Kelių agentų sistemų (MAS) paskirtis yra koordinuoti nepriklausomus procesus. Agentas yra kompiuterio subjektas programos arba roboto pavidalu. Agentas gali būti laikomas autonomišku, nes jis gali prisitaikyti, kai keičiasi jo aplinka. MAC sudaro kompiuteriniai procesai, kurie vyksta tuo pačiu metu ir egzistuoja tuo pačiu metu, dalijasi bendrais ištekliais ir bendrauja tarpusavyje. Pagrindinė MAC problema yra agentų koordinavimo formalizavimas.
Kelių agentų sistemų apibrėžimas
MAC yra į ateitį orientuotas požiūris į programinės įrangos kūrimą sudėtingose srityse, kuriose sąveikaujantys programų komponentai yra autonomiški ir paskirstyti, veikia dinamiškoje ir neapibrėžtoje aplinkoje, turi atitikti kai kurias organizacines taisykles ir įstatymus, gali prisijungti ir išeiti. kelių agentų sistema vykdymo metu.
Tokių programų pavyzdžiai yra sistemos, kuriosvaldyti ir optimizuoti elektros energijos gamybą ir paskirstymą tarp vartotojų arba sistemų, kurios optimaliai planuoja krovinius transporto sistemose. Kuriant kelių agentų sistemas reikia sukurti atskirus agentus, organizacijas ir aplinkas.
Programavimo kalbos suteikia programavimo konstrukcijų, skirtų atskiriems agentams įgyvendinti socialinių ir pažintinių sąvokų, tokių kaip informacija, tikslai, pasirinktys, normos, emocijos ir sprendimų taisyklės, požiūriu.
Kelių agentų organizacijos pagal socialines ir organizacines koncepcijas turi vaidmenis, aprūpintos normomis, komunikacijos protokolais, ištekliais, kurie yra stebimi. Sukurtos programavimo kalbos ir sistemos yra naudojamos kuriant agentais pagrįstą modeliavimą daugelyje nuolatinės gamybos pramonės šakų: elektros, metalurgijos, sveikatos priežiūros, interneto, transporto, eismo valdymo ir rimtų žaidimų.
MAS skiriasi nuo vieno agento sistemų tuo, kad turi keletą agentų, kurie modeliuoja vienas kito tikslus ir veiksmus. Pagal bendrą scenarijų tarp agentų gali būti tiesioginė sąveika. Vieno agento požiūriu kelių agentų sistemos labiausiai skiriasi nuo sistemų su vienu agentu tuo, kad aplinkos dinamiką gali nulemti kiti agentai. Be neapibrėžtumo, kuris gali būti būdingas domenui, kiti veiksniai sąmoningai daro nenuspėjamą poveikį aplinkai.
Taigi visi MAC gali būti laikomi turinčiais dinamišką aplinką, kuri būdinga šiuolaikiniamskelių agentų sistemos. Gali būti bet koks agentų, turinčių skirtingą heterogeniškumo laipsnį, skaičius su tiesioginio ryšio galimybe arba be jos.
MAS architektūra
Agentai turi turėti pažintinį modelį:
- tikėjimai;
- norai;
- ketinimai.
Viena vertus, jis skaito „Įsitikinimus“apie aplinką, kurie yra jo žinių ir suvokimo rezultatas, o iš kitos – „Norų“rinkinį. Sukryžiavus šiuos du rinkinius, atsiranda naujas ketinimų rinkinys, kuris vėliau tiesiogiai paverčiamas veiksmais.
Agentai turi turėti ryšių sistemą. Tam yra keletas specializuotų kalbų: Kalbos užklausos ir manipuliavimo kalba (KQML). Neseniai buvo išplatintas FIPA-ACL standartas, sukurtas FIPA protingų fizinių agentų fondo. Šis paskutinis daugelio agentų sistemų kūrimo principas yra pagrįstas kalbos aktų teorija.
Adaptacijos problema yra sudėtinga problema, kuri šiuo metu yra daugelio tyrimų objektas. Galima pateikti kai kurių virusų, tiek biologinių, tiek kompiuterinių, galinčių prisitaikyti prie mutantinės aplinkos, pavyzdį.
Pagaliau, efektyvus MAC įdiegimas, nors ir nėra griežtai sistemos architektūros dalis, nusipelno dėmesio daugelyje programavimo kalbų, kurios buvo sukurtos dirbtiniam intelektui tirti. Visų pirma paminėta LISP kalba. Šie architektūriniai elementai taikomi sistemai, susidedančiai iš pažintinėsagentai.
Agentų kategorijos arba modeliai
Agentų klasifikacija grindžiama dviem kriterijais: kognityviniais agentais arba reagentais, kurie, viena vertus, pasižymi teleonominiu elgesiu arba refleksu. Skirtumas, kurį galima atskirti tarp kognityvinio ir reaktyvaus, iš esmės yra agentui prieinamo pasaulio vaizdavimas. Jei individui suteiktas „simbolinis pasaulio vaizdas“, iš kurio jis gali formuluoti samprotavimus, tada kalbama apie pažinimo veiksnį, o jei jis turi tik „subsimbolinį vaizdavimą“, ty apsiriboja jo suvokimu, kalbama apie reaktyvųjį agentą. Šis pažintinis ir reaktyvus skirtumas atitinka dvi teorines kelių agentų sistemų mokyklas.
Pirmasis palaiko esminį „protingų“agentų požiūrį į bendradarbiavimą sociologiniu požiūriu. Antrajame tiriama neprotingų agentų rinkinio (skruzdžių tipo) „protingo“elgesio atsiradimo galimybė. Antrasis skirtumas tarp elgesio elgesio ir reflekso atskiria tyčinį elgesį, aiškių tikslų siekimą nuo suvokimo elgesio. Taigi agentų tendencijos gali būti aiškiai išreikštos agentais arba, atvirkščiai, kilti iš aplinkos. Skirtingų tipų agentų grupavimo lentelė:
- Kognityviniai agentai.
- Reaktyvūs agentai.
- Telenominis elgesys.
- Tyčiniai agentai.
- Valdomi agentai.
- Refleksinis elgesys.
- Agentų „moduliai“.
- Atogrąžų agentai.
Kognityviniai agentai dažniausiai yra tyčiniai, t.y.jie turi fiksuotus tikslus, kuriuos bando pasiekti. Tačiau kartais naudojami agentai, vadinami moduliais, kurie turi savo „visatos“idėją be konkrečių tikslų. Jie galėtų, pavyzdžiui, atsakyti į kitų „visatos“agentų klausimus.
Reagentus galima suskirstyti į pavaras ir tropinius agentus. Instinktyvus agentas turės fiksuotą misiją ir sukels elgesį, jei pamatys, kad aplinka nebeatitinka jam paskirto tikslo. Tropinis agentas reaguoja tik į vietinę aplinkos būklę, pavyzdžiui, jei yra šviesa, tada ji bėga. Motyvacijos š altinis vidiniame vairuotojų agentų, turinčių „misiją“, atveju yra susijęs tik su aplinka.
Organizacinės paradigmos
Kuriant tokias sistemas, buvo sukurtos įvairios organizacinės paradigmos. Šios kelių agentų sistemų struktūros nustato agentų santykių ir sąveikos pagrindą.
Hierarchijos. Šiame modelyje agentai yra hierarchiniai pagal medžio struktūrą, kurioje kiekvienas mazgas yra agentas ir antriniuose mazguose turi leidimo nuorodą. Šis modelis sunaikina bendrą sistemos paskirtį.
Holarchija artėja prie hierarchijos. Tarp agento ir jo pogrupio nėra jokio autoriteto ryšio.
Koalicija yra laikinas agentų, kurie susiburia ir bendradarbiauja, nes susitinka jų asmeniniai interesai, aljansas. Koalicijos vertė turi būti didesnė už atskirų agento komponentų verčių sumą.
Susirinkimai labai panašūs į koalicijas irkomandas. Tačiau jie turi būti nuolatiniai ir paprastai turi kelis tikslus. Be to, agentai gali įeiti ir išeiti iš bendruomenių bei priklausyti kelioms bendruomenėms vienu metu.
Visuomenė yra įvairių agentų, kurie sąveikauja ir bendrauja, rinkinys. Jie turi skirtingus tikslus, neturi vienodo racionalumo lygio ir tų pačių galimybių, tačiau jie visi paklūsta bendriems dėsniams (normoms).
Federacijos agentai dalį savo autonomijos suteikia savo grupės delegatui. Grupės agentai bendrauja tik su savo atstovu, kuris savo ruožtu bendrauja su delegatais iš kitų grupių.
Pardavimo agentai siūlo prekes, į kurias pirkėjų agentai gali reikalauti. Tokio tipo organizacija leidžia, pavyzdžiui, imituoti realias rinkas ir palyginti skirtingas prekybos strategijas.
Matricos organizacijos agentai yra hierarchiniai. Tačiau skirtingai nuo aukščiau pateiktos hierarchijos, kai agentas yra pavaldus tik keliems kitiems agentams, tie, kurie yra vienoje matricinėje organizacijoje, gali būti pavaldūs keliems kitiems.
Deriniai – šioje kombinuotoje organizacijoje derinami daugelis anksčiau nurodytų stilių. Tai gali būti, pavyzdžiui, koalicija arba komandų hierarchija.
Dirbtinis intelektas
Kognityvinio mokslo tikslas yra suprasti dirbtinio intelekto, kuris apdoroja vidinę informaciją, prigimtį ir veikimą, kad ji būtų tikslinga. Šiam apibūdinimui tinka daugelis sąvokų: žmonės, kompiuteriai, robotai, jutimo sistemos,sąrašas yra begalinis. Viena iš sistemų, kurios ypač domina kognityvinius mokslininkus, yra dirbtinis savęs agentas, kuris veikia informaciją.
Išmanusis agentas (IA) geba priimti sprendimus remdamasis savo patirtimi ir gali pasirinkti veiksmus įvairiose situacijose. Kaip rodo terminas „dirbtinis“, savarankiški dominantys agentai nėra gamtos sukurti dalykai. Todėl dirbtinis agentas yra viskas, ką sukuria žmonės, galintys veikti remdamiesi savo suvokiama informacija, savo patirtimi, sprendimais ir veiksmais.
Nenatūralaus intelekto sritis suteikia techninių įgūdžių, leidžiančių norimus agentų tipus išversti į programavimo kalbą, susijusią programinę įrangą ir tinkamą architektūrą (aparatinę įrangą ir susijusią programinę įrangą), kad agentas būtų įdiegtas realiame arba imituojamame pasaulyje.
Suvokimo pasaulio aplinka
Agentas yra viskas, kas per jutiklius patenka į aplinką ir veikia ją per efektorius, o tai skamba pakankamai paprastai. Šis agento apibrėžimas apima daugybę mašinų, nuo termostatų iki objektų, kurie iš tikrųjų gali išmokti nedidelį elgesio repertuarą.
Jutikliai yra įrankiai, kuriuos agentas naudoja informacijai apie savo pasaulį rinkti. Klaviatūra ir vaizdo kamera gali veikti kaip jutikliai, jei jie yra susieti su agentu. Pasibaigus sistemos atsakui, atlikėjai yra įrankiai, kuriais agentas įtakoja aplinką. Efektorių pavyzdžiai yramonitorius, spausdintuvas ir roboto ranka.
Paprastai aplinka yra agento domenas arba pasaulis. Šios sritys, bent jau kol kas, turėtų apsiriboti konkrečiomis situacijomis, kad būtų išvengta neribotų kasdienio pasaulio galimybių.
Autonominė įtakos sistema
Autonominis agentas yra „sistema aplinkoje ir jos dalis, kuri tą aplinką suvokia ir laikui bėgant veikia pagal ją, siekdama įgyvendinti savo darbotvarkę ir daryti įtaką tam, ką patirs ateityje“. Šis Franklino ir Greisserio apibrėžimas atspindi visas pagrindines protingų agentų funkcijas, išskyrus jų bendravimą. Tai gerai apytiksliai apytiksliai apytiksliai apytiksliai apytiksliai apytiksliai apytiksliai apytiksliais įvairių kuriamų AI ypatybių.
Tokie agentai jaučia savo aplinką. Bet čia jutiminiai duomenys ar suvokimas apima ne tik duomenis apie kitus objektus, bet ir paties agento įtaką aplinkos būklei. Jutikliai gali būti organiniai, pavyzdžiui, akys ir ausys bei jų neuroniniai procesoriai, arba dirbtiniai, pavyzdžiui, vaizdo ir garso procesoriai, įtaisyti skaitmeniniame kompiuteryje. Aplinka gali būti labai ribota, pavyzdžiui, uždara erdvė, arba labai sudėtinga, pavyzdžiui, akcijų birža ar asteroidų rinkinys. Jutikliai turi atitikti objektų, su kuriais sąveikauja agentas, tipus.
Refleksinis sąveikos tipas
Atšvaito priemonė turi sudėtingesnį mechanizmą. Vietoj tiesioginės dinamikosaplinkos atžvilgiu jis taisyklių sąraše ieško, ką privalo daryti. Refleksinis agentas į tam tikrą suvokimą reaguoja užprogramuotu atsaku. Net jei yra tūkstančiai galimų atsakymų į tam tikrą suvokimą, agentas turi integruotą situacijos veiksmų taisyklių sąrašą, kad galėtų vykdyti tuos atsakymus, kuriuos programuotojas jau apsvarstė. Situacijos veiksmų taisyklė iš esmės yra hipotetinis imperatyvas.
Refleksinės priemonės tikrai nėra labai ryškios. Jie tiesiog negali susidoroti su naujumu. Išmanusis agentas turi mažiau įmantrių pusbrolių bruožų, tačiau jis nėra toks ribotas. Jis veikia pagal darbotvarkę. Ji turi tikslų, kurių ji aktyviai siekia. Tikslu pagrįstas agentas supranta esamą aplinkos būklę ir tai, kaip ta aplinka paprastai veikia. Jis siekia didelių strategijų ar tikslų, kurių negalima pasiekti iš karto. Dėl to agentas tampa aktyvus, o ne tik reaguoja.
Tikslinė funkcinė priemonė
Sudėtingesniuose agentuose namų tvarkymo priemonė taikoma įvairiems galimiems veiksmams, kuriuos galima atlikti aplinkoje. Šis sudėtingas planuoklis yra paslaugomis pagrįstas agentas. Paslaugomis pagrįstas agentas įvertins kiekvieną scenarijų, kad pamatytų, ar jis atitinka tam tikrus kriterijus, kad būtų pasiektas geras rezultatas. Skaičiuojant naudingumo funkciją, galima atsižvelgti į tokius dalykus kaip sėkmės tikimybė, ištekliai, reikalingi scenarijui įvykdyti, tikslo, kurį reikia pasiekti, svarba, laikas, kurio tam prireiktų.
NesKadangi programuotojas paprastai negali numatyti visų pasaulio būsenų, su kuriomis susidurs agentas, taisyklių, kurias reikėtų parašyti refleksiniam agentui, skaičius būtų astronominis net tokiose labai paprastose srityse, kaip susitikimų planavimas arba transporto maršrutų ir tiekimo organizavimas.
Pagrindinė valdymo kilpa
Atsižvelgiant į intelektualaus agento apibrėžimą, apsvarstykite pagrindinę valdymo kilpą, kurią parašė agento teoretikas Michaelas Vuladrichas 2000 m.:
- būk ramus;
- atnaujinti vidinio pasaulio modelį;
- pasiekti tyčinio ketinimo;
- naudokite priemones/tikslus, kad gautumėte ketinimų planą;
- vykdyti planą;
- užbaikite procesą.
Šį modelį reikia šiek tiek interpretuoti. Agentas stebi pasaulį – tai reiškia, kad jis, naudodamas savo jutiklius, renka suvokimą. Jutiklis gali būti prie skaitmeninio kompiuterio prijungta klaviatūra arba prie roboto prijungtas vaizdo procesorius. Tai gali būti bet kas, kas leidžia agentui rinkti pasaulio reprezentacijas. Vidinio modelio atnaujinimas reiškia, kad agentas į savo suvokimų seką ir užprogramuotą informaciją apie pasaulį prideda nauju suvokimu.
Kelių agentų kūrimo platformos
AnyLogic yra atvirojo kodo kelių agentų ir kelių komponentų CORMAS modeliavimo programinė įranga, pagrįsta objektinio programavimo kalba SmallTalk.
DoMIS yra kelių agentų sistemos projektavimo įrankis, orientuotas į „sudėtingų sistemų operatyvų valdymą“ir pagrįstas B-ADSC projektavimo metodu.
JACK yra kognityvinių agentų programavimo kalba ir kūrimo aplinka, kurią sukūrė Agent Oriented Software kaip į agentą orientuotą Java kalbos plėtinį.
GAMA yra atvirojo kodo modeliavimo platforma (LGPL), kuri siūlo erdviškai aiškią agentais pagrįstą modeliavimo aplinką, naudojančią GIS duomenis agentams ir jų aplinkai apibūdinti.
JADE („Java Agent DEVELOPMENT“) yra atvirojo kodo kelių agentų kūrimo sistema, pagrįsta Java kalba.
Septyni standartiniai modeliai
Tyrimo evoliuciniame procese daugiau prisidedama prie to, kaip sukurti patikimą ir aukštesnį kokybės lygį atitinkančią sistemą. Tendencija ir toliau yra papildyti arba išplėsti esamus metodus, kurie sugebėjo konsoliduoti sprendimų priėmimą plėtojant.
Metodinis standartas leidžia suprantamai ir paprastai sukurti MAC, naudojant ne tik natūralią kalbą, bet ir aprašo šablonus, kurie padeda nustatyti sistemos specifikaciją.
Metodinis standartas siūlo septynis problemų ar jų sprendimų modelius kuriant MAC:
- Scenarijaus modelis, apibūdinantis įmonę arba organizaciją.
- Tikslų ir uždavinių modelis apibrėžia ir apibūdina organinę struktūrą.
- Agento modelis apibrėžia žmones ir autonomines sistemas.
- Pavyzdys susieja tikslus ir uždavinius su konkrečiu agentu.
- Organizacinis modelis apibūdina aplinką, su kuria susietas atskiras agentas.
- Sąveikos modelis apibūdina santykius, pabrėždamas jų agentų koordinavimą.
- Projektavimo modelis apibrėžia agentą ir tinklo architektūrą.
Agentų sąveikos pavyzdžiai
MAS naudojami autonominių agentų sąveikai imituoti. Pavyzdžiui, kelių agentų sistemų naudojimas sociologijoje leidžia parametrizuoti įvairius bendruomenę sudarančius agentus. Pridėjus apribojimų, galite pabandyti suprasti, koks komponentas bus efektyviausias norint pasiekti laukiamą rezultatą. Jie turėtų eksperimentuoti su scenarijais, kurių realūs žmonės negalėtų pasiekti dėl techninių ar etinių priežasčių.
Paskirstytasis IA buvo sukurtas siekiant išspręsti didelių monolitinių nenatūralių žvalgybos programų – vykdymo, platinimo ir centralizuoto valdymo – sudėtingumą. Norint išspręsti sudėtingą problemą, kartais lengviau bendradarbiaujant sukurti santykinai mažas programas (agentus), nei vieną didelę monolitinę programą. Autonomija leidžia sistemai dinamiškai prisitaikyti prie nenumatytų aplinkos pokyčių.
Kelių agentų sistemų pavyzdžių žaidimų pramonėje yra daug ir jie yra įvairūs. Jie naudojami vaizdo žaidimuose ir filmuose, įskaitant MASSIVE programinę įrangą, pavyzdžiui, siekiant imituoti minios judėjimą „Žiedų valdovo“trilogijoje. Jie taip pat galikuriuos naudoja įmonės, pavyzdžiui, norėdami stebėti klientų, naršančių svetaines, elgesį.
MAS taip pat naudojami finansų pasaulyje. Pavyzdžiui, MetaTrader 4 platforma leidžia automatinėje prekyboje naudoti ekspertus agentus, kurie vadovaujasi Forex kursais
Sistemos naudojimo pranašumai
Atliekant IA tyrimus agentais pagrįstų sistemų technologija buvo priimta kaip nauja paradigma programinės įrangos sistemų konceptualizavimui, projektavimui ir diegimui. Kelių MAS metodo pranašumai:
- Bendrina skaičiavimo išteklius ir galimybes tarpusavyje sujungtų agentų tinkle.
- Leidžia sujungti ir suderinti kelias esamas senas sistemas.
- Apima įvairias sritis, įskaitant orlaivių techninę priežiūrą, elektroninių piniginių rezervavimą, karinių minų šalinimą, belaidį ryšį ir ryšius, karinės logistikos planavimą, tiekimo grandinės valdymo sistemą, bendradarbiavimo misijų planavimą, finansinio portfelio valdymą.
Atliekant tyrimus agentais pagrįstų sistemų IA technologija buvo priimta kaip nauja paradigma programinės įrangos sistemų konceptualizavimui, projektavimui, įgyvendinimui ir mokymosi iš kelių agentų.
Taigi, MAC yra laisvai susietas programinės įrangos agentų tinklas, kuris sąveikauja, kad išspręstų problemas, kurios nepriklauso kiekvieno problemų kūrėjo individualiems gebėjimams ar žinioms.
