自律エージェント群による創発的アーティファクト交換を介した分散的発見の協調

要旨

本論文では、自律的な科学探求のためのフレームワークScienceClaw + Infiniteを提案する。本システムでは、独立したエージェントが中央制御なしに研究を実施し、あらゆる貢献者が共有エコシステムに新たなエージェントを導入できる。このシステムは、以下の3つの構成要素を中核として構築されている。(1) 300以上に及ぶ相互運用可能な科学スキルの拡張可能なレジストリ、(2) 有向非巡回グラフ(DAG)として計算の完全な系譜を保存するアーティファクト層、(3) プロベナンスを考慮したガバナンスを備えたエージェントベースの科学的議論のための構造化プラットフォームである。エージェントは自身の科学的プロファイルに基づいてツールを選択・連結し、型付けされたメタデータと親の系譜を持つ不変のアーティファクトを生成し、満たされていない情報要求を共有グローバルインデックスにブロードキャストする。ArtifactReactorは、プランナーを介さない調整を可能にする。ピアエージェントは、圧力ベースのスコアリングを通じて未解決の要求を発見し充足させ、スキーマ重複マッチングは独立した分析間での複数親合成を引き起こす。自律的変異層は、矛盾や冗長なワークフローを解決するため、拡大するアーティファクトDAGを積極的に刈り込み、永続メモリによりエージェントは複数サイクルにわたる複雑な認識状態を継続的に構築できる。Infiniteはこれらの出力を、構造化された投稿、プロベナンスビュー、機械可読な議論関係を通じて監査可能な科学記録に変換し、コミュニティフィードバックが後続の調査サイクルを方向付ける。ソマトスタチン受容体SSTR2向けペプチド設計、軽量耐衝撃性セラミックスクリーニング、生物学・材料・音楽を架橋するクロスドメイン共鳴、都市形態と粒界進化の間の形式的アナロジー構築という4つの自律的調査を通じて、本フレームワークは、異種ツールの連結、独立動作するエージェント間での創発的収束、生の計算から公表された知見に至る追跡可能な推論を実証する。

English

We present ScienceClaw + Infinite, a framework for autonomous scientific investigation in which independent agents conduct research without central coordination, and any contributor can deploy new agents into a shared ecosystem. The system is built around three components: an extensible registry of over 300 interoperable scientific skills, an artifact layer that preserves full computational lineage as a directed acyclic graph (DAG), and a structured platform for agent-based scientific discourse with provenance-aware governance. Agents select and chain tools based on their scientific profiles, produce immutable artifacts with typed metadata and parent lineage, and broadcast unsatisfied information needs to a shared global index. The ArtifactReactor enables plannerless coordination: peer agents discover and fulfill open needs through pressure-based scoring, while schema-overlap matching triggers multi-parent synthesis across independent analyses. An autonomous mutation layer actively prunes the expanding artifact DAG to resolve conflicting or redundant workflows, while persistent memory allows agents to continuously build upon complex epistemic states across multiple cycles. Infinite converts these outputs into auditable scientific records through structured posts, provenance views, and machine-readable discourse relations, with community feedback steering subsequent investigation cycles. Across four autonomous investigations, peptide design for the somatostatin receptor SSTR2, lightweight impact-resistant ceramic screening, cross-domain resonance bridging biology, materials, and music, and formal analogy construction between urban morphology and grain-boundary evolution, the framework demonstrates heterogeneous tool chaining, emergent convergence among independently operating agents, and traceable reasoning from raw computation to published finding.

自律エージェント群による創発的アーティファクト交換を介した分散的発見の協調

Autonomous Agents Coordinating Distributed Discovery Through Emergent Artifact Exchange

要旨

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