Взаимодействие агентов в мультиагентных системах
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрена характеристика мультиагентных систем. Особое внимание уделяется актуальности исследования мультиагентных систем. Установлена связь между понятиями, используемыми в теории интеллектуальных систем, и терминами, используемыми в объектно-ориентированном программировании. Описана методика и способы взаимодействия агентов.
ABSTRACT
Мультиагентный интеллектуальный объектный программирование
The article discusses the characteristics of multi-agent systems. Special attention is paid to the relevance of the study of multi-agent systems. The relation between the concepts used in the theory of intelligent systems and terms used in object-oriented programming is given in the article. Articles describes the methodology and ways of agents interaction.
При практической реализации распределенных систем, в частности систем принятия решений, возникают серьезные трудности с проектированием и даже просто описанием объединенных в единую сеть разнородных локальных компьютерных узлов [3]. Эти узлы принимают от внешнего мира, в том числе и от человека, различную информацию, обмениваются данными друг с другом, перерабатывают эти данные в соответствии с заложенными в них алгоритмами и в результате вырабатывают некоторые рекомендации или решения. В последние годы в рамках общего научного направления "искусственный интеллект" активно ведутся исследования под объединенным названием "мультиагентные системы". Упор на мультиагентные, т. е. распределенные системы сделан в связи с тем, что в системах искусственного интеллекта из-за огромного объема вычислений, связанного в частности, с необходимостью осуществить большой перебор, например, возможных ходов при игре в шахматы, приходится использовать мощные распределенные многопроцессорные вычислительные комплексы и сети.
Интерес к мультиагентным системам возрастает по следующим причинам:
В связи с необходимостью решать задачи настолько сложные и большие, что они не могут быть решены одним агентом из-за ограниченности ресурсов, так и из-за риска отказа централизованной системы.
Из-за удобства организации взаимодействия и обмена информацией между функционирующими информационными системами, системами поддержки принятия решений, экспертными системами и т. д.
Для сокращения времени обработки информации (за счет параллельных вычислений), повышения надежности (способности функционирования при отказе отдельных компонентов), перестраиваемости системы (способности менять число процессоров);
Для обеспечения концептуальной простоты и простоты разработки;
В связи с тем, что стратегия развития вычислительной техники ориентирована в основном на сетевые вычислительные структуры, в которых задачи решаются распределенно;
Так как принцип модульного построения и объектно-ориентированное программирование, ставшее ведущей технологией разработки программ, хорошо согласуется с мультиагентной идеологией построения интеллектуальных систем.
Мультиагентные системы должны отвечать современным стандартам программирования. Модульность обеспечивает уменьшение сложности разработки, тестирования и эксплуатации. Эффективность необходима для быстрого выполнения и нахождения решений с помощью параллельной реализации процессов. Повторное использование позволят избежать избыточности и дублирования разработок. Также мультиагентные системы должны отвечать следующим требованиям функционирования:
Включать в себя агенты, выполняющие различные функции;
Обеспечивать взаимодействие агентов;
Обеспечивать когерентность деятельности агентов и адекватное глобальное поведение системы.
Каждый агент необходим для выполнения своей специфичной функции. Для выполнения этих функций, собственно, и создаются мультиагентные системы. Каждая такая функция является составляющей в выработке решения. В качестве примера можно рассмотреть систему поддержки принятия решений. Система поддержки принятия решений предназначена для поддержки многокритериальных решений в сложной информационной среде [2]. При этом под многокритериальностью понимается тот факт, что результаты принимаемых решений оцениваются не по одному, а по совокупности многих показателей (критириев) рассматриваемых одновременно. Информационная сложность определяется необходимостью учета большого объема данных, обработка которых без помощи современной вычислительной техники практически невыполнима.
Связь агентов в мультиагентных системах.
Агент использует определенные знания для оценки важности и достоверности информации, получаемой от других агентов, а также при согласовании коллективных решений нескольких агентов. Обмен информацией может быть осуществлен в нескольких режимах. В качестве примера возьмем режимы обмена, которые предусматривает система KAoS (Knowledgeable Agent - oriented System). KAos обеспечивает инфраструктуру для программирования агентов, которая включает в себя: несколько сетевых инструментов коммуникации, распределенные сообщения, протокол связи агентов и общий класс иерархии, оболочки и элементов управления агентами [1]. Архитектура KAoS включает механизмы для контроля взаимодействия между агентами, сохранения контекста взаимодействия и позволяет избежать повторяющихся и непродуктивных связей между агентами.
Inform (информация). Является простейшей формой обмена. Агент-отправитель посылает сообщение агенту-получателю. При этом сообщение может быть отправлено с требованием подтверждения, так и с отсутствием данного требования. Если требование существует, то агент-получатель должен подтвердить получение сообщения.
Refrain (отказ). Агент-получатель сообщает агенту-отправителю о том, что частично или полностью не может выполнить обязательства.
Request (запрос). Данной дисциплиной наиболее часто пользуются агенты при взаимодействии. В самом простом случае агент-получатель может просто выполнит запрос агента-отправителя с опцией подтверждения получения информации. Запрос также может быть отклонен агентом-получателем. Агент-отправитель в свою очередь может в любое время повторить запрос, либо отозвать его. Если запрос принят агентом-получателем, то он посылает сообщение о том, что заявка принята и, в дальнейшем, агент-отправитель ожидает сообщения с результатами обработки запроса.
При обмене информацией между агентами можно исходить из следующих начальных предпосылок:
Неполнота информации. Агенты могут не иметь доступа ко всем данным оппонентов, в частности, не знать их функций предпочтения.
Выполнение соглашений. Если соглашение достигнуто, то договаривающиеся стороны его выполняют.
Отсутствие долгосрочных обязательств. Каждое соглашение независимо, и пока оно не выполнено, не должно быть соглашений с другими агентами, изменяющих уже принятые обязательства.
Прекращение переговоров. Агент может прекратить переговоры, если ему это выгодно.
Необходимо заметить, что из-за различия между моментом передачи сообщения и моментом приема сообщения, в любой распределенной системе возникает асинхронность передачи сообщения. Поэтому при проектировании мультиагентных систем необходимо учитывать такие состояния. Обмен информацией между агентами является одной из важнейших функций мультиагентой системы.
Список литературы
Кузнецов К., Системы поддержки принятия решений. // IT Спец. - 2008. № 9. - С. 3-4.
Раздобарина Е. А., Применение технологии многоагентных систем для интеллектуальной поддержки принятия решения. // Смарт Автоматикс. - 2009.
Чекинов Г. П., Чекинов С. Г., Применение технологии многоагентных систем для интеллектуальной поддержки принятия решения. // Системотехника. - 2013. № 1. - С. 25-34.
Похожие статьи
-
Межпроцессное взаимодействие - Файловая система Windows 2000
Для общения друг с другом потоки могут использовать широкий спектр возможностей, включая каналы, именованные каналы, почтовые ящики, вызов удаленной...
-
Сетевыми протоколами называют протоколы первого и второго уровней, определяющих архитектуру локальной сети, в том числе ее топологию, передающую среду,...
-
1.5 Архитектура мультиагентных приложений - Средства для создания программных агентов
В общем случае среда, в которой действует агент, имеет определенное поведение, которое может быть известно полностью или частично. Состояние среды...
-
Срок морального старения продуктов и решений в области информационных технологий, как правило, составляет 3 -- 5 лет. По прошествии этого срока...
-
В деятельности крупных фирм (в особенности транснациональных корпораций, представляющих собой комплексы большого числа взаимосвязанных и...
-
Строгое определение протокола выглядит как формализованный набор правил, используемый ПК для коммуникаций. Из-за сложности коммуникаций между системами и...
-
Так как количество выявленных вредных факторов не превышает пяти, то степень напряженности трудового процесса пользователя при работе с программным...
-
Для программирования агентов могут применяться: универсальные языки (Java, C++ , Visual Basic и др.), языки представления знаний (SL, KIF), языки...
-
Основным, с точки зрения пользователя, является прикладной уровень. Этот уровень обеспечивает выполнение прикладных процессов пользователей. Наряду с...
-
Для оценки качества системы JIRA будем использовать набор критериев, предлагаемых ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93 [23]. Для оценки будем использовать следующую...
-
Системы поддержки принятия решений - Системы поддержки принятия решений
Система поддержки принятия решений или СППР (Decision Support Systems, DSS) -- это компьютерная система, которая путем сбора и анализа большого...
-
Если множество элементов объединено в систему по определенному признаку, то всегда можно ввести некоторые дополнительные признаки для разделения этого...
-
Для создания программных агентов используют языки описания и реализации, которые удобно представить в виде многослойной структуры, включающей пять слоев:...
-
Доставочные агенты., Адресация в системе электронной почты - Использование компьютерных сетей
Программы, которые принимают почту от транспортного агента и доставляют ее соответствующим пользователям. Почта может доставляться конкретному лицу, в...
-
Классификация АИС по функциональному признаку Функциональный признак определяет назначение подсистемы, а также ее основные цели, задачи и функции....
-
Исходя из финансовых и временных сроков, руководство компании приняло решение о выборе между следующими информационными системами: - FlexbbyCRM - JIRA -...
-
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОНЯТИЯ Совокупность управляющих воздействий, направленных на то, чтобы действительный ход процесса соответствовал...
-
Корпоративная интеграционная подсистема на базе IBM WebSphere Business Integration Message Broker [28] отвечает за выстраивание корпоративной...
-
Формирование критериев выбора системы Помимо сформированных функциональных требований в предыдущей главе, руководство компании задало ограничение по...
-
Моделирование текущего бизнес-процесса внедрения платежной системы Общая карта бизнес-процессов Рисунок 7 Карта процессов внедрения Карта процессов...
-
Для документирования функциональных требований необходимо рассмотреть операции, выполняемые с использованием системы. Операции описаны с использованием...
-
Актуальность проблемы хранения и оперативного поиска данных привела к появлению такого понятия, как хранилище данных. Следует упомянуть о необходимости...
-
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ И СВЯЗИ В последнее время в России наблюдается рост спроса на АС, объединяющие...
-
Взаимодействие задач с PVM - Администрирование параллельных процессов
В системе PVM каждая задача, запущенная на некотором процессоре, идентифицируется целым числом, которое называется идентификатором задачи (TID) и по...
-
Изучение одной программы не должно кардинально отличаться от изучения подобной программы. Когда похожие объекты не работают одинаково в различных...
-
Связь типов информационных систем с задачами принятия решений - Системы поддержки принятия решений
Применяются отдельные модели и методы для принятия оптимальных решений. Отметим, что в существенной мере характер всех поколений систем и их концепций...
-
Автоматизированные системы диспетчерского управления пассажирским транспортом (АСДУ-ПТ) начали широко распространяться в середине 1970-х годов с целью...
-
Поисковые системы - Глобальная вычислительная сеть Internet
Основная задача Internet -- предоставление необходимой ин-формации. Чтобы найти нужную информацию необходимо знать адрес Web-страницы, на которой эта...
-
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ База данных как основа информационного обеспечения В состав информационного, программного и математического обеспечения...
-
Нет необходимости для детального рассмотрения предлагающихся разнообразных направлений классификации информации. Выделим только те признаки информации,...
-
Основная цель системы ДИСКОР - совершенствование оперативного управления работой железных дорог на основе более эффективного использования пропускной...
-
В составе большинства АСУ (а для АСУП это обязательно) принято выделять функциональную и обеспечивающую части (рис. 2.3). Функциональная часть...
-
При разработке практически всех инструментальных средств за основу принимается методология автоматизации проектирования на базе использования прототипов....
-
Имплементация нечетких моделей в информационные системы экономических объектов
Условия функционирования экономических объектов из года в год становятся все более сложными. Несмотря на улучшающуюся информационную поддержку принятия...
-
Технология управленческого процесса в банке состоит по крайней мере из 2 частей: информационного процесса и связанного с принятием управленческих...
-
Наиболее распространенная форма - ЭВМ. Раньше чаще использовались вычислительные центры (ВЦ). Вычислительный центр - организуется и специализируется на...
-
Технологии распределенных вычислений (РВ) Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи....
-
Значительное влияние на процесс дифференциации и интеграции управленческого труда оказывает возрастание сложности и масштабов решаемых управленческих...
-
Основные компоненты - История создания и развития автоматизированных информационных систем
Основными компонентами информационной технологии, используемой в экспертной системе, являются (рис. 3.2.2): интерфейс пользователя, база знаний,...
-
Информационно-поисковые системы - Осуществление хранения и поиска документов
ПС с большим набором функций и возможностей обычно входят в состав СУБД и именуются информационно-поисковыми системами. Они также создаются и...
Взаимодействие агентов в мультиагентных системах