Foraging for resources is a ubiquitous activity conducted by living organisms in a shared environment to maintain their homeostasis. Modelling multi-agent foraging in-silico allows us to study both individual and collective emergent behaviour in a tractable manner. Agent-based modelling has proven to be effective in simulating such tasks, though scaling the simulations to accommodate large numbers of agents with complex dynamics remains challenging. In this work, we present Foragax, a general-purpose, scalable, hardware-accelerated, multi-agent foraging toolkit. Leveraging the JAX library, our toolkit can simulate thousands of agents foraging in a common environment, in an end-to-end vectorized and differentiable manner. The toolkit provides agent-based modelling tools to model various foraging tasks, including options to design custom spatial and temporal agent dynamics, control policies, sensor models, and boundary conditions. Further, the number of agents during such simulations can be increased or decreased based on custom rules. While applied to foraging, the toolkit can also be used to model and simulate a wide range of other multi-agent scenarios.


翻译:资源觅食是生物体在共享环境中为维持内稳态而普遍进行的行为。通过计算模型对多智能体觅食行为进行建模,使我们能够以可处理的方式研究个体与群体涌现行为。基于智能体的建模方法已被证明能有效模拟此类任务,但将模拟扩展到包含大量具有复杂动态特性的智能体仍具挑战性。本研究提出Foragax——一个通用、可扩展、硬件加速的多智能体觅食工具包。该工具包利用JAX库,能以端到端向量化且可微分的方式模拟数千个智能体在共同环境中的觅食行为。工具包提供基于智能体的建模工具,可用于模拟各类觅食任务,包括设计自定义的时空智能体动态特性、控制策略、传感器模型及边界条件。此外,模拟过程中的智能体数量可根据自定义规则动态增减。虽然主要应用于觅食场景,该工具包也可用于建模和模拟广泛的其他多智能体场景。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
33+阅读 · 2021年12月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员