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264页最强 Agents 发展与挑战综述,微软&谷歌&MetaGPT联合出品!

人工智能学家  · AI  · 1 周前

正文

来源:PaperAgent
MetaGPT&微软&港科大&斯坦福&谷歌等20个机构联合发表长达264页的最强基础 Agents 发展与挑战从受大脑启发的智能到进化、协作和安全的系统, 提供了一个全面的概述,将智能 Agents 置于一个模块化、受大脑启发的架构中,整合了认知科学、神经科学以及计算研究的原则。
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按主要脑区划分的关键人类大脑功能的示意图,标注了其在 AI (大型语言模型LLMs、AI Agent)研究中的当前探索水平。突出了现有成就、差距以及推动 AI 能朝着更全面、受大脑启发的能力发展的潜在机会。
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主张从人脑中汲取灵感,系统地分析和设计 AI Agents 框架:生物系统通过将专业化的组件(用于感知、推理、行动等)紧密整合来实现通用智能——这种方法可以作为加强当前基于LLM的 Agents 的蓝图
描述智能Agents循环和Agents社会的总体框架概览
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更多信息:《动手设计AI Agents:CrewAI版》、《高级RAG之36技》、新技术实战:中文Lazy-GraphRAG/Manus+MCP/GRPO+Agent、大模型日报/月报、最新技术热点追踪解读(GPT4-o/数字人/MCP/Gemini 2.5 Pro)
将探索分为四个相互关联的部分:
  • 首先,深入研究智能Agents的模块化基础,系统地将其认知感知操作模块映射到类似人类大脑的功能,并阐明记忆世界建模奖励处理以及类似情感系统等核心组件。
  • 其次,讨论自我增强和适应性进化机制,探讨如何通过自动化优化范式(包括新兴的AutoML和LLM驱动的优化策略)自主完善其能力、适应动态环境并实现持续学习。
  • 第三,研究协作和进化multi-Agent系统,调查从Agent互动、合作以及社会结构中涌现的集体智能,并强调其与人类社会动态的相似之处。
  • 最后,着重讨论构建安全、可靠且有益的AI系统
一、智能Agents的模块化基础
  • 认知(Cognition):首先探讨学习,研究它在心理状态内部发生的空间以及它所服务的具体目标。随后,研究推理,分析结构化和非结构化的方法,最后专门探讨规划能力作为一种特殊的推理行为。
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  • 记忆(Memory):首先简要概述人类记忆,重点关注编码、巩固和检索等关键阶段。然后,将探讨设计人工智能代理记忆系统的多样化方法,从传统的符号表示到前沿的基于神经网络的方法。最后,将考虑如何从神经科学和认知心理学中汲取原则以指导未来研究。
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  • 世界模型(World Model):探讨了人类认知研究中的“心理模型”与人工智能中的AI世界模型之间的关系,并将其归类为四种范式:隐式范式、显式范式、基于模拟器的范式以及一类其他新兴方法(例如,指令驱动范式)。
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  • 奖励(Reward):奖励帮助代理区分有益和有害的行动,塑造其学习过程并影响其决策制定。
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  • 感知(Perception):感知是人类和智能Agent获取信息、解释周围环境并最终做出明智决策的基础途径
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  • 行动系统(Action System):基础模型为Agent奠定了基础,而行动系统决定了它们实现复杂目标的最终潜力
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二、智能Agent系统的自我进化
所有手工设计的Agent人工智能系统最终都将被可学习和自我进化的系统所取代,这最终可能会将Agent人工智能的开发和改进置于一个自主、自给自足的循环中。
关键概念的示意图:包括优化空间、优化器和优化目标。优化器在优化空间内迭代地细化组件,以增强代理系统,直到达到满意的结果,从而在LLM代理系统中实现自我改进。
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为了实现自动化人类努力的目标,许多研究提出了利用LLM作为驱动力,以实现代理系统的自我进化。特别是,LLM为传统的优化方法(如基于梯度和基于强化学习的方法)提供了一种高效的替代方案。它们将优化空间从数值扩展到更多样化的领域,自然语言作为通用桥梁。
LLM能够优化复杂的、异构的参数,如指令和工具实现,并且可以在包括开源和闭源模型在内的各种LLM上运行。这种方法的一个显著例子是AFLOW,它自动化了整个代理系统工作流程的生成和优化。该系统采用蒙特卡洛树搜索来利用LLM的全面能力。在这个框架中,传统手工制作的代理系统被算法生成的系统所取代,标志着一种范式的转变。

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  • 最近在代理系统研究中探索的各种优化空间,包括提示、工具和工作流程。
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  • 优化算法,讨论了传统的优化范式和元优化,其中优化过程也会影响底层的优化算法本身。
  • 自我进化场景,将其分为两种类型:在线优化和离线优化。
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  • 大型语言模型(LLM)代理自我改进技术的应用,特别是在人工智能用于科学(AI-for-science)领域的知识发现。
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三、协作和进化multi-agent系统
系统地调研了基于LLM的multi-agent系统的协作机制和进化能力。
  • 不同的系统目标如何塑造代理的角色、行为模式和协作策略。
  • 分析了各种通信结构,包括促进有效代理间和人机通信的交互协议。
  • 探讨了协作决策制定方法,以及代理如何利用其独特的专业知识和视角,
  • 讨论了集体智能和进化机制以及进化过程,重点介了适应性学习方法、持续的知识共享以及共同提升MAS性能的迭代改进机制。
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https://arxiv.org/pdf/2504.01990Advances and Challenges in Foundation Agents: From Brain-Inspired Intelligence to Evolutionary, Collaborative, and Safe Systemshttps://github.com/FoundationAgents/awesome-foundation-agents

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  1. 牛津未来研究院 《将人工智能安全视为全球公共产品的影响、挑战与研究重点》
  2. 麦肯锡:超级智能机构:赋能人们释放人工智能的全部潜力
  3. AAAI 2025 关于人工智能研究未来研究报告
  4. 斯坦福:2025 斯坦福新兴技术评论:十项关键技术及其政策影响分析报告(191 页)
  5. 壳牌:2025 能源安全远景报告:能源与人工智能(57 页)
  6. 盖洛普 & 牛津幸福研究中心:2025 年世界幸福报告(260 页)
  7. Schwab :2025 未来共生:以集体社会创新破解重大社会挑战研究报告(36 页)
  8. IMD:2024 年全球数字竞争力排名报告:跨越数字鸿沟人才培养与数字法治是关键(214 页)
  9. DS 系列专题:DeepSeek 技术溯源及前沿探索,50 页 ppt
  10. 联合国人居署:2024 全球城市负责任人工智能评估报告:利用 AI 构建以人为本的智慧城市(86 页)
  11. TechUK:2025 全球复杂多变背景下的英国科技产业:战略韧性与增长路径研究报告(52 页)
  12. NAVEX Global:2024 年十大风险与合规趋势报告(42 页)
  13. 《具身物理交互在机器人 - 机器人及机器人 - 人协作中的应用》122 页
  14. 2025 - 2035 年人形机器人发展趋势报告 53 页
  15. Evaluate Pharma:2024 年全球生物制药行业展望报告:增长驱动力分析(29 页)
  16. 【AAAI2025 教程】基础模型与具身智能体的交汇,350 页 ppt
  17. Tracxn:2025 全球飞行汽车行业市场研究报告(45 页)
  18. 谷歌:2024 人工智能短跑选手(AI Sprinters):捕捉新兴市场 AI 经济机遇报告(39 页)
  19. 【斯坦福博士论文】构建类人化具身智能体:从人类行为中学习
  20. 《基于传感器的机器学习车辆分类》最新 170 页
  21. 美国安全与新兴技术中心:2025 CSET 对美国人工智能行动计划的建议(18 页)
  22. 罗兰贝格:2024 人形机器人的崛起:从科幻到现实:如何参与潜在变革研究报告(11 页)
  23. 兰德公司:2025 从研究到现实:NHS 的研究和创新是实现十年计划的关键报告(209 页)
  24. 康桥汇世(Cambridge Associates):2025 年全球经济展望报告(44 页)
  25. 国际能源署:2025 迈向核能新时代
  26. 麦肯锡:人工智能现状,组织如何重塑自身以获取价值
  27. 威立(Wiley):2025 全球科研人员人工智能研究报告(38 页)
  28. 牛津经济研究院:2025 TikTok 对美国就业的量化影响研究报告:470 万岗位(14 页)
  29. 国际能源署(IEA):能效 2024 研究报告(127 页)
  30. Workday :2025 发挥人类潜能:人工智能(AI)技能革命研究报告(20 页)
  31. CertiK:Hack3D:2024 年 Web3.0 安全报告(28 页)
  32. 世界经济论坛:工业制造中的前沿技术:人工智能代理的崛起》报告
  33. 迈向推理时代:大型语言模型的长链推理研究综述
  34. 波士顿咨询:2025 亚太地区生成式 AI 的崛起研究报告:从技术追赶者到全球领导者的跨越(15 页)
  35. 安联(Allianz):2025 新势力崛起:全球芯片战争与半导体产业格局重构研究报告(33 页)
  36. IMT:2025 具身智能(Embodied AI)概念、核心要素及未来进展:趋势与挑战研究报告(25 页)
  37. IEEE:2025 具身智能(Embodied AI)综述:从模拟器到研究任务的调查分析报告(15 页)
  38. CCAV:2025 当 AI 接管方向盘:自动驾驶场景下的人机交互认知重构、变革及对策研究报告(124 页)
  39. 《强化学习自我博弈方法在兵棋推演分析与开发中的应用》最新 132 页
  40. 《面向科学发现的智能体人工智能:进展、挑战与未来方向综述》
  41. 全国机器人标准化技术委员会:人形机器人标准化白皮书(2024 版)(96 页)
  42. 美国国家科学委员会(NSB):2024 年研究与发展 - 美国趋势及国际比较(51 页)
  43. 艾昆纬(IQVIA):2025 骨科手术机器人技术的崛起白皮书:创新及未来方向(17 页)
  44. NPL&Beauhurst:2025 英国量子产业洞察报告:私人和公共投资的作用(25 页)
  45. IEA PVPS:2024 光伏系统经济与技术关键绩效指标(KPI)使用最佳实践指南(65 页)
  46. AGI 智能时代:2025 让 DeepSeek 更有趣更有深度的思考研究分析报告(24 页)
  47. 2025 军事领域人工智能应用场景、国内外军事人工智能发展现状及未来趋势分析报告(37 页)
  48. 华为:2025 鸿蒙生态应用开发白皮书(133 页
  49. 《超级智能战略研究报告》
  50. 中美技术差距分析报告 2025
  51. 欧洲量子产业联盟(QuIC):2024 年全球量子技术专利态势分析白皮书(34 页)
  52. 美国能源部:2021 超级高铁技术(Hyperloop)对电网和交通能源的影响研究报告(60 页)
  53. 罗马大学:2025 超级高铁(Hyperloop):第五种新型交通方式 - 技术研发进展、优势及局限性研究报告(72 页)
  54. 兰德公司:2025 灾难性网络风险保险研究报告:市场趋势与政策选择(93 页)
  55. GTI:2024 先进感知技术白皮书(36 页)
  56. AAAI:2025 人工智能研究的未来报告:17 大关键议题(88 页)
  57. 安联 Allianz2025 新势力崛起全球芯片战争与半导体产业格局重构研究报告
  58. 威达信:2025 全球洪水风险研究报告:现状、趋势及应对措施(22 页)
  59. 兰德公司:迈向人工智能治理研究报告:2024EqualAI 峰会洞察及建议(19 页)
  60. 哈佛商业评论:2025 人工智能时代下的现代软件开发实践报告(12 页)
  61. 德安华:全球航空航天、国防及政府服务研究报告:2024 年回顾及 2025 年展望(27 页)
  62. 奥雅纳:2024 塑造超级高铁(Hyperloop)的未来:监管如何推动发展与创新研究报告(28 页)
  63. HSOAC:2025 美国新兴技术与风险评估报告:太空领域和关键基础设施(24 页)
  64. Dealroom:2025 欧洲经济与科技创新发展态势、挑战及策略研究报告(76 页)
  65. 《无人机辅助的天空地一体化网络:学习算法技术综述》
  66. 谷歌云(Google Cloud):2025 年 AI 商业趋势白皮书(49 页)
  67. 《新兴技术与风险分析:太空领域与关键基础设施》最新报告
  68. 150 页!《DeepSeek 大模型生态报告》
  69. 军事人工智能行业研究报告:技术奇点驱动应用加速智能化重塑现代战争形态 - 250309(40 页)
  70. 真格基金:2024 美国独角兽观察报告(56 页)
  71. 璞跃(Plug and Play):2025 未来商业研究报告:六大趋势分析(67 页)
  72. 国际电工委员会(IEC):2025 智能水电技术与市场展望报告(90 页)
  73. RWS:2025 智驭 AI 冲击波:人机协作的未来研究报告(39 页)
  74. 国际电工委员会(IEC):2025 智能水电技术与市场展望报告(90 页)
  75. RWS:2025 智驭 AI 冲击波:人机协作的未来研究报告(39 页)
  76. 未来今日研究所 2025 年科技趋势报告第 18 版 1000 页
  77. 模拟真实世界:多模态生成模型的统一综述
  78. 中国信息协会低空经济分会:低空经济发展报告(2024 - 2025)(117 页)
  79. 浙江大学:2025 语言解码双生花:人类经验与 AI 算法的镜像之旅(42 页)
  80. 人形机器人行业:由 “外” 到 “内” 智能革命 - 250306(51 页)
  81. 大成:2025 年全球人工智能趋势报告:关键法律问题(28 页)
  82. 北京大学:2025 年 DeepSeek 原理和落地应用报告(57 页)
  83. 欧盟委员会 人工智能与未来工作研究报告
  84. 加州大学伯克利分校:面向科学发现的多模态基础模型:在化学、材料和生物学中的应用
  85. 电子行业:从柔性传感到人形机器人触觉革命 - 250226(35 页)
  86. RT 轨道交通:2024 年中国城市轨道交通市场数据报告(188 页)
  87. FastMoss:2024 年度 TikTok 生态发展白皮书(122 页)
  88. Check Point:2025 年网络安全报告 - 主要威胁、新兴趋势和 CISO 建议(57 页)
  89. 【AAAI2025 教程】评估大型语言模型:挑战与方法,199 页 ppt
  90. 《21 世纪美国的主导地位:核聚变》最新报告
  91. 沃尔特基金会(Volta Foundation):2024 年全球电池行业年度报告(518 页)
  92. 斯坦福:2025 斯坦福新兴技术评论:十项关键技术及其政策影响分析报告(191 页)
  93. 国际科学理事会:2025 为人工智能做好国家研究生态系统的准备 - 2025 年战略与进展报告(英文版)(118 页)
  94. 光子盒:2025 全球量子计算产业发展展望报告(184 页)
  95. 奥纬论坛:2025 塑造未来的城市研究报告:全球 1500 个城市的商业吸引力指数排名(124 页)
  96. Future Matters:2024 新兴技术与经济韧性:日本未来发展路径前瞻报告(17 页)
  97. 《人类与人工智能协作的科学与艺术》284 页博士论文
  98. 《论多智能体决策的复杂性:从博弈学习到部分监控》115 页
  99. 《2025 年技术展望》56 页 slides
  100. 大语言模型在多智能体自动驾驶系统中的应用:近期进展综述
  101. 【牛津大学博士论文】不确定性量化与因果考量在非策略决策制定中的应用
  102. 皮尤研究中心:2024 美国民众对气候变化及应对政策的态度调研报告:气候政策对美国经济影响的多元观点审视(28 页)
  103. 空间计算行业深度:发展趋势、关键技术、行业应用及相关公司深度梳理 - 250224(33 页)
  104. Gartner:2025 网络安全中的 AI:明确战略方向研究报告(16 页)
  105. 北京大学:2025 年 DeepSeek 系列报告 - 提示词工程和落地场景(86 页)
  106. 北京大学:2025 年 DeepSeek 系列报告 - DeepSeek 与 AIGC 应用(99 页)
  107. CIC 工信安全:2024 全球人工智能立法的主要模式、各国实践及发展趋势研究报告(42 页)
  108. 中科闻歌:2025 年人工智能技术发展与应用探索报告(61 页)
  109. AGI 智能时代:2025 年 Grok - 3 大模型:技术突破与未来展望报告(28 页)


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