构建超大型团队的挑战与解决方案
1. 引言
团队协作能让智能、异构的参与者(机器人、智能体和人类)在复杂环境中灵活、稳健、高效地合作,以实现复杂目标。在军事、太空作业、灾难救援和商业等领域,非常需要超大型团队来执行众多相互关联的复杂任务。通常,这些团队适用的问题并不要求最优行为,而是需要在不确定、复杂且可能充满敌意的环境中保证可靠的“良好”表现。
团队协作与其他协调行为的关键技术区别在于,每个团队成员都使用明确的团队协作模型和当前团队状态的明确表示。团队成员利用这些信息来推理环境中和通信方面的行动,以实现团队的最佳预期结果。早期关于团队协作逻辑的研究规定了智能体基于这些模型进行的推理,而近期的实际实现则放宽了一些逻辑公式的要求。一旦开发出协调算法,它们就可以在各种领域中复用。构建大型团队的关键在于找到扩展智能体团队状态模型维护和基于这些模型进行推理的方法。
团队协作模型的核心抽象是团队导向计划(TOP)。TOP描述了为实现团队目标必须执行的个体活动(角色)以及这些活动之间的约束。团队从一组TOP模板库开始,当TOP的前置条件满足时,模板会动态实例化。例如,在灾难响应领域,救援受伤平民的TOP模板可能有两个角色:将平民带到安全地带和进行急救,并且要求后者在前者之后执行。大型团队通常会同时执行多个TOP,每个TOP只涉及少数团队成员。通过TOP抽象,团队协作的协调任务是确定团队成员在当前TOP下应采取的行动以及应就TOP进行的沟通。在实践中,可扩展的团队协作要求每个团队成员只需对部分TOP进行推理和沟通。
可扩展团队的“骨干”是关联网络,它将团队静态且逻辑地组织成无标度网络。团队利用关联网络智能地共享信息,显著减少了实现协同活动所需的通信量。智能体利用无标度网络的