论文
面向智能体控制的生物学基序
Biological Motifs for Agentic Control
摘要
大语言模型(LLM)从被动生成器向自主智能体的转变在可靠性、安全性与状态管理上引入重大挑战。当前智能体架构常为临时构建——易产生幻觉级联、无限循环与提示注入攻击。本文主张许多此类失败模式可用系统生物学长期研究的控制基序分析——前提是比较在类型化接口与协调结构层面进行——而非字面生物机制。我们使用多项式函子与接线图开发基因调控网络与智能体软件系统之间的类型化接口对应。五个生物学基序被映射为可组合软件设计模式:相干前馈环用于噪声抑制——适应性免疫用于分层安全——线粒体信号传导用于资源治理——内共生用于神经符号集成——形态发生素扩散用于空间变化协调。一个认识论拓扑层从接线图的观察结构导出Kripke式知识算子——并为多智能体扩展证明四个预测定理。核心贡献:(1) 智能体运算(Agentic Operad)——带前馈拓扑可证错误抑制界的类型化智能体组合语法;(2) 带四定理(错误放大、序列惩罚、并行加速与工具密度扩展)的认识论拓扑——其定性预测与已发表多智能体基准一致;(3) 从结构经发展的六层演进——基于自主学习框架与经验文献的收敛代理。带1,813个测试与116个示例的参考实现展示实践可行性。