[논문 리뷰] Multi-agent systems and decentralized artificial superintelligence

Stanislav Ponomarev, A. E. Voronkov|arXiv (Cornell University)|2017. 02. 27.

Computability, Logic, AI Algorithms참고 문헌 13인용 수 15

한 줄 요약

이 논문은 블록체인 기반의 분산형 다중 에이전트 시스템을 제안하며, P2P 컴퓨팅(BOINC), 에이전트 간 통신 프로토콜, 이더리움 기반 스마트 계약을 통합하여 신뢰할 수 없는 분산형 컴퓨팅 파워 마켓을 구축한다. 자율적인 에이전트가 하드웨어-소프트웨어 효율성을 최적화하고 자원을 동적으로 할당함으로써, 전 세계 네트워크를 가로질러 자동으로 최적화되는 작업 배분을 수행할 수 있는 일반 목적의 분산형 인공 슈퍼지능으로 진화하는 시스템을 제공한다.

ABSTRACT

Multi-agents systems communication is a technology, which provides a way for multiple interacting intelligent agents to communicate with each other and with environment. Multiple-agent systems are used to solve problems that are difficult for solving by individual agent. Multiple-agent communication technologies can be used for management and organization of computing fog and act as a global, distributed operating system. In present publication we suggest technology, which combines decentralized P2P BOINC general-purpose computing tasks distribution, multiple-agents communication protocol and smart-contract based rewards, powered by Ethereum blockchain. Such system can be used as distributed P2P computing power market, protected from any central authority. Such decentralized market can further be updated to system, which learns the most efficient way for software-hardware combinations usage and optimization. Once system learns to optimize software-hardware efficiency it can be updated to general-purpose distributed intelligence, which acts as combination of single-purpose AI.

연구 동기 및 목표

• 블록체인 기술을 활용해 분산형 컴퓨팅 파워를 위한 탈중앙화되고 신뢰할 수 없는 마켓플레이스를 설계한다.
• BOINC와 같은 기존 P2P 컴퓨팅 프레임워크와 다중 에이전트 통신 프로토콜을 통합하여 확장 가능한 작업 분배를 가능하게 한다.
• 탈중앙화된 환경에서 학습 에이전트를 통해 소프트웨어-하드웨어 효율성을 자율적으로 최적화할 수 있도록 한다.
• 에이전트 간 자동 최적화 조율 기능을 제공함으로써 시스템을 일반 목적의 분산형 인공 슈퍼지능으로 진화시킨다.
• 이더리움 스마트 계약을 활용해 인centive 관리를 통해 중심화된 기관에 대한 의존도를 제거한다.

제안 방법

• 일반 목적의 분산 컴퓨팅을 위한 BOINC 프레임워크와 에이전트 간 상호작용을 위한 P2P 에이전트 간 통신 프로토콜을 결합한다.
• 이더리움 스마트 계약을 활용해 계산 기여도에 기반한 보상 분배를 자동화하고 보안을 확보한다.
• 각 에이전트가 로컬 자원을 관리하고 다른 에이전트와의 통신을 통해 작업을 조율하는 탈중앙화된 에이전트 아키텍처를 사용한다.
• 에이전트가 시간이 지남에 따라 최적의 소프트웨어-하드웨어 구성 조합을 발견할 수 있는 학습 메커니즘을 도입한다.
• 에이전트 네트워크 위에 구축된 글로벌, 분산형 운영 체제 추상화를 통해 자원 할당과 작업 실행을 관리한다.
• 密码학적으로 보장된 투명한 보상 메커니즘을 통해 동적으로 인centive 기반의 참여를 가능하게 한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 블록체인과 다중 에이전트 시스템을 활용해 분산형 컴퓨팅 파워를 위한 탈중앙화되고 신뢰할 수 없는 마켓플레이스를 어떻게 설계할 수 있는가?
• RQ2 자율적이고 자가 최적화되는 조율 기능을 갖춘 분산형 에이전트 간 상호작용을 가능하게 하기 위해 필요한 아키텍처 구성 요소는 무엇인가?
• RQ3 에이전트 간 통신 프로토콜은 기존의 P2P 컴퓨팅 프레임워크(예: BOINC)와 어떻게 통합될 수 있는가?
• RQ4 이더리움의 스마트 계약은 탈중앙화된 시스템에서 공정하고 자동화된 보상 분배를 어떻게 보장할 수 있는가?
• RQ5 시스템은 분산 컴퓨팅 마켓에서 일반 목적의 분산형 인공 슈퍼지능으로 진화할 수 있는가?

주요 결과

• 제안된 시스템은 중심화된 기관에 의존하지 않고 완전히 탈중앙화되고 신뢰할 수 없는 컴퓨팅 파워 마켓을 제공한다.
• BOINC와 에이전트 간 통신 프로토콜의 통합은 글로벌 노드 네트워크를 가로질러 확장 가능하고 동적일 수 있는 작업 분배를 가능하게 한다.
• 이더리움의 스마트 계약은 계산 기여도에 기반한 투명하고 자동화되며 보안적인 보상 할당을 보장한다.
• 에이전트 기반 피드백 루프를 통해 시스템은 소프트웨어-하드웨어 효율성을 학습하고 최적화할 잠재력을 보여준다.
• 이 아키텍처는 단일 목적의 AI 에이전트를 조율할 수 있는 일반 목적의 분산형 인공 슈퍼지능으로 확장 가능한 구조를 갖춘다.
• 이 프레임워크는 P2P 에이전트 네트워크와 블록체인 인센티브를 기반으로 한 글로벌 분산형 운영 체제를 구축하는 기초를 제공한다.