論文の概要: A Nature-Inspired Colony of Artificial Intelligence System with Fast, Detailed, and Organized Learner Agents for Enhancing Diversity and Quality
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.05365v1
- Date: Mon, 07 Apr 2025 12:13:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-09 13:32:34.696798
- Title: A Nature-Inspired Colony of Artificial Intelligence System with Fast, Detailed, and Organized Learner Agents for Enhancing Diversity and Quality
- Title(参考訳): 多様性と品質を向上する高速,詳細,組織化された学習エージェントを用いた自然にヒントを得た人工知能システム
- Authors: Shan Suthaharan,
- Abstract要約: 我々は、CNNベースのAIエージェントのコロニーを構築し、単一のシステムとして機能させるアプローチを提案する。
提案システムは、アリコロニーやヒトコロニーのような生物学的システムの自然環境を識別する。
AIのコロニーにおける高速で詳細な学習者の進化は、ユニークな1対1マッピングを導入することで達成される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: The concepts of convolutional neural networks (CNNs) and multi-agent systems are two important areas of research in artificial intelligence (AI). In this paper, we present an approach that builds a CNN-based colony of AI agents to serve as a single system and perform multiple tasks (e.g., predictions or classifications) in an environment. The proposed system impersonates the natural environment of a biological system, like an ant colony or a human colony. The proposed colony of AI that is defined as a role-based system uniquely contributes to accomplish tasks in an environment by incorporating AI agents that are fast learners, detailed learners, and organized learners. These learners can enhance their localized learning and their collective decisions as a single system of colony of AI agents. This approach also enhances the diversity and quality of the colony of AI with the help of Genetic Algorithms and their crossover and mutation mechanisms. The evolution of fast, detailed, and organized learners in the colony of AI is achieved by introducing a unique one-to-one mapping between these learners and the pretrained VGG16, VGG19, and ResNet50 models, respectively. This role-based approach creates two parent-AI agents using the AI models through the processes, called the intra- and inter-marriage of AI, so that they can share their learned knowledge (weights and biases) based on a probabilistic rule and produce diversified child-AI agents to perform new tasks. This process will form a colony of AI that consists of families of multi-model and mixture-model AI agents to improve diversity and quality. Simulations show that the colony of AI, built using the VGG16, VGG19, and ResNet50 models, can provide a single system that generates child-AI agents of excellent predictive performance, ranging between 82% and 95% of F1-scores, to make diversified collective and quality decisions on a task.
- Abstract(参考訳): 畳み込みニューラルネットワーク(CNN)とマルチエージェントシステムの概念は、人工知能(AI)における2つの重要な研究領域である。
本稿では、CNNベースのAIエージェントのコロニーを構築し、単一のシステムとして機能し、環境下で複数のタスク(予測や分類など)を実行するアプローチを提案する。
提案システムは、アリコロニーやヒトコロニーのような生物学的システムの自然環境を識別する。
ロールベースシステムとして定義されたAIのコロニーは、高速学習者、詳細な学習者、組織化された学習者であるAIエージェントを組み込むことで、環境におけるタスク達成に一意に寄与する。
これらの学習者は、局所的な学習と、AIエージェントの単一のシステムとしての集合的決定を強化することができる。
このアプローチはまた、遺伝的アルゴリズムの助けを借りてAIのコロニーの多様性と品質を高める。
AIのコロニーにおける高速で詳細な学習者の進化は、これらの学習者と事前訓練されたVGG16、VGG19、ResNet50モデルとの間に独自の1対1マッピングを導入することで達成される。
このロールベースのアプローチは、AIモデルを使用した2つの親AIエージェントを、AIの内的および間的結婚と呼ばれるプロセスを通じて生成し、確率論的ルールに基づいて学習知識(重みと偏見)を共有し、新しいタスクを実行するための多彩な子AIエージェントを生成する。
このプロセスは、多様性と品質を改善するために、マルチモデルとミックスモデルAIエージェントのファミリーで構成されるAIのコロニーを形成する。
シミュレーションにより、VGG16、VGG19、ResNet50モデルを使用して構築されたAIのコロニーは、F1スコアの82%から95%の範囲で、優れた予測性能を持つ子AIエージェントを生成する単一のシステムを提供することで、タスクにおける集団的および品質的な決定を多様化させることが示されている。
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