去中心化智能体群中的自组织能力学习

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摘要

论文提出 Market-Based Post-Training (MPT) 框架,通过竞价机制在去中心化智能体群中联合学习动作策略与自组织能力,在具身制作、机器人导航和深度研究任务上验证了更好的协调性、可扩展性与鲁棒性。

智能体群的能力既取决于单个成员的素质,也取决于它们之间的协调方式。然而,现有的多智能体系统通常在固定的编排结构下训练智能体,将个体能力的学习与集体行为的组织割裂开来。我们提出了基于市场的后训练(Market-Based Post-Training, MPT)框架,用于在去中心化智能体群中联合学习动作策略与自组织能力。智能体通过竞价来表达参与意愿,竞价结果决定了谁来执行动作,以及集体产出如何转化为对各智能体的局部训练回报。同时学习动作策略与竞价行为,使得个体能力和参与模式能够在没有中央协调者的情况下协同适应。我们在具身制作、机器人导航和深度研究三类任务上对 MPT 进行了评估。结果显示,MPT 优于整体式后训练,并证实了智能体的参与模式确实会随学习过程演化。在使用相同后训练动作策略的前提下,习得的自组织能力优于其他协调策略。消融实验表明,动作策略和竞价行为都从学习中获益,且习得的竞价能提供更有效的动作训练信号。除了原始训练目标之外,经过训练的智能体群能够更快地适应相关任务,并在推理阶段使用更大规模群体时取得更好的性能。更大规模的群体在智能体随机掉线时性能损失也更小,这表明习得的自组织能力能够支撑去中心化智能体群的复用、扩展与鲁棒性。代码与训练好的模型已在 https://github.com/Embodied-Minds-Lab/MPT 开源。
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摘要

基于市场机制的后训练通过竞标联合学习去中心化智能体策略与自组织编排,从而在具身任务与研究任务中提升协调性、可扩展性和鲁棒性。

智能体集群的能力既取决于其单个成员的能力,也取决于它们的协调方式。然而,现有的多智能体系统通常在固定的编排结构中训练智能体,将个体能力的学习与集体行为的组织分离开来。我们提出了基于市场机制的后训练(market-based post-training,MPT),这是一个在去中心化智能体集群中联合学习动作策略与自组织编排的框架。智能体通过竞标(bid)表达其参与意愿,竞标决定了由谁执行动作,以及集体结果如何为各智能体分配局部训练信用。同时学习动作策略和竞标行为,使得个体能力与参与模式能够在没有中心协调智能体的情况下协同适应。我们在具身工艺制作、机器人导航和深度研究任务上评估了 MPT。结果表明,MPT 相比单体式后训练取得了性能提升,并证实智能体的参与模式确实会随着学习而演化。在相同的后训练动作策略下,学习得到的自组织编排优于其他协调策略。消融实验表明,动作和竞标均受益于学习,且学习到的竞标能提供更有效的动作训练信号。除原始训练目标外,训练后的集群能够更快地适应相关任务,并在推理时使用更大规模的群体时取得更好的性能。更大规模的群体在智能体掉线时性能损失也更小,这表明学习到的自组织编排使去中心化智能体集群具备了可复用性、可扩展性和鲁棒性。代码和已训练模型见 https://github.com/Embodied-Minds-Lab/MPT。

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