HOLA-Drone: Hypergraphic Open-ended Learning for Zero-Shot Multi-Drone Cooperative Pursuit

要約

ゼロショット コーディネーション (ZSC) は、これまで遭遇したことのない目に見えないパートナーと調整できるエージェントを開発することを目的とした、マルチ エージェントのコラボレーションにおける重要な課題です。
最近の最先端の ZSC 手法は、主に OverCooked!2 や Hanabi などの 2 人用ビデオ ゲームに焦点を当てています。
この論文では、ZSC 研究の範囲を複数のドローンの協力追跡シナリオに拡張し、複数の目に見えないパートナーと連携して複数の回避者を捕捉できるドローン エージェントを構築する方法を検討します。
我々は、ハイパーグラフィック形式のゲームモデリングに基づいて学習目標を継続的に適応させる、新しいハイパーグラフィックオープンエンド学習アルゴリズム（HOLA-Drone）を提案し、複数の未知のドローンチームメイトとの協力能力を向上させることを目的としています。
HOLA-Drone の有効性を実証的に検証するために、2 つの異なる目に見えないドローン チームメイト プールを構築し、さまざまな目に見えないパートナーと連携してパフォーマンスを評価します。
実験結果は、HOLA-Drone が目に見えないドローン チームメイトと連携してベースラインの方法よりも優れたパフォーマンスを発揮することを示しています。
さらに、現実世界の実験により、物理システムにおける HOLA-Drone の実現可能性が検証されます。
ビデオはプロジェクトのホームページ~\url{https://sites.google.com/view/hola-drone}でご覧いただけます。

要約(オリジナル)

Zero-shot coordination (ZSC) is a significant challenge in multi-agent collaboration, aiming to develop agents that can coordinate with unseen partners they have not encountered before. Recent cutting-edge ZSC methods have primarily focused on two-player video games such as OverCooked!2 and Hanabi. In this paper, we extend the scope of ZSC research to the multi-drone cooperative pursuit scenario, exploring how to construct a drone agent capable of coordinating with multiple unseen partners to capture multiple evaders. We propose a novel Hypergraphic Open-ended Learning Algorithm (HOLA-Drone) that continuously adapts the learning objective based on our hypergraphic-form game modeling, aiming to improve cooperative abilities with multiple unknown drone teammates. To empirically verify the effectiveness of HOLA-Drone, we build two different unseen drone teammate pools to evaluate their performance in coordination with various unseen partners. The experimental results demonstrate that HOLA-Drone outperforms the baseline methods in coordination with unseen drone teammates. Furthermore, real-world experiments validate the feasibility of HOLA-Drone in physical systems. Videos can be found on the project homepage~\url{https://sites.google.com/view/hola-drone}.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google