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实现合成主动推断智能体,第二部分:变分消息更新

机器学习 2025-01-03 v3 机器学习

摘要

自由能原理(FEP)将(生物)智能体描述为针对其环境的生成模型最小化变分自由能(FE)。主动推断(AIF)是FEP的推论,描述了智能体如何通过最小化期望FE目标来探索和利用环境。在两篇相关论文中,我们描述了一种可扩展的、认知的合成分成主动推断方法,通过在自由形式Forney风格因子图(FFGs)上进行消息传递。 companion论文(第一部分)引入了约束FFG(CFFG)符号,以可视化表示AIF的(广义)FE目标。本文(第二部分)推导了通过变分法在CFFG上最小化(广义)FE目标的消息传递算法。对模拟的Bethe与广义FE智能体的比较说明了这种合成分成主动推断的消息传递方法如何在T型迷宫导航任务上诱导认知行为。将T型迷宫模拟扩展到1)学习目标统计,以及2)多智能体议价设定,说明了该方法如何鼓励在替代设定中复用节点与更新。有了合成分成主动推断智能体的完整消息传递描述,便可以跨模型推导和复用消息更新,并更接近合成分成主动推断的工业应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.02733,
  title  = {Realising Synthetic Active Inference Agents, Part II: Variational Message Updates},
  author = {Thijs van de Laar and Magnus Koudahl and Bert de Vries},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02733},
  year   = {2025}
}