Hermes:一种面向自主网络的大型语言模型框架

Hermes: A Large Language Model Framework on the Journey to Autonomous Networks

November 10, 2024
作者: Fadhel Ayed, Ali Maatouk, Nicola Piovesan, Antonio De Domenico, Merouane Debbah, Zhi-Quan Luo
cs.AI

摘要

随着移动网络系统日益复杂,推动自动化细胞网络运营的努力也在增加。尽管取得了进展,由于依赖人为干预来对网络行为建模并定义满足目标要求的策略,完全自主目前仍然难以实现。网络数字孪生(NDTs)显示出增强网络智能的潜力,但这项技术的成功实施受到特定用例架构的限制,限制了其在推进网络自主性方面的作用。需要更具能力的网络智能,或者称之为“电信大脑”,以实现对细胞网络的无缝自主管理。大型语言模型(LLMs)已被视为实现这一愿景的潜在推动者,但在网络建模方面面临挑战,尤其是在推理和处理多样数据类型方面。为了解决这些差距,我们引入了Hermes,这是一系列LLM代理的链,通过结构化和可解释的逻辑步骤使用“蓝图”来构建NDT实例。Hermes实现了对多样化用例和配置进行自动、可靠和准确的网络建模,从而标志着朝着完全自主网络运营迈出了一步。
English
The drive toward automating cellular network operations has grown with the increasing complexity of these systems. Despite advancements, full autonomy currently remains out of reach due to reliance on human intervention for modeling network behaviors and defining policies to meet target requirements. Network Digital Twins (NDTs) have shown promise in enhancing network intelligence, but the successful implementation of this technology is constrained by use case-specific architectures, limiting its role in advancing network autonomy. A more capable network intelligence, or "telecommunications brain", is needed to enable seamless, autonomous management of cellular network. Large Language Models (LLMs) have emerged as potential enablers for this vision but face challenges in network modeling, especially in reasoning and handling diverse data types. To address these gaps, we introduce Hermes, a chain of LLM agents that uses "blueprints" for constructing NDT instances through structured and explainable logical steps. Hermes allows automatic, reliable, and accurate network modeling of diverse use cases and configurations, thus marking progress toward fully autonomous network operations.

Summary

AI-Generated Summary

论文概述

本文研究了自动化蜂窝网络操作的方法,提出了Hermes框架,基于大型语言模型实现对蜂窝网络的自动管理。主要发现包括Hermes框架通过LLM代理链实现自动网络建模,解决了网络建模中的挑战,标志着自主网络运营的一步进展。

核心贡献

  • 引入LLM代理构建NDT实例,实现自动网络建模。
  • Hermes框架提供自动、可靠、准确的网络建模方法。

研究背景

本研究针对大型语言模型(LLMs)在网络操作中的困难展开,尤其是在处理多种数据类型和推理方面存在挑战。之前的研究表明,LLMs在复杂任务中容易出错,如在电信领域的知识限制和规划能力方面存在局限。

研究缺口

  • LLMs在处理多种数据类型和推理方面面临挑战。
  • LLMs在电信领域知识方面存在限制。
  • LLMs在规划能力和概念知识转化方面存在困难。

技术挑战

  • LLM代理链的构建和网络建模。
  • 提高LLMs的可靠性和规划能力。

先前方法

  • RAG方法整合外部知识库以提高领域专业知识。
  • CoT方法在处理复杂任务时性能下降。

方法论

研究方法包括引入LLM代理构建NDT实例,使用“蓝图”设计网络模型,通过自我反思步骤和逐步逻辑方法确保蓝图的有效性。

理论基础

  • LLM代理链的结构化网络建模方法。
  • “蓝图”设计和逻辑块编码。

技术架构

  • Hermes框架自动设计和编码逻辑块。
  • 多种反馈机制缓解LLMs的幻觉问题。

实施细节

  • Hermes框架分为设计者和编码者角色。
  • 协作设计、编码和反馈三个阶段。

创新点

  • Hermes框架提供了候选政策的数值评估和详细蓝图。
  • 提升LLMs的规划能力和幻觉问题。

实验验证

实验设置包括Hermes框架在处理网络建模任务中的性能评估,结果显示Hermes在各项任务中表现优异。

设置

  • Hermes框架在不同任务中的配置和参数设置。
  • 使用不同LLM模型进行实验比较。

指标

  • 成功率作为评估标准。
  • 性能差异的定量分析。

结果

  • Hermes在各项任务中成功率高达75%。
  • Hermes在复杂任务中表现显著优于其他方法。

比较分析

  • Hermes与基准方法(Hermes-coder和CoT)的性能对比。
  • 使用不同LLM模型时的性能差异。

影响与启示

研究发现Hermes框架在处理网络建模任务时表现良好,未来的研究方向包括构建人类设计模型以增强框架功能和整合实时测量数据以提高性能。

主要发现

  • Hermes框架在各项网络建模任务中取得显著准确性。
  • Hermes在处理复杂任务时表现优异。

限制

  • 开源LLM模型性能不佳,需要优化提示和编码能力。

未来方向

  • 构建人类设计模型以提高框架性能。
  • 整合实时测量数据以增强框架功能。

实际意义

  • Hermes框架在自主网络任务和配置中具有实际应用意义。
  • 提高网络操作的自动化水平。

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