мультиагентні системи
Презентацію до лекції Ви можете завантажити тут.
Система, в якій декілька агентів можуть спілкуватися, передавати один одному деяку інформацію, взаємодіяти між собою і вирішувати поставлену задачу називається мультиагентной (MAC). У MAC завдання (або підзадачі) розподілені між агентами, кожен з яких розглядається як член групи або організації. Розподіл завдань передбачає призначення ролей кожному з членів групи, визначення міри його "відповідальності" і вимог до "досвіду" 2.
Багатоагентні системи зародилися на перетині теорії систем і розподіленого штучного інтелекту. З одного боку, мова йде про відкриті, активних, що розвиваються системах, в яких головна увага приділяється процесам взаємодії агентів як причин виникнення системи з новими якостями. З іншого боку, досить часто MAC будуються як об'єднання окремих інтелектуальних систем, заснованих на знаннях [3.1]. MAC зазвичай складається з наступних основних компонентів:
- безліч організаційних одиниць, в якому виділяються: підмножина агентів, які маніпулюють підмножиною об'єктів;
- безліч завдань;
- среда, т. е. деякий простір, в якому існують агенти і об'єкти;
- безліч відносин між агентами;
- безліч дій агентів (наприклад, операцій над об'єктами).
На рис. 5.1 показана укрупнена структура типового агента. Входами є внутрішні параметри агента і дані про стан середовища. Виходи - параметри, що впливають на середу і інформують користувача (або програму, що виконує роль менеджера в системі) про стан середовища та прийняті рішення. Вирішувач - процедура прийняття рішень. Вирішувач може бути досить простим алгоритмом або елементом системи штучного інтелекту.
Мал. 5.1. Укрупнена структура агента
Мал. 5.2. Архітектура ядра мультиагентной системи
В архітектурі MAC основну частину складає предметно-незалежне ядро. в складі якого виділяються наступні базові компоненти (рис. 5.2):
- служба прямого доступу забезпечує безпосередній доступ до атрибутів агентів;
- служба повідомлень відповідає за передачу повідомлень між самим агентами, а також між агентами і додатковими системами ядра;
- бібліотека класів агентів (частина бази знань) містить інформацію про класифікацію агентів в даній МАС.
- співтовариство агентів - серверне "місце", де розміщуються агенти; цей блок, крім життєдіяльності агентів, забезпечує ще функції щодо завантаження / запису агентів і їх властивостей і за оптимізацію роботи агентів з ресурсами.
- онтологія - предметна база знань, яка містить конкретні знання про об'єкти і середовищі функціонування, що подаються у вигляді відповідної семантичної мережі.
Загальна методологія висхідного еволюційного проектування MAC може бути представлена ланцюжком: <среда – функции MAC – роли агентов – отношения между агентами – базовые структуры MAC – модификации>, і включає наступні етапи:
- формулювання призначення (цілі розробки) MAC;
- визначення основних і допоміжних функцій агентів в MAC;
- уточнення складу агентів і розподіл функцій між агентами, вибір архітектури агентів;
- виділення базових взаємозв'язків (відносин) між агентами в MAC;
- визначення можливих дій (операцій) агентів;
- аналіз реальних поточних або передбачуваних змін зовнішнього середовища.
При проектуванні організацію агентів можна розглядати як набір ролей, які перебувають між собою у певному відношенні, і взаємодіють один з одним. Таким чином, методологія висхідного проектування MAC вимагає попереднього завдання вихідних функцій (ролей агентів), визначення кола їх зобов'язань по відношенню один до одного, формування вихідних і розвиваються структур на основі виділених функцій і дослідження адекватності цих структур характером вирішуваних завдань в виділених проблемних областях
У розглянутих нижче прикладах, безумовно, найбільш підходящим є проектування на основі висхідного підходу.