有界多代理通信的语义率失真:容量导出的语义空间与对齐的通信成本
信息论
2026-04-13 v1 人工智能
math.IT
摘要
当两个计算容量不同的代理人与同一环境交互时,他们不必以不同方式压缩常见的语义字母表;它们可以完全诱导出不同的语义字母表。我们展示,商 POMDP ——即任何受限代理人容量所对应的唯一最粗糟抽象 ——作为容量导出的语义空间,表明异构代理人之间的通信 exhibits 明显的结构性相位转变。在临界速率 以下(由商不匹配决定),意图保持通信在结构上不可能。在支持的单向无记忆情形下,经典侧信息编码随着引导的 benchmark 呈指数衰减。经典编码定理告诉你在源字母表固定后该多少率;我们的贡献是从受限相互作用本身推导该字母表。具体而言,我们证明:(1)一个固定- 结构性相位转变定理,其下界在常见历史商比较中完全通用;(2)商字母表上的单向 Wyner-Ziv benchmark 识别,具有精确逆变、记忆无关商源的精确操作等价性,以及通过显式混合界限的渐近长期桥梁;(3)在收缩失真情形 下的渐近单向逆变,从消息流和解码器侧信息中证明;(4)面向组合通信的对齐遍历界限,使其通过中间容量水平实现。来自八个 POMDP 环境(包括 RockSample(4,4))的实验说明了相位转变,结构化策略基准显示单向速率可相对于计数界限下降最高 ,收缩失真扫荡匹配渐近逆变的情形。
引用
@article{arxiv.2604.09521,
title = {Semantic Rate-Distortion for Bounded Multi-Agent Communication: Capacity-Derived Semantic Spaces and the Communication Cost of Alignment},
author = {Anthony T. Nixon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.09521},
year = {2026}
}
备注
34 pages, 13 figures. Code: https://github.com/alch3mistdev/semantic-rate-distortion