心の経済：経済的相互作用を伴うマルチエージェント知能の創発

要旨

分散型制御なしで、エージェント群がどのように自己組織化・自己適応し、より強力な集合知へと進化できるのか。フリードリヒ・ハイエクの市場における分散型調整に関する経済理論に着想を得て、本研究では「エージェント経済」を通じてこの問いを探求する。この経済システムでは、エージェントが行動権をめぐって競売で競い合い、支払いを交換し、環境からの報酬によって富を蓄積する。これらの単純な経済シグナルは分散型クレジット割り当てを誘発し、グローバルな統制や明示的な通信プロトコルなしに計画を推進する。集団は経済的淘汰を通じて進化する。すなわち、有効なエージェントは富を蓄積し、活用によって突然変異を起こす一方、非効率なエージェントは破綻し、探索によって置き換えられる。弱いエージェントから始めた場合、この経済システムは創発的なマルチステップ推論戦略を生み出し、数理論証、金融調査、科学研究、加速器設計、分散システム最適化を含む5つのエージェント型タスクにおいて、強力な単一アーキテクチャのベースラインを上回る性能を示すことを明らかにした。さらに、経済的ダイナミクスがエージェントの行動をどのように形成するかについて理論的洞察を提供し、局所的なインセンティブと長期的なグローバル性能を結びつける。本研究の結果は、マルチエージェント知能への新たな道筋を示唆する。すなわち、協調を設計するのではなく、それが自動的に創発するような分散型インセンティブ構造を設計できるのである。

English

How can a population of agents self-orchestrate and self-adapt into stronger collective intelligence without centralized control? Inspired by Friedrich Hayek's economic theory of decentralized coordination in markets, we study this question through an agent economy in which agents compete via auctions for the right to act, exchange payments, and accumulate wealth from environmental rewards. These simple economic signals induce decentralized credit assignment, driving planning without global orchestration or explicit communication protocols. The population evolves through economic selection: effective agents accumulate wealth and are mutated via exploitation, while ineffective ones go bankrupt and are replaced via exploration. We show that, initialized with weak agents, the economy produces emergent multi-step reasoning strategies and outperforms stronger monolithic baselines across five agentic tasks, including mathematical reasoning, financial research, scientific research, accelerator design, and distributed-system optimization. We further provide theoretical insights into how economic dynamics shape agent behaviors, linking local incentives to long-term global performance. Our results suggest a new path to multi-agent intelligence: rather than engineering coordination, we can design decentralized incentive structures under which it automatically emerges.