Многоагентные системы и виртуальные организации
Многоагентные системы зародились на пересечении теории систем и распределенного искусственного интеллекта.С одной стороны, речь идет об открытых, активных, развивающихся системах, в которых главное внимание уделяется процессам взаимодействия агентов как причинам возникновения системы с новыми качествами. С другой стороны, достаточно часто МАС строятся как объединение отдельных интеллектуальных систем, основанных на знаниях.
Любая МАС состоит из следующих основных компонентов:
1) множество организационных единиц, в котором выделяются подмножество агентов 1а), манипулирующих подмножеством объектов 1б);
2) множество задач;
3) среда, т.е. некоторое пространство, в котором существуют агенты и объекты;
4) множество отношений между агентами;
4) множество действий агентов (например, операций над объектами).
В МАС задачи распределены между агентами, каждый из которых рассматривается как член группы или организации. Распределение задач предполагает назначение ролей каждому из членов группы, определение меры его ответственности и требований к опыту.
Главные направления развития МАС
Сегодня основными направлениями в разработке МАС (см. рис.3) являютсяраспределенный искусственный интеллект и искусственная жизнь (в узком смысле этого термина) [30,72,86]. Ядро РИИ [15,20,43,65,80,89,117] составляют исследования взаимодействия и кооперации небольшого числа интеллектуальных агентов, например, классических интеллектуальных систем, включающих базы знаний и решатели. Главной проблемой в РИИ является разработка интеллектуальных групп и организаций, способных решать задачи путем рассуждений, связанных с обработкой символов. Иными словами, здесь коллективное интеллектуальное поведение образуется на основе индивидуальных интеллектуальных поведений. Это предполагает согласование целей, интересов и стратегий различных агентов, координацию действий, разрешение конфликтов путем переговоров; теоретическую базу здесь составляют результаты, полученные в психологии малых групп и социологии организаций.
|
|
|
Важным разделом РИИ является кооперативное распределенное решение задач (КРРЗ) [65-67,117]. Речь идет о сети слабо связанных между собой решателей, которые совместно работают в целях решения задач, которые выходит за рамки индивидуальных возможностей. Различные узлы подобной сети, как правило, имеют неодинаковый опыт (знания, точки зрения) и разные ресурсы. Каждый узел должен быть способен модифицировать свое поведение в зависимости от обстоятельств, а также планировать свои стратегии коммуникации и кооперации с другими узлами. Здесь показателями уровня кооперации являются: характер распределения задач, объединение различных точек зрения и, конечно, возможность решения общей проблемы в заданное время.
|
|
|
Распределенное решение задач несколькими агентами разбивается на следующие этапы:
1)агент-менеджер (центральный орган) проводит декомпозицию исходной проблемы на отдельные задачи; 2) эти задачи распределяются между агентами-исполнителями; 3) каждый агент-исполнитель решает свою задачу, подчас также разделяя ее на подзадачи; 4) для получения общего результата производится композиция, интеграция частных результатов, соответствующих выделенным задачам.
Второе направление – искусственная жизнь [86,96,100] – в большей степени связано с трактовкой интеллектуального поведения в контексте выживания, адаптации и самоорганизации в динамичной, враждебной среде, которая восходит к работам Ж.Пиаже. В русле ИЖ глобальное интеллектуальное поведение всей системы рассматривается как результат локальных взаимодействий большого числа простых и необязательно интеллектуальных агентов. Здесь также используются термины «коллективный интеллект» (collective intelligence–cм., например, [13,42]) или «интеллект роя» (swarm intelligence) [1,62]. Cторонники этого направления, в частности, Р.Брукс, Л.Стилс, Ж.Денебург и др. [46,62,63,86,127]), опираются на следующие положения: 1) МАС есть популяция простых и зависимых друг от друга агентов; 2) каждый агент самостоятельно определяет свои реакции на события в локальной среде и взаимодействия с другими агентами; 3) связи между агентами являются горизонтальными, т.е. не существует агента-супервизора, управляющего взаимодействием других агентов; 4) нет точных правил, чтобы определить глобальное поведение агентов; 5) поведение, свойства и структура на коллективном уровне порождаются только локальными взаимодействиями агентов.
|
|
|
Здесь механизмы реакций на воздействия среды и локальных взаимодействий в общем случае не включают такие аспекты как прогнозирование, планирование, знания, но подчас позволяют решать сложные задачи. Типичными примерами такого коллективного интеллекта из биологии являются колонии муравьев, пчелиные ульи и т.п. Соответственно, здесь базовыми дисциплинами могут служить различные области биологической науки и, в первую очередь, эволюционная теория и генетика.
Часто проводятся принципиальные различия между распределенным и децентрализованным ИИ (рис.3) [60,61]. Идеология распределенного решения задач [65,89,117] предполагает главным образом разделение знаний и ресурсов между агентами и, в меньшей степени, распределение управления и властных полномочий; как правило, здесь постулируется наличие единого органа управления, обеспечивающего принятие решений в критических (конфликтных) ситуациях. При этом исходным объектом исследования является общая сложная проблема, для решения которой формируется группа агентов, строится общая концептуальная модель и вводятся глобальные критерии достижения цели.
|
|
|
В полностью децентрализованных системах управление происходит только за счет локальных взаимодействий между агентами. Здесь базовым объектом исследования оказывается уже не
Рис. 3. Классификация многоагентных систем
распределенное решение некоторой общей задачи, а деятельность автономного агента в динамическом многоагентном мире (а также координация деятельности различных агентов). При этом наряду с распределенными знаниями и ресурсами, описываются локальные задачи отдельных агентов, решаемые на базе локальных концептуальных моделей и локальных критериев.
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 137; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!