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AI Agentu相關研究系列 第 19

Multi-Agent 系統 (MAS)

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什麼是 Multi-Agent 系統?

Multi-Agent 系統(MAS, Multi-Agent System)是一種由多個 智能體(Agent) 所組成的系統。這些 Agent 可以是獨立的軟體程式、機器人、甚至虛擬角色,它們各自具備觀察、決策與行動的能力。
MAS 的核心精神在於:一群相對獨立的 Agent,在同一個環境中互動,透過協作或競爭來完成任務。
如果用生活比喻,MAS 就像一支運動隊伍:每個選手有自己的技能與判斷,但比賽勝利需要全隊配合,而不是單打獨鬥。

為什麼需要 Multi-Agent 系統?
在很多情境下,單一 Agent 難以處理龐大或複雜的任務,例如:
大型物流配送:需要多輛無人車或無人機協同運送。
智慧電網(Smart Grid):不同能源節點要互相協調分配電力。
遊戲或模擬環境:NPC(非玩家角色)之間要協同合作或競爭,模擬真實世界社會互動。
災害救援:多台機器人要分頭搜尋、救援,並共享資訊。
因此,MAS 提供的優勢包括:
分散化:不需要單一控制中心,降低失效風險。
可擴展性:可以增加或移除 Agent,而不影響整體架構。
彈性協作:不同 Agent 可以動態調整角色與任務。

多個 Agent 如何協作?
MAS 的關鍵在於 協作機制,以下是幾種常見方式:
任務分配 (Task Allocation)
系統會將一個大任務拆分成小任務,分派給不同 Agent。
方法包括:拍賣機制(誰最適合誰接)、輪流分工、或由 Leader 指派。
通訊與協商 (Communication & Negotiation)
Agent 之間透過訊息交換(可比喻成聊天室)來分享資訊或達成協議。
常見的通訊方式:廣播(所有人聽到)、單點傳遞(只傳給特定 Agent)、中介協調。
知識共享 (Knowledge Sharing)
每個 Agent 都有部分知識,透過共享能形成更完整的「全局觀」。
例如:搜救任務中,A 發現倒塌建築,B 發現受困人員 → 合併資訊才能制定路線。
合作策略 (Cooperative Strategies)
分散式:每個 Agent 自主決策,但要遵守共享規則。
混合式:部分由 Leader 指揮,部分由 Agent 自由協作。

MAS 的挑戰
雖然 Multi-Agent 系統很有潛力,但也有一些挑戰:
通訊開銷:太多 Agent 同時溝通可能造成延遲或資訊爆炸。
協作衝突:不同 Agent 的目標可能相衝,必須有協商機制。
不確定性:環境動態變化時,Agent 如何快速調整策略?
信任與安全性:如何確保某些惡意或故障的 Agent 不影響整體?


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