基于环境状态分布优化的POMDP值迭代求解算法

Probability-based value iteration on optimal state distribution algorithm for POMDP
朱荣鑫1,2
王譞3
刘峰3
赵志宏3,4
1. 海南大学 网络空间安全学院, 海口 570208
2. 南京特殊教育师范学院, 南京 210038
3. 南京大学 软件学院, 南京 210093
4. 南京工业大学, 南京 211816

摘要

基于点的值迭代算法是一类解决 POMDP 问题的有效算法,PBVI 是基于点集的经典算法,但是其算法效率较为低下。FSVI使用内在的 MDP 最优策略来降低算法复杂度,但求解大规模问题的效果较差。为解决上述问题,提出了基于环境状态分布优化的前向搜索值迭代算法(PBVI-OSD),通过基于权重值的QMDP选出最佳的动作,基于信念状态和转换函数选取最大可能的状态,基于动作和状态从观察中随机选取一个观察概率大于阈值的观察,由此获得更具探索价值的后继信念点集,提升值迭代收敛的质量。在四个基准问题上的实验表明,相比于 FSVI 和 PBVI,PBVI-OSD能保证收敛效率,特别是在大规模问题上能收敛到更好的全局最优解。

基金项目

国家重点研发计划资助项目(2018YFC1801605)
国家软件新技术重点实验室面上项目(ZZKT2021B08)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2021.08.0310
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2022年第39卷 第2期
所属栏目: 算法研究探讨
出版页码: 374-378
文章编号: 1001-3695(2022)02-008-0374-05

发布历史

[2021-11-13] 优先出版
[2022-02-05] 印刷出版

引用本文

朱荣鑫, 王譞, 刘峰, 等. 基于环境状态分布优化的POMDP值迭代求解算法 [J]. 计算机应用研究, 2022, 39 (2): 374-378. (Zhu Rongxin, Wang Xuan, Liu Feng, et al. Probability-based value iteration on optimal state distribution algorithm for POMDP [J]. Application Research of Computers, 2022, 39 (2): 374-378. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

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