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知情智能体对网络学习与自适应的影响

信息论 2015-06-04 v1 社会与信息网络 math.IT

摘要

自适应网络由一群具有自适应和学习能力的智能体组成。智能体在局部层面上相互交互,并通过协作在网络中扩散信息。本文考虑两种智能体:知情智能体和不知情智能体。前者定期接收新数据并执行咨询和网络内任务,而后者不收集数据,仅参与咨询任务。我们研究了自适应网络的性能作为知情智能体比例及其空间分布的函数。结果揭示了一些有趣且令人惊讶的收敛速度与均方性能之间的权衡。特别地,结果表明自适应网络的性能并不一定随着知情智能体比例的增加而提高。相反,知情智能体比例越大,网络收敛速度越快,但以均方性能的恶化为代价。结果进一步表明,不知情智能体在决定网络的稳态性能中起着重要作用,并且最好让一些高度连接的智能体保持不知情。这些论证揭示了三个因素之间的重要相互作用:网络中知情智能体的数量和分布、学习过程的收敛速度以及稳态估计精度。推导了量化这些关系的表达式,并进行了仿真以支持理论发现。我们进一步将结果应用于两个广泛用于表示复杂网络行为的模型:Erdos-Renyi模型和无标度模型。

关键词

引用

@article{arxiv.1203.1524,
  title  = {On the Influence of Informed Agents on Learning and Adaptation over Networks},
  author = {Sheng-Yuan Tu and Ali H. Sayed},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1203.1524},
  year   = {2015}
}

备注

35 pages, 8 figures