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三篇强化学习用于多智能体路径规划的论文

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三篇强化学习用于多智能体路径规划的论文

Multi-Robot Path Planning Method Using Reinforcement Learning

期刊:applied science MDPI
总结:使用VGG进行特征提取,再使用DQN进行决策。论文质量较低,缺乏很多重要内容,如:环境搭建、数据集介绍、action和state的相关描述,还有很多typo;而且论文中并未体现出多机器人的思想。

论文模型图非常简单,画了跟没画似的。。。和常见的强化学习交互图一样。

用到了CNN来处理像素信息(应该后续会作为state),但文中并未说明图像信息来源:

reward设置:离目标近,reward +0.2;碰撞,reward -20;到达目标点,reward +100;

算法流程:并未说清楚s,a是怎么来的;猜测action是停在原地以及上下左右移动五种情形

强化学习算法:DQN
模拟环境:we built a simulator using C++ and Python in a Linux environment;障碍物的数量和位置是随机的;最终目标始终是右上角

Multi-agent navigation based on deep reinforcement learning and traditional pathfinding algorithm

arxiv 2020

总结:将传统的A star算法选择路径作为强化学习算法中的action(相当于用A*进行保底)
action:

state:作者在unity3D上的简要环境,一个机器人带有45方向个传感器,45个方向感知的东西, 传感器的感知范围为d长度。

reward: r n a v i g a t i o n + r s c e n a r i o + r p e n a l t y r_{navigation}+r_{scenario}+r_{penalty} rnavigation​+rscenario​+rpenalty​

  1. r n a v i g a t i o n r_{navigation} rnavigation​: 如果action是 a 0 a_0 a0​,即采用传统方法,则为正奖励,否则为0
  2. r s c e n a r i o r_{scenario} rscenario​:若发生碰撞,则为负奖励;若到达终点,则为正奖励
  3. r p e n a l t y r_{penalty} rpenalty​:每走一步,都有一个负奖励

RL算法:PPO

模拟环境:Unity3D + Tensorflow

PRIMAL: Pathfinding via Reinforcement and Imitation Multi-Agent Learning

发表于2019 Robotics and Automation Letters

总结:结合了强化学习和模仿学习,能用于多个智能体(1024)

state:由三个channel组成

action:上下左右或者不动
reward:类似的套路,发生碰撞就扣分,达到目的地就加分

方法:A3C

模拟环境:YouTube视频 , github代码 (python搭的环境)

总结对比:
paperstateactionreward补充
Multi-Robot Path Planning Method Using Reinforcement LearningCNN分析环境的结果未说明,猜测是上下左右和停在原地离目标越近越好,碰撞会赋负值质量低
Multi-agent navigation based on deep reinforcement learning and traditional pathfinding algorithm45个方向的传感器结果,障碍物or合作智能体六种action,A*, stay, backward, forward,left,right r n a v i g a t i o n + r s c e n a r i o + r p e n a l t y r_{navigation}+r_{scenario}+r_{penalty} rnavigation​+rscenario​+rpenalty​A*作为保底
PRIMAL: Pathfinding via Reinforcement and Imitation Multi-Agent Learning不同视野的三通道(当前agent位置、邻居位置、agent目标)东南西北移动、不移动靠近目标就加分,发生碰撞减分推出了PRIMAL2
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