摘要:智能体人工智能是人工智能领域新兴的范式,指旨在以最少的人为干预追求复杂目标的自主系统。传统人工智能依赖结构化指令和严密监督,而智能体人工智能展现出适应性、高级决策能力和自给自足性,使其能够在不断变化的环境中动态运行。本综述深入探讨了推动智能体人工智能发展的基础概念、独特特征和核心方法。我们审视了其在医疗、金融和自适应软件系统等各个领域的当前和潜在应用,强调了在现实场景中部署智能体系统的优势。本文还探讨了智能体人工智能带来的伦理挑战,提出了针对目标对齐、资源限制和环境适应性的解决方案。概述了将智能体人工智能安全有效融入社会的框架,强调需要进一步研究伦理考量,以确保对社会产生有益影响。本综述作为对智能体人工智能的全面介绍,指导研究人员、开发人员和政策制定者以负责任和创造性的方式参与其变革潜力的发掘。

索引术语:智能体人工智能,自主系统,人与人工智能协作,适应性,治理框架,伦理人工智能。

A. 动机与背景

智能体人工智能构成了人工智能发展进程中的一次质的飞跃,其定义为能够在变化且不受控的环境中设定复杂目标,并通过自主管理资源来追求这些目标。然而,大多数人工智能系统都是作为受监督的工具构建和运行的,附带了限制和定义。这些系统擅长在特定边界内执行定义明确的任务,但当所尝试的任务没有终止状态或特定参数可供操作时,往往会显著失效。而智能体人工智能可以作为底层操作实体,即,目标导向的,即使在发生剧烈变化且需要在多个此类目标之间切换的情况下亦是如此。

推动智能体人工智能设计的因素之一,是迫切需要能够在更优且复杂的现实条件下运行、并具有显著灵活性空间的工具。例如,在灾害救援、医疗保健和网络安全领域,既需要做出正确决策,又存在相当大的混乱,独立控制局面的能力至关重要。智能体人工智能不仅辅助人类行动;它们还在承担需要高度参与和多任务处理且无需持续人工干预的任务时,增强了人类行动的能力。这种范式转变有望将人工智能的目标领域从被动和反应式扩展到专注于战略规划、信息处理和问题解决,从而在条件成熟时开启一个新时代。

智能体人工智能[1],[2],[3]对社会的影响可能相当可观。随着人工智能日益嵌入更多核心系统和行业,智能体人工智能系统将能够与人类并肩工作,承担可重新分配人力、提高生产力以及参与人类不宜或危险出现的任务。这种变革可能改变各行业的就业结构,实现协同工作,即人工智能执行操作性任务,而人类处理更复杂和更具战略性的角色。

B. 定义与范围

在此意义上,智能体人工智能包含了一类自主人工智能系统[4],这些系统承诺在无人监督的情况下完成一组跨越较长时间的复杂任务。它学习上下文并做出决策。此类系统被设计为以一定程度的自主性运行,使其能够穿越变化的环境、应对意外情况,并随时间优化性能。将自主性和适应性特征结合在一起,以应对面向任务的过程。与基于规则且需要执行指令的经典人工智能[5]以及模式化并生成图像的生成式人工智能不同,智能体人工智能兼具两者之长。

将智能体人工智能与当前人工智能范式并列,有助于明确其边界。例如,经典人工智能从未专注于图像识别或语言翻译[6],[7],而是旨在实现非常狭窄的目标。

首先是生成式人工智能[8]的工作原理。在逆向操作中,它组合通过数字学习到的信息片段,并创建内容,如文字或图像。另一方面,智能体人工智能超越了前两种方法,具有目标导向、输入驱动和适应性特征,使其能够在一段时间内完成复杂和多层次的任务,而无需每次都提供一套指令。

在本综述的此部分,重点在于为何应对智能体人工智能产生兴趣。从其结构和操作特征出发,为何它基于目标,以及这种先进的人工智能类型如何应用于其应用具有独特性的各个领域?此外,本文还探讨了使用基于此类人工智能的系统所产生的各种实际和道德问题,并讨论了应对安全性、透明度和问责制的方法。所提供的智能体人工智能定义使本综述的作者能够准确讨论此类人工智能系统的哪些特征使其区别于其他系统,并有助于对其开展有效和综合的分析。

C. 目标与贡献

本综述论文旨在全面汇集智能体人工智能知识,并界定其边界,以便更广泛的研究人员、开发人员和政策制定者更容易理解。本综述的主要贡献包括:

● 系统梳理构成智能体人工智能系统的核心要素,重点阐述这些系统与其他常识性和生成式人工智能系统的区别。

● 全面研究用于构建和评估智能体人工智能的技术和概念,包括架构、学习方法和训练方法。

● 在不同领域的当前和潜在用途,包括智能体人工智能实际应用有效性的实践案例。

● 突出工程问题,但不限于此:目标设计与收敛、上下文适应和资源限制。

● 本文考量了采用智能体人工智能所涉及的伦理、社会和监管问题,包括责任、公平和透明度等相关关切。

● 对未来研究提出建议,推进关于如何最好地将规模、上下文和伦理问题整合到智能体人工智能实施中的建议。

本文的预期贡献不仅仅是一次文献综述;相反,它们应提供一个有用且组织良好的背景,以阐述智能体人工智能的问题和细节。本文旨在为管理运营实践和技术解决方案提供重要见解,以促进和维持合乎伦理的智能体人工智能系统的发展。

D. 论文结构

本文的其余部分组织如下:

● 第二节介绍了基本概念和定义,有助于将智能体人工智能理解为人工智能大背景下的特定实体。

● 第三节探讨了智能体人工智能的典型结构,包括独立性、灵活性以及选择行动的能力。

● 第四节识别并描述了智能体人工智能构建的方法——结构设计、学习类型以及评估和效率度量形式。

● 第五节讨论了智能体人工智能已找到应用的不同领域,重点关注工业应用以及与人类协同工作的案例。

● 第六节展示了各种体现智能体人工智能系统的比较分析,侧重于评估这些系统时所采用的不同性能度量和指标。

● 第七节解释了智能体人工智能在目标设定和与环境交互方面的技术细节和困难。

● 第八节提出了社会、伦理和治理问题,涉及责任、公平和法律合规。

● 第九节审视了促进智能体人工智能建设性和负责任实施的现有系统,包括监督和监管组件。

● 第十节描述了知识差距和预期的研究与开发工作,同时考量了更新智能体人工智能理念。

● 第十一节提出了本文的最终评述,包括研究结论,以及需要跨学科联系以负责任地推动该领域前进的评论。

本综合综述将为智能体人工智能的当前状态、未来潜力以及为确保其安全有效部署必须应对的挑战提供宝贵见解。

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