软件学报:jos:7724 · 记录 #1

图智能体概念与研究进展

来源日期 2026-09-18

来源记录日期 2026-09-18

雷达观测 2026-11-01 16:34

摘要

随着自主智能体系统的发展, 如何在复杂环境中维持结构一致性、支持长程依赖推理并组织多阶段任务执行已成为智能体研究的重要问题. 然而, 现有智能体范式在处理长程依赖与跨阶段目标协调等复杂任务时, 仍面临全局一致性难维护与策略组织效率受限等问题. 为提升智能体的结构化建模与组织能力, 图结构被引入智能体系统中, 为环境表示、任务调度与认知维护提供结构化支撑. 基于此, 从图在智能体系统中的功能定位和嵌入位置出发, 提出图智能体这一统一分析框架. 该概念是指以图结构作为核心的智能体范式, 并据此对相关研究进行系统梳理. 重点分析图作为结构载体如何嵌入智能体的感知、推理、记忆与协作过程之中. 围绕这一分析框架, 将现有研究中图所承担的功能角色归纳为3类: 图用于环境建模、图用于依赖建模和图用于思维建模, 分别刻画图结构在环境表示、任务调度与认知维护中的不同作用机制. 在环境建模中, 图作为外部结构表达工具, 用于刻画实体关系、状态转移与行动空间, 为策略生成提供结构化环境描述与约束基础; 在依赖建模中, 图用于表示子任务依赖关系、协作结构与决策路径, 支持多智能体协同、任务分解与执行调度; 在思维建模中, 图嵌入内部推理与记忆更新过程, 形成可持续演化的内部认知结构. 在此基础上, 进一步比较3类功能角色在结构作用、运行开销和适用边界上的差异, 并梳理现有研究采用的评测指标、任务基准与基线设置. 进一步分析图智能体在开放动态环境、复杂执行过程和长期交互场景下的局限与挑战, 最后对未来研究方向进行展望.