随着大语言模型能力的提升,AI智能体(AI Agent)正从独立解决问题走向多智能体并行协作。然而,当智能体数量增至数百甚至上千时,如何高效组织协作成为关键挑战。
近日,微软亚洲研究院提出自组织多智能体框架Agensh,探索去中心化规模化协作方式。该框架通过轻量级共享基础设施,使智能体能够自主发现任务、分配工作、协调依赖并整合成果。研究将协作规模从1个扩展至1,024个智能体,并在从零重建大型软件系统的任务中验证了该方法的有效性。这表明,除提升单模型能力外,扩大智能体组织规模亦是增强系统解决复杂问题能力的新路径。
图1:1至1,024个智能体的性能提升与协作行为
多智能体系统为何需要新的组织方式?
近年来,AI智能体在软件开发、复杂推理等领域潜力显著。相比单智能体,多智能体系统可通过并行执行缩短任务耗时。但单纯增加数量并不等同于能力提升,核心在于“谁来组织”。
现有框架多采用“中心调度者-工作智能体”(Orchestrator-Worker)结构,由中心节点负责拆解任务、分配工作及整合结果。这种模式在规模较小时有效,但随着智能体数量增加,中心调度者需处理海量状态跟踪、依赖协调及冲突解决,极易成为系统瓶颈。
受开源社区启发,Agensh尝试引入去中心化组织方式。如同开发者自主认领任务、通过代码仓库同步进度、利用消息沟通解决冲突一样,Agensh旨在让AI智能体摆脱对单一中心的依赖,实现自主协作。
图2:对比中心调度结构与Agensh自组织结构
Agensh:基于共享基础设施的自主协作机制
Agensh的核心是将协作组织能力下沉至每个工作智能体,通过共享基础设施连接各方。所有智能体遵循相同的协作循环,独立、异步地推进任务:读取目标与进展→自主选择子任务并声明范围→沟通协调重叠工作→验证结果并合并至共享空间→获取新上下文寻找下一项工作。全程无需中心调度或全局同步。
该协作过程依托三类共享基础设施:
1. 共享工作空间(Shared Workspace)
记录组织内进行中及已完成的工作。不同智能体可在独立分支开发,通过版本管理、代码评审和合并机制整合成果。Agensh采用基于Git的工作空间,实际实现中使用Gitea管理代码与协作流程。
2. 消息接口(Message Interface)
支持智能体间异步交流。例如,修改同一模块前主动沟通避免重复劳动,或针对跨模块依赖直接联系相关方。系统同时支持面向组织的广播消息与紧急一对一通信。
3. 共享上下文(Shared Context)
用于积累和复用探索过程中的知识。包括观察结果、已验证事实、失败尝试、任务认领信息及代码修改摘要等结构化记录,帮助其他智能体减少重复探索成本。
值得注意的是,Agensh作为组织层叠加于现有单智能体框架之上,无需重构底层执行逻辑。实验中采用Copilot作为底层框架,通过统一协议组织所有工作智能体。
图3:Agensh智能体协作循环
图4:Agensh三组件基础设施
从1到1,024个智能体:规模化协作效果验证
为验证Agensh的规模化能力,研究员选取ProgramBench中最具挑战性的五项任务(FFmpeg、gromacs、pandoc、PHP-src、ctags)。这些任务要求在无互联网和源码情况下,仅凭参考程序行为从零重建软件系统,涉及大量代码实现、功能分析及集成测试。
智能体数量增加,最终表现持续改善
在相同模型(GPT-5.6-sol high)、相同底层框架及6小时时间预算下,平均最终测试通过率随规模增长而提升。从1个扩展至128个智能体,通过率由19.31%升至28.78%,相对提升约49%。这证明在模型不变前提下,扩大协作规模可有效增强复杂任务处理能力。
图5:五项任务在不同智能体规模下的最终测试通过率
更多智能体意味着更快取得进展
以pandoc任务为例,128个智能体在第30分钟时测试通过率即超30%;32个智能体需60分钟,8个智能体需90分钟,而单智能体在前两小时内未达此水平。规模化并行协作不仅提升了最终质量,也显著缩短了达到特定完成度的时间。
图6:不同智能体规模下测试通过率随时间的变化
进一步扩展到1,024个智能体
在pandoc任务上扩展至1,024个智能体后,最终测试通过率达55.06%,较单智能体(33.89%)提升21.17个百分点,相对提升约62%。实验证实Agensh具备大规模协作能力,同时也表明性能提升并非线性,需进一步平衡协作收益与资源开销。
协作能力随组织规模涌现
研究发现,即使所有智能体遵循相同协议且提示词一致,随着数量增加,仍会自发涌现出不同复杂度的协作行为。
8个智能体:从独立工作走向协商
成员开始自主协商技术接口并按约定并行开发。如在gromacs任务中先约定接口再分头实现;在FFmpeg任务中,当发现工作重叠时,一方主动调整承担互补任务,全程无需中心介入。
32个智能体:形成多人参与的集成与评审
协作超越简单分工。在PHP-src任务中,多个智能体共同参与代码评审:部分成员认可方案后,另一成员发现反例促使撤回认可;作者修复问题后重新审查,最终由同伴完成合并。实现了实现、发现问题、验证与集成的多方协同。
128个智能体:自发建立并复用标准化工作流程
智能体开始协商并复用流程。如在pandoc任务中建立集成协议:作者提交后交由他人验证合并,该流程被广泛复用。当流程遇阻时,成员还会主动讨论调整,允许集成者承担完整更新与检查过程。这些规则均在协作中自然形成。
1,024个智能体:出现规模化的角色分工
观察到专门化角色分工。部分智能体专职代码集成,其他成员按需请求协助。在pandoc任务中,智能体能同时联系多位候选集成者,选择首位响应者并取消其余请求;若某集成者失败,相似职责成员可接管工作,避免了对单一节点的过度依赖。
从8个智能体的同伴协调,到1,024个智能体的角色专门化,Agensh展示了基于基础协议自组织形成复杂协作方式的潜力。
图7:Agensh自组织能力阶梯
AI Agent的新Scaling维度
过去大模型能力提升主要依赖参数、数据与算力扩展。进入AI Agent时代,智能体数量与组织协作方式成为新的Scaling维度。
Agensh提供了一种非中心调度的设计思路:不要求单一智能体掌握全局,而是让成员基于共享信息主动发现工作、协调依赖并交付成果。这种方式可建立在现有单智能体框架之上,实现模型推理能力与组织协作能力的互补。
尽管当前研究聚焦于复杂软件重建任务,且千级规模验证集中于单一场景,但Agensh已指明方向:多智能体系统的规模化不仅是数量的增加,更是有效组织的构建。通过自组织协作将个体能力转化为组织能力,是AI系统能力扩展的一条新路径。
Agensh: Scaling Organizational Intelligence to 1,024 Agents
论文链接:
https://arxiv.org/abs/2609.26781
代码链接:
https://github.com/microsoft/Agensh
项目页面:
https://aka.ms/Agensh
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