Plasticity as the Mirror of Empowerment

要約

エージェントは、過去の観察の影響を受け、将来の観察に影響を与えるように行動するエンティティです。
この後者の能力は、人工知能と認知科学全体の重要なフレーミングコンセプトとして機能してきたエンパワーメントによって捉えられています。
しかし、この以前の能力は同様に基本的です。どのような方法で、どの程度まで、エージェントはそれが観察するものに影響を与えることができますか？
この論文では、この概念は、可塑性と呼ばれる普遍的なエージェント中心の尺度で接地し、エンパワーメントとの根本的なつながりを明らかにします。
適切な定義に関する一連のDesiderataに従って、一般化された指示情報と呼ばれる新しい情報理論量を使用して可塑性を定義します。
この新しい量は、マッセイ（1990）によって導入された指示された情報を厳密に一般化しながら、望ましいプロパティをすべて保存していることを示しています。
私たちの最初の発見は、可塑性がエンパワーメントの鏡であるということです。エージェントの可塑性は環境のエンパワーメントと同一であり、逆も同様です。
2番目の発見は、エージェントの可塑性とエンパワーメントの間に緊張を確立し、エージェントの設計が両方の特性に注意する必要があることを示唆しています。
これらの発見の意味を探り、可塑性、エンパワーメント、およびそれらの関係が機関を理解するために不可欠であることを示唆しています。

要約(オリジナル)

Agents are minimally entities that are influenced by their past observations and act to influence future observations. This latter capacity is captured by empowerment, which has served as a vital framing concept across artificial intelligence and cognitive science. This former capacity, however, is equally foundational: In what ways, and to what extent, can an agent be influenced by what it observes? In this paper, we ground this concept in a universal agent-centric measure that we refer to as plasticity, and reveal a fundamental connection to empowerment. Following a set of desiderata on a suitable definition, we define plasticity using a new information-theoretic quantity we call the generalized directed information. We show that this new quantity strictly generalizes the directed information introduced by Massey (1990) while preserving all of its desirable properties. Our first finding is that plasticity is the mirror of empowerment: The agent’s plasticity is identical to the empowerment of the environment, and vice versa. Our second finding establishes a tension between the plasticity and empowerment of an agent, suggesting that agent design needs to be mindful of both characteristics. We explore the implications of these findings, and suggest that plasticity, empowerment, and their relationship are essential to understanding agency.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google