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基於LLM推理的智慧體建模

研究人員提出了一個可擴充套件的混合智慧體與語言驅動流行病(HALE)建模框架,利用大型語言模型(LLM)預測智慧體建模(ABM)中的人類決策,並以COVID-19在猶他州鹽湖縣的模擬作為概念驗證。

來源arXiv AI作者: Sifat Afroj Moon, Dakotah Maguire, Adam Spannaus, Joe Tuccillo, Maksudul Alam, Sudip K. Seal, John Gounley, Heidi Hanson

在人工智慧領域,智慧體建模(Agent-Based Modeling,簡稱ABM)是一種強大的模擬技術,能夠對數百萬個體的行為及其相互作用進行建模,廣泛應用於政策制定、流行病傳播模擬等領域。然而,傳統的ABM方法通常依賴於靜態先驗知識,這意味著模型一旦建立,其引數和行為規則便固定不變,難以適應現實世界中快速變化的環境。這種侷限性在應對突發事件,如COVID-19疫情時尤為明顯,因為病毒的傳播方式、政策干預效果以及人類行為響應都在不斷變化。

為了解決這一資訊差距,來自猶他大學等機構的研究人員提出了一種創新方法:利用大型語言模型(Large Language Models,LLMs)來預測和模擬人類決策過程。LLMs在理解自然語言、推理和生成方面展現出驚人的能力,這使得它們成為動態預測人類行為的理想工具。研究團隊引入了一個名為混合智慧體與語言驅動流行病建模(Hybrid Agent-based and Language-driven Epidemic,簡稱HALE)的可擴充套件框架。HALE將LLM整合到ABM模擬中,透過即時分析文本資料、新聞報道或社交媒體資訊,動態調整模型中的個體行為決策,從而克服了傳統ABM的靜態缺陷。

作為概念驗證,研究人員將HALE應用於COVID-19在猶他州鹽湖縣的傳播模擬。他們使用LLM模擬了個體在疫情中的行為選擇,例如是否遵循社交距離措施、是否接種疫苗等,並將這些行為反饋到ABM中,從而更準確地預測疫情的發展趨勢。初步結果表明,HALE能夠捕捉到傳統模型難以體現的行為變化,為公共衛生決策提供了更有力的支援。

該研究已於2026年7月提交至arXiv預印本平臺,尚未經過同行評審。儘管如此,這一工作展示了LLM在增強ABM即時適應性方面的巨大潛力,不僅可用於疫情建模,還可推廣到城市交通、金融市場、氣候變化適應等領域。未來,研究人員計劃進一步最佳化HALE的效率,並探索在更大規模、更復雜場景中的應用。這項研究為AI與模擬建模的交叉領域開闢了新的方向,有望推動政策模擬從靜態分析向動態預測的轉變。