arXiv cs.MA· Lukas Breitwieser, Ahmad Hesam, Abdullah Giray Ya\u{g}l{\i}k\c{c}{\i}, Mohammad Sadrosadati, Fons Rademakers, Onur Mutlu·· 2 天前AI 评分25
TeraAgent：可模拟 5000 亿智能体的分布式智能体仿真引擎
TeraAgent: A Distributed Agent-Based Simulation Engine for Simulating Half a Trillion Agents
AI 导读
TeraAgent 是一款分布式智能体仿真引擎，可在 84,096 个 CPU 核心上模拟 5000 亿个智能体，规模达当前最先进平台 BioDynaMo 的 292 倍。它通过定制序列化机制与 delta 编码降低跨服务器数据传输，序列化中位加速 110x、反序列化 37x，单核智能体更新速率是 Biocellion 的 8 倍，原位可视化性能提升 39x。
正文 · AI 翻译
摘要：基于智能体的仿真是一种用于研究高度复杂系统的方法，涵盖生物学、医学、社会学、经济学、金融学等众多学科。在该方法中，一个智能体代表系统的一小部分，例如人体细胞，通过众多智能体之间的交互，系统行为得以涌现，例如人体内癌症的生长。现实世界的复杂系统，例如人体器官，由数十亿个智能体组成。然而，最先进的基于智能体的仿真平台 BioDynaMo 不支持将仿真跨服务器分布式处理。这一限制将智能体数量的可扩展性局限于单台服务器内可用的计算资源，阻碍了用户开展更大规模、更有意义的仿真。在本文中，我们介绍了 TeraAgent，一种新的分布式基于智能体的仿真引擎。为克服 BioDynaMo 的可扩展性限制，TeraAgent 通过实现两种方案实现了跨服务器的高效智能体信息交换：1）一种定制的序列化机制，允许直接在接收缓冲区中访问和修改智能体；2）增量编码，利用基于智能体的仿真的迭代特性，显著减少跨服务器的数据传输。基于我们的方案，TeraAgent 1）在 84,096 个 CPU 核心上实现了具有半万亿个智能体（是 BioDynaMo 的 292 倍）的极端规模仿真，2）利用跨计算节点的并行性缩短了出结果的时间，3）改善了与第三方工具的互操作性，4）为用户提供了更大的硬件灵活性。与最先进的 ROOT I/O 基线相比，TeraAgent 序列化智能体的速度中位数提升 110 倍（反序列化提升 37 倍），每 CPU 核心的智能体更新速率是 Biocellion 的 8 倍，并将原位可视化性能提升 39 倍。
| 主题： | 分布式、并行与集群计算（cs.DC）；计算工程、金融与科学（cs.CE）；多智能体系统（cs.MA）；性能（cs.PF）；定量方法（q-bio.QM） |
| 引用为： | arXiv:2509.24063 [cs.DC] |
| （或此版本的 arXiv:2509.24063v2 [cs.DC]） | |
| https://doi.org/10.48550/arXiv.2509.24063 arXiv 颁发的 DOI，通过 DataCite |
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来自：Lukas Johannes Breitwieser [查看电子邮件]
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2025年9月28日星期日 20:35:29 UTC（4,208 KB）
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2026年10月15日星期四 12:50:52 UTC（2,440 KB）
来源：arXiv cs.MA · arxiv.org