論文の概要: How Task Structure Limits Multi-Agent Success: An Information-Theoretic Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.13733v1
- Date: Thu, 11 Jun 2026 11:56:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-15 16:00:42.529806
- Title: How Task Structure Limits Multi-Agent Success: An Information-Theoretic Analysis
- Title(参考訳): タスク構造がマルチエージェントの成功を制限する方法:情報理論解析
- Authors: Shi Pan, Ming Luo,
- Abstract要約: マルチエージェントシステム(MAS)は,コラボレーションを通じて単一エージェントシステム(SAS)の限界を克服することが期待された。
我々は、MASの成功確率が、各エージェントが限られた情報処理能力を持つタスク制約の接続性に密接に結びついていることを証明する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.8763872698583377
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Multi-agent systems (MAS) were expected to overcome the limitation of single-agent systems (SAS) through collaboration. However, under typicality conditions on the task's constraint graph and bounded inter-agent communication, we prove that the success probability of a MAS is closely tied to the connectivity of task constraints, where each agent has limited information-processing capacity. Specifically, the success probability decays exponentially with an information bottleneck that emerges from partitioning the task's constraint graph among agents. We define this quantity as the \emph{minimum cut cost} $C_{\min}$ of the potential constraint graph of each task. This information-theoretic bound applies to both open systems with external feedback and closed systems without. We validate our theory on both synthetic experiments and real-world empirical data from SWE-bench submissions. From our framework, effective MAS design should incorporate task-inherent constraints alongside engineering optimization, and when $\Cmin$ is high, practitioners should restructure tasks rather than simply scaling agents or communication.
- Abstract(参考訳): マルチエージェントシステム(MAS)は,コラボレーションを通じて単一エージェントシステム(SAS)の限界を克服することが期待された。
しかし,タスクの制約グラフとエージェント間通信における典型的な条件下では,MASの成功確率は,各エージェントが限られた情報処理能力を持つタスク制約の接続性に密接に結びついていることが証明される。
特に、成功確率は、タスクの制約グラフをエージェント間で分割することによって生じる情報ボトルネックとともに指数関数的に減衰する。
この量は、各タスクの潜在的制約グラフの \emph{minimum cut cost} $C_{\min}$ と定義する。
この情報理論境界は、外部フィードバックのないオープンシステムとクローズドシステムの両方に適用される。
我々は,SWE-benchからの合成実験と実世界の実証データの両方について,本理論を検証した。
我々のフレームワークから、効果的なMAS設計は、エンジニアリング最適化と並行してタスクの一貫性のある制約を取り入れるべきであり、$\Cmin$が高ければ、実践者は単にエージェントやコミュニケーションをスケーリングするのではなく、タスクを再構築する必要がある。
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