論文の概要: ResMAS: Resilience Optimization in LLM-based Multi-agent Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.04694v1
- Date: Thu, 08 Jan 2026 08:03:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-09 17:01:53.094924
- Title: ResMAS: Resilience Optimization in LLM-based Multi-agent Systems
- Title(参考訳): ResMAS: LLMに基づくマルチエージェントシステムにおけるレジリエンス最適化
- Authors: Zhilun Zhou, Zihan Liu, Jiahe Liu, Qingyu Shao, Yihan Wang, Kun Shao, Depeng Jin, Fengli Xu,
- Abstract要約: 大規模言語モデルに基づくマルチエージェントシステム(LLMベースMAS)
LLMベースのMASは一般的に異なるデバイスや環境に分散しており、エージェント障害などの摂動に弱い。
摂動下でのMASのレジリエンスについて検討し、通信トポロジと迅速な設計の両方がシステムのレジリエンスに大きく影響していることを見出した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 37.355345383912756
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Large Language Model-based Multi-Agent Systems (LLM-based MAS), where multiple LLM agents collaborate to solve complex tasks, have shown impressive performance in many areas. However, MAS are typically distributed across different devices or environments, making them vulnerable to perturbations such as agent failures. While existing works have studied the adversarial attacks and corresponding defense strategies, they mainly focus on reactively detecting and mitigating attacks after they occur rather than proactively designing inherently resilient systems. In this work, we study the resilience of LLM-based MAS under perturbations and find that both the communication topology and prompt design significantly influence system resilience. Motivated by these findings, we propose ResMAS: a two-stage framework for enhancing MAS resilience. First, we train a reward model to predict the MAS's resilience, based on which we train a topology generator to automatically design resilient topology for specific tasks through reinforcement learning. Second, we introduce a topology-aware prompt optimization method that refines each agent's prompt based on its connections and interactions with other agents. Extensive experiments across a range of tasks show that our approach substantially improves MAS resilience under various constraints. Moreover, our framework demonstrates strong generalization ability to new tasks and models, highlighting its potential for building resilient MASs.
- Abstract(参考訳): 言語モデルに基づく大規模マルチエージェントシステム(LLMをベースとしたMAS)では,複数のLLMエージェントが協調して複雑なタスクを解くことができ,多くの領域で顕著な性能を示している。
しかし、MASは一般的に異なるデバイスや環境に分散しており、エージェント障害などの摂動に弱い。
既存の研究は敵の攻撃とそれに対応する防衛戦略を研究してきたが、それらは本質的に弾力性のあるシステムを積極的に設計するのではなく、攻撃発生後の攻撃を反応的に検出し緩和することに焦点を当てている。
本研究では, LLMをベースとしたMASの弾力性について摂動下で検討し, 通信トポロジと迅速な設計の両方がシステムの弾力性に大きく影響していることを見出した。
そこで本研究では,MASレジリエンス向上のための2段階フレームワークであるResMASを提案する。
まず,MASのレジリエンスを予測するために報酬モデルをトレーニングし,このモデルに基づいてトポロジ生成器を訓練し,強化学習を通じて特定のタスクに対する弾力性トポロジを自動設計する。
第2に、各エージェントの接続や他のエージェントとの相互作用に基づいて、各エージェントのプロンプトを洗練させるトポロジ対応プロンプト最適化手法を提案する。
本手法は,様々な制約下でのMASレジリエンスを大幅に改善することを示す。
さらに,我々のフレームワークは,新しいタスクやモデルに対する強力な一般化能力を示し,回復力のあるMASを構築する可能性を強調している。
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