إطار عمل AgentSociety مفتوح المصدر: محاكاة تفاعلات المجتمعات الضخمة باستخدام نماذج اللغات الكبيرة
يُعدّ إطار عمل AgentSociety إنجازًا تقنيًا رائدًا مفتوح المصدر، مصممًا لمحاكاة تفاعلات مجتمعات ضخمة تتألف من وكلاء (Agents) مدعومين بنماذج اللغات الكبيرة (LLMs). يهدف هذا الإطار إلى بناء نماذج واقعية تُظهر تعقيدات التفاعلات البشرية في المجتمعات. باستخدام تقنيات المعالجة الموزعة القوية، وخاصةً إطار عمل Ray، يحقق هذا المشروع محاكاة تشمل عشرات الآلاف من الوكلاء النشطين في وقت واحد، كل منهم مُدمج في بيئات واقعية مُفصلة تُجسّد السلوكيات الاجتماعية والاقتصادية والحركية.
القدرات الرئيسية
- المقياس الضخم والأداء السريع: أظهر الإطار قدرة على محاكاة ما يصل إلى 30,000 وكيل، متجاوزًا الزمن الحقيقي (أي تشغيل المجتمع الافتراضي أسرع من الزمن الحقيقي).
- التوازي مع Ray: يستخدم AgentSociety إطار عمل Ray لإدارة التنفيذ المتوازي واسع النطاق للوكلاء، وهو أمر بالغ الأهمية للتعامل مع التفاعلات الضخمة وغير الحتمية.
- استخدام الموارد بكفاءة: من خلال تجميع الوكلاء ومشاركة عملاء الشبكة داخل المجموعات، يقلل الإطار بشكل كبير من استهلاك الذاكرة وزيادة تكاليف الاتصال، متغلبًا على اختناقات المنافذ والذاكرة الشائعة في عمليات محاكاة التوزيع واسع النطاق.
بيئات مجتمعية واقعية
يمتاز AgentSociety بدمجه لآليات التغذية الراجعة والقيود الواقعية، مما يسمح للوكلاء بالتصرف بطريقة تعكس أنظمة المجتمعات الحقيقية:
- الفضاء الحضري: يدمج بيانات الخرائط الواقعية (مثل بيانات OpenStreetMap)، وشبكات الطرق، ونقاط الاهتمام، ونماذج التنقل (المشي، القيادة، وسائل النقل العام) المُحدّثة كل ثانية محاكاة.
- الفضاء الاجتماعي: يُكوّن الوكلاء شبكات اجتماعية متطورة، ويمارسون التفاعلات الاجتماعية عبر الإنترنت وخارجه. ويتم تصميم عملية إرسال الرسائل (بما في ذلك رقابة المحتوى وحظر المستخدمين) لمحاكاة أنماط التواصل عبر وسائل التواصل الاجتماعي وفي العالم الحقيقي.
- الفضاء الاقتصادي: يُطبّق العمليات الاقتصادية مثل التوظيف، والاستهلاك، والخدمات المصرفية، والحكومة (الضرائب)، والإبلاغ الاقتصادي الكلي – وكلها مدفوعة بقرارات الوكلاء. يجب على الوكلاء تحقيق التوازن بين الدخل والإنفاق، مما يُحاكي السلوك الاقتصادي الواقعي.
البنية التحتية والتكنولوجيا
- محرّك التفاعل المتوازي: يتم تقسيم الوكلاء إلى مجموعات يديرها “الممثلين” في Ray، مما يُحسّن استخدام الموارد مع الحفاظ على التوازي العالي، مع استخدام طلبات الشبكة غير المتزامنة التي تستفيد من إعادة استخدام الاتصالات.
- إرسال الرسائل عالية الأداء: باستخدام قدرات Redis’s Pub/Sub، يتواصل الوكلاء بكفاءة، مدعماً التفاعلات بين الوكيل والوكيل والتفاعلات بين الوكيل والمستخدم (البرنامج الخارجي).
- آلية مواءمة الوقت: يُزامن الإطار تقدم الوكيل والبيئة، مما يضمن محاكاة متسقة وقابلة للتكرار على الرغم من أوقات المعالجة المتغيرة من مكالمات واجهة برمجة التطبيقات (API) لنماذج اللغات الكبيرة.
- أدوات شاملة: تسجيل المحاكاة (عبر PostgreSQL وتخزين الملفات المحلية)، وتسجيل المقاييس (mlflow)، وواجهة رسومية لإنشاء/إدارة التجارب وتصور النتائج.
النتائج الكمية
- القابليّة للتطوير والسرعة: أسرع من الزمن الحقيقي: على نظام نشر يحتوي على 24 وحدة معالجة رسومات NVIDIA A800، حققت محاكاة 30,000 وكيل تشغيلًا أسرع من الزمن الحقيقي.
- التطوير الخطي: يتناسب الأداء طرديًا مع موارد الحوسبة؛ يؤدي زيادة وحدات معالجة الرسومات التي تُشغّل نماذج اللغات الكبيرة إلى زيادة إنتاجية المحاكاة، حتى حدود خدمة نموذج اللغة الخلفية.
- أمثلة على المقاييس: في أكبر تجربة (30,000 وكيل، 8 مجموعات)، تم إكمال دورة وكيل متوسطة في 252 ثانية، وبقيت أقل من الزمن الحقيقي مع معدل نجاح 100% لمكالمات نماذج اللغات الكبيرة. يبقى وقت محاكاة البيئة ووقت تمرير الرسائل أقل بكثير من وقت الاستنتاج لنماذج اللغات الكبيرة، مما يؤكد الكفاءة الحسابية للنظام.
تأثير البيئات الواقعية
- مصداقية سلوكيات الوكيل: أدى دمج محاكيات البيئة الواقعية إلى تحسين مصداقية وشبه الإنسان لسلوكيات الوكيل بشكل كبير مقارنةً بـ “محاكيات النص” القائمة فقط على مطالبات نماذج اللغات الكبيرة وخطوط الأساس المسار التوليدي المختلفة.
- المعايير التجريبية: في مقاييس مثل نصف قطر الدوران، والمواقع التي تم زيارتها يوميًا، وتوزيعات النوايا السلوكية، تفوقت وكلاء نماذج اللغات الكبيرة المدعومة بالبيئة بشكل كبير على خطوط الأساس القائمة فقط على المطالبات والنماذج الكلاسيكية، متطابقةً بشكل وثيق مع البيانات الواقعية.
حالات الاستخدام والتطبيقات
يُعدّ التصميم المفتوح والبيئات القابلة للتكوين في AgentSociety أداة قوية لـ:
- البحث في العلوم الاجتماعية: دراسة الأنماط المجتمعية، والظواهر الناشئة، والتنقل، وانتشار المعلومات.
- تخطيط المدن وتحليل السياسات: تقييم التدخلات في البيئات المحاكاة قبل نشرها في العالم الحقيقي.
- علوم الإدارة: نمذجة الديناميكيات التنظيمية، وتغيرات القوى العاملة، والسلوكيات الاقتصادية.
الخاتمة
يُعتبر AgentSociety أول إطار عمل مفتوح المصدر يُحاكي تفاعلات المجتمعات بشكل فعال وواقعي على نطاق غير مسبوق. إن دمج الوكلاء المدعومين بنماذج اللغات الكبيرة مع بيئات مُوازية وقائمة على البيانات يجعله أداة أساسية لكل من البحث الحسابي ودعم اتخاذ القرارات العملية في فهم ديناميكيات المجتمعات المعقدة. يمكنكم الاطلاع على الورقة البحثية والمشروع.
اترك تعليقاً