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新的协同论 精选

已有 3888 次阅读 2025-1-4 10:35 |个人分类:2024|系统分类:科研笔记

一、事实性的协同与价值性的协同

“事实性的协同”和“价值性的协同”是两个在合作和协同过程中不同层次的概念,它们指的是协同过程中不同的关注点和驱动力。它们分别侧重于合作中信息的交换与任务的执行(事实性),以及共同的目标、意义与价值的共享(价值性)。

1. 事实性的协同

事实性的协同关注的是信息交换、任务分工和效率提升,它强调各方在合作中如何通过共享事实、数据、技术和资源来实现目标。这种协同通常是具体的、操作性强的,涉及实际的工作流程和实际成果的达成。它侧重于“做事情”,即如何高效地进行协作、实现任务目标。

各方在协同过程中以执行特定任务、完成具体工作为目标,通常表现为“分工合作”,各方共享信息、资源或技术,以便提高工作效率和效果,团队成员之间协调各自的工作,避免重复劳动和冲突,通过协同,可以减少浪费、优化资源使用、提高执行速度。在一个团队中,各成员根据个人专长分工,协同处理各项任务。比如,开发团队分工明确,程序员、设计师和产品经理各自负责不同的工作模块,但目标是一致的——完成产品的开发。

2. 价值性的协同

价值性的协同则强调共同的价值观、目标和意义的共享与共创,它聚焦于不同参与者在协作过程中所达成的共享价值、长期目标和文化认同。价值性的协同通常是长远的、理念性的,它强调在协同过程中,参与各方不仅仅是为了完成任务,更是在追求更高层次的共同目标,如创新、社会责任、文化建设等。

各方参与协同的背后有共同的理念或愿景,协同不仅仅是为了眼前的任务,更是为了实现某种共同的长远目标或意义,参与者在价值观、目标和信念上有高度的共识,协同不仅是手段,也是实现共同价值和理想的途径。各方在合作中形成对彼此的认同,尤其是在创新、变革或社会责任等方面产生更深层次的合作。通过协同,参与者不仅获得物质利益,还能获得精神或文化上的满足和共鸣。不同企业或组织为实现共同的社会责任目标而进行合作。例如,多个跨国公司共同参与环保项目,除了为环保目标提供资金和技术支持,还通过这种合作传达企业的社会责任感,提升品牌形象。

3. 事实性协同与价值性协同的关系

这两种协同并非相互独立,它们之间往往是相辅相成、互为补充的。事实性协同的基础:价值性的协同通常需要在事实性协同的基础上实现。没有具体的任务执行、信息交流和资源共享,价值性协同往往无法有效开展。例如,全球气候变化的应对不仅需要各国在理念上的共识,还需要各国在技术、资金和政策等方面的具体合作。价值性协同的动力:价值性协同能够为事实性协同提供动力和长远的方向。共同的价值观和目标能够激励合作各方更有动力去进行具体的协同工作,克服短期的困难和分歧。如跨国公司在合作时,可能因为某种共同的伦理或可持续发展目标而克服文化差异,形成强大的合作力量。

在现实中,许多协同合作往往是两者的融合。科技公司和学术机构为了推动创新技术的发展进行合作。在这一过程中,事实性协同体现在信息的共享、研究资源的整合以及技术的开发,而价值性协同则体现在共同推动科学进步、社会责任以及创新理念的共享。事实性协同是关注合作的操作层面,侧重任务、效率和结果的实现;价值性协同则是关注合作的理念层面,强调共享的目标、价值观和长远意义。两者相辅相成,在不同的合作情境下,都起着至关重要的作用。

二、多人与多智能体之间的协同

多人与多智能体之间的协同既可以是事实性协同,也可以是价值性协同,而且这两者通常是交织在一起的,在不同的情境中,它们会分别展现出不同的侧重点。下面将详细探讨这两种协同在多人与多智能体系统中的表现及其相互作用。

1. 多人与多智能体之间的事实性协同

事实性协同侧重于具体的任务执行、信息交换、资源共享和效率优化。在多人与多智能体的情境中,这种协同通常表现为:人类和智能体在合作过程中通常需要进行任务分工,各自执行不同的子任务,智能体可以执行计算密集型任务,而人类则可能负责决策、创意或处理复杂的情况,自动驾驶汽车中的多辆车辆在行驶时需要通过通信进行协调,共享路况信息,避免冲突。不同智能体和人类之间会频繁地进行信息交换,确保每个成员或系统都能获取到所需的实时数据,以作出相应的反应,在智能家居系统中,人类可以通过智能手机控制家居设备,而这些设备通过传感器收集的信息实时反馈给用户,形成有效的协同。在任务执行过程中,不同智能体和人类可以发挥各自的优势,相互补充,从而提高整个系统的效率,在工业生产中的机器人和人工工人之间的协同,机器人可以进行精确的重复性操作,而人类则进行更复杂的判断和灵活的操作。

在无人机群体的协同任务中,每个无人机都是智能体,它们根据设定的目标(如搜救、地图绘制等)分工合作。无人机之间通过无线通信共享信息,例如飞行路线、任务状态或障碍物的位置,确保彼此之间不会发生碰撞,并能高效完成任务。在一个工厂中,机器人可以负责重复性、危险性或精细的操作任务,而人类则负责调整、监控和决策。这种合作依赖于高效的信息交流和任务协调。

2. 多人与多智能体之间的价值性协同

价值性协同则关注共同的目标、价值观和意义的共享。在多人与多智能体的情境下,价值性协同体现在以下几个方面:人类和智能体的合作往往不仅仅是为了完成具体的任务,更是为了实现共同的愿景或目标,例如社会责任、可持续发展或创新,智能城市的构建不仅仅依赖于智能交通、能源管理等系统的协作,还需要人类对社会公平、环境保护等价值的共识和共同推动。在人与智能体的互动中,特别是在涉及复杂伦理决策时,价值性协同显得尤为重要,在医疗领域,AI辅助诊断系统不仅要高效提供诊断支持,还要遵循医疗伦理,如病人隐私保护、无歧视性等。人类和智能体之间的合作通常涉及信任建立和文化认同,在某些情境下,价值性协同可以帮助人类与智能体之间的合作更加顺畅,尤其是在多元文化背景下,智能体可能需要调整自己的行为模式,尊重人类的价值观。

智能城市的构建不仅仅是技术性的协同,还需要考虑到如何保障市民的隐私、如何减少贫富差距以及如何确保可持续发展。这些都是基于共享的价值观和社会责任来推动的。在医疗诊断中,AI系统和医生的协同工作,不仅仅依赖于技术的准确性和任务的分工,还需要在伦理和价值观上形成共识。如何确保AI的决策是公正的,如何在临床决策中平衡技术与人文关怀,是价值性协同的重要体现。

3. 事实性协同与价值性协同的互动

在多人与多智能体的合作中,事实性协同和价值性协同并不是孤立存在的,它们之间是相互依存、相辅相成的。事实性协同的实现基础:要完成有效的事实性协同,通常需要有一个共同的价值基础,在智能交通系统中,车辆和交通设施的协调工作可能依赖于某种规范和规则,而这些规则往往是在共同的社会价值观(如交通安全、环保等)下制定的。价值性协同为事实性协同提供了长远的目标和动力,全球气候变化的应对需要不同国家和地区的智能系统在共同的环境保护价值下进行协作,而这一协作不仅仅体现在具体的技术执行层面,更体现在全球性的政策协同和价值观的共享上。

在自然灾害发生时,人工智能系统、无人机、机器人、应急人员等多方协作,通过实时的数据共享、任务分配和资源调度(事实性协同)来高效应对灾难;与此同时,各方还需要秉持人道主义原则、共同的社会责任感和伦理准则(价值性协同)来确保救援工作的公平性和有效性。在自动化制造中,机器人和人类工人之间的合作不仅要依赖于技术的精准与高效,还要在确保员工安全、合理分配任务、遵循环保法规等方面体现社会的共同价值。

多人与多智能体之间的协同既可以是事实性协同(关注任务执行和效率提升),也可以是价值性协同(关注共同的目标和价值共享)。在实际应用中,这两者往往是紧密联系的,共同推动合作的顺利进行。通过结合两者,既能够在实际层面实现高效协作,也能够在长远层面实现更深层次的目标与意义。

三、多人与多智能体协同的利他、利己机制

在多人与多智能体的协同中,构建出恰当的利他利己机制是非常关键的,因为这种机制能够有效地促进个体和系统的合作,从而实现整体效益的最大化。利他指的是个体在追求自身利益的同时,也考虑到他人或整体的福祉;而利己则是指个体优先考虑自身利益。在多人与多智能体系统中,如何平衡这两者的关系,并通过合适的机制设计来引导协作,是系统设计的核心问题之一。

首先,我们要理解在多人与多智能体协同中,利己机制利他机制的作用和边界。利己机制:个体以最大化自身利益为目标,通常依赖于自利的行为,对于智能体来说,可能表现为最大化效率、资源或数据利用。利他机制:个体除了追求自身利益外,还考虑到其他个体或整体系统的利益,从而使得集体效益最大化,这可以通过共享信息、协作、甚至牺牲一部分自身利益来实现。在理想情况下,利他和利己应该相辅相成,能够激励智能体和人类在合作中实现互惠和共赢。为了在多人与多智能体的协同中实现适当的利他与利己机制,可以采取以下几种方法:

(1)设计激励机制

激励机制是实现利他与利己平衡的核心工具。通过合理的奖励和惩罚设计,可以促使个体(无论是人类还是智能体)采取符合整体利益的行为。合作博弈理论:通过设定适当的奖励机制来确保个体间的合作,进而实现集体目标。例如,分配集体努力的收益(Shapley值、核心集等)。竞争博弈理论:当参与者之间的利益存在竞争时,可以通过竞争机制来激励个体追求自己的最大利益,同时通过设定规则(如惩罚背叛者、提供分享奖励等)来保持合作的稳定性。在一个智能交通系统中,自动驾驶汽车和其他交通工具可能需要共同协调,以减少交通拥堵和提高通行效率。系统可以通过奖励机制(如减少通行时间、节省能源等)鼓励智能体与人类驾驶员共享信息,避免单纯的利己行为。

(2)设计合作-竞争的平衡机制

合作-竞争平衡机制的设计可以确保在个体行为中既考虑自我利益,又不破坏整体系统的合作性。通过适当引导,系统可以使个体在合作中获得足够的自我收益,同时保持集体的长远利益。设计机制,确保个体在合作中获得合理回报,并且参与者之间能够互相依赖。例如,设计一个“任务完成度”的共享机制,通过智能体之间的互动,共享资源或信息,确保每个个体都能从合作中获益在一个团队工作系统中,多个智能体和人类共同参与任务。通过设定任务的分配机制,确保每个参与者都能根据贡献程度获得奖励,但在合作过程中又会激励他们帮助其他成员,提高整体团队的效能。

(3)通过透明化和信息共享来促进合作

在多智能体系统中,透明化信息共享有助于个体在决策时更好地评估他人的行为,并作出相应的反应。信息不对称可能导致个体采取纯粹利己的行为,而共享信息则可以使系统运行更加协调。通过信息的公开和透明,减少信息不对称,促使个体采取符合集体利益的行为。智能体间共享彼此的状态、目标和资源需求,能够提高任务完成的效率,减少无谓的竞争。在智能电网系统中,电力分配和调度是一个多方参与的协同过程。通过透明的信息交换,各个电力单元(智能体)可以共享负载、需求预测等信息,从而减少资源浪费和提升整体电网效率。

(4)设定长期目标和反馈机制

利己机制和利他机制的平衡往往依赖于长期的合作关系和持续的反馈。通过设定长期目标(如可持续性、社会责任等)和反馈机制,个体可以从短期利益到长期利益的考量中获得激励。通过奖励长期的协作行为,而不是单纯地奖励短期的结果,可以促进个体考虑整体效益。这种长期的目标可能包括环境保护、公共利益等非即时收益。在一些智能系统中,鼓励绿色能源的使用和资源的可持续管理,系统可以通过长期奖惩机制,促使各个智能体参与到集体目标中来,从而实现对全局利益的最大化。

(5)博弈论中的信任和声誉机制

信任和声誉机制是引导利他行为的重要工具。通过系统化的声誉评估和历史记录,智能体和人类可以在未来的互动中做出更加利于集体利益的决策。参与者的行为和决策可以影响他们的声誉,从而影响其他个体是否愿意与其合作。这种机制可以激励个体在合作中采取更加利他的行为。当个体在系统中表现出高信任度时,他们更可能获得其他个体的合作,并实现共同目标。在共享经济平台(如滴滴出行等)中,用户和服务提供者的声誉系统是基于他们的历史表现来评定的。通过这种机制,个体倾向于通过利他的行为来提升自己在平台中的信任度,从而获得更多的机会和利益。

3. 利他与利己机制的平衡

在多人与多智能体的协同系统中,利他与利己机制的平衡至关重要。通常需要通过精心设计的激励、规则和反馈机制,确保个体在追求自身利益的同时,能够为整体系统的成功做出贡献。集体与个体的博弈:在某些情境下,利己和利他机制可能发生冲突,因此需要通过博弈设计和策略调节来达到最优的平衡。灵活的调整机制:随着系统的运行,环境可能发生变化,智能体和人类的目标也可能变化。因此,机制设计需要具备灵活性,能够根据不同的情境调整利他与利己的平衡。

在多人与多智能体的协同中,构建合适的利他与利己机制是确保系统高效运行和实现整体效益的关键。通过激励机制、合作-竞争平衡、信息透明化、长期目标和反馈机制以及信任和声誉机制等手段,可以有效地平衡个体的自利行为与集体的合作需求,从而实现共赢的局面。

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