Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Глава 9 Моделирование деятельности человеческого коллектива
С помощью интеллектуальных мультиагентных систем.
Основные понятия теории агентов.
Интеллектуальные мультиагентные системы - одно из новых перспективных направлений искусственного интеллекта, которое сформировал ось на основе результатов исследований в области распределенных компьютерных систем, сетевых технологий решения проблем и параллельных вычислений. В мультиагентных технологиях заложен принцип автономности отдельных частей программы (агентов), совместно функционирующих в распределенной системе, где одновременно протекает множество взаимосвязанных процессов. Под агентом подразумевают автономный искусственный объект (компьютерную программу), обладающий активным мотивированным поведением и способный к взаимодействию с другими объектами в динамических виртуальных средах. Каждый агент может принимать сообщения, интерпретировать их содержание и формировать новые сообщения, которые либо передаются на «доску объявлений», либо направляются другим агентам.
Агентно - ориентированный подход уже нашел применение в таких областях, как распределенное решение сложных задач, реинжиниринг предприятий, электронный бизнес и Т.п. Важной областью применения мультиагентных технологий является моделирование. В этой области Д.А. Поспелов [9] выделяет два класса задач. К первому классу он относит задачи распределенного управления и задачи планирования достижения целей, где усилия разных агентов направлены на решение общей проблемы и необходимо обеспечение эффективного способа кооперации их деятельности. В задачах второго класса агенты самостоятельно решают свои локальные задачи, используя общие, как правило, ограниченные ресурсы.
Агентом является все, что может рассматриваться как воспринимающее свою «среду» с помощью «датчиков» и воздействующее на эту среду с помощью «исполнительных механизмов». Эта простая идея иллюстрируется на рис. 8. Человек, рассматриваемый в роли агента, имеет глаза, уши и другие органы чувств, а исполнительными механизмами для него служат руки, ноги, рот и другие части тела. Робот, выполняющий функции агента, в качестве датчиков может иметь видеокамеры и инфракрасные дальномеры, а его исполнительными механизмами могут являться различные двигатели. Программное обеспечение, выступающее в роли агента, в качестве входных сенсорных данных получает коды нажатия клавиш, содержимое файлов и сетевые пакеты, а его воздействие на среду выражается в том, что программное обеспечение выводит данные на экран, записывает файлы и передает сетевые пакеты. Мы принимаем общее допущение, что каждый агент может воспринимать свои собственные действия (но не всегда их результаты).
Мы используем термин «восприятие» для обозначения полученных агентом сенсорных данных в любой конкретный момент времени. Последовательностью актов восприятия агента называется полная история всего, что было когда-либо воспринято агентом. Вообще говоря, выбор агентом действия в любой конкретный момент времени может зависеть от всей последовательности актов восприятия, наблюдавшихся до этого момента времени. Если существует возможность определить, какое действие будет выбрано агентом в ответ на любую возможную последовательность актов восприятия, то может быть дано более или менее точное определение агента.
Рис. 9 Агент взаимодействует со средой с помощью датчиков и исполнительных механизмов.
С точки зрения математики это равносильно утверждению, что поведение некоторого агента может' быть описано с помощью функции агента, которая отображает любую конкретную последовательность актов восприятия на некоторое действие.
Можно составить таблицу значений функций агента, т.е. действий агента в зависимости его актов восприятия, которая описывает любого конкретного агента; для большинства агентов это была бы очень большая таблица (фактически бесконечная), если не устанавливается предел длины последовательностей актов восприятия, которые должны учитываться в таблице. Такую таблицу можно сконструировать проводя эксперименты с некоторым агентом,, проверяя все возможные последовательности актов восприятия и регистрируя, какие действия в ответ выполняет aгeнт. Такая таблица, безусловно, является внешним описанием агента.
Внутреннее описание состоит в определении того, какая функция агента для данного искусственного агента реализуется с помощью программы агента. Важно различать два последних понятия. Функция агента представляет собой абстрактное математическое описание, а программа агента – это конкретная реализация, действующая в рамках архитектуры агента.
Для иллюстрации изложенных идей воспользуемся очень простым примером: рассмотрим показанный на рис. 10 мир, в котором студент пытается сдать свои «хвосты». Этот мир настолько прост, что существует возможность описать все, что в нем происходит; кроме того, это - мир, созданный человеком, поэтому можно изобрести множество вариантов его организации. Для данного конкретного мира важен только срок, отпущенный учебной частью на сдачу задолжностей и наличие в течении этого срока в институте преподавателей, которые могут принять несданные экзамены. Студент, выполняющий роль агента, воспринимает, в каком дне отпущенного срока он находится и готов ли он для сдачи экзамена, есть ли у него допуск на сдачу экзамена и есть ли соответствующий преподаватель в институте. Агент может выбрать такие действия, как сдача экзамена, получение допуска в учебной части, выпрашивание новой отсрочки в учебной части, бездействие или зубрежка материала. Одна из очень простых функций агента состоит в следующем: если он готов для сдачи экзамена, у него есть допуск на сдачу экзамена и есть соответствующий преподаватель в институте, то сдавать его, иначе бездействовать или учить материал.
Рисунок 10 Мир студента с «хвостами».
Частичная табуляция данной функции агента показана в табл. 9.1.
Последовательность актов восприятия | Действие |
Студент готов для сдачи экзамена, у него есть допуск на сдачу экзамена и есть соответствующий преподаватель в институте | Сдача экзамена. |
Студент не готов для сдачи экзамена, у него есть допуск на сдачу экзамена и есть соответствующий преподаватель в институте | Повторение материала. |
Студент не готов для сдачи экзамена, у него нет допуска на сдачу экзамена и есть соответствующий преподаватель в институте | Получение допуска |
Студент готов для сдачи экзамена, у него есть допуск на сдачу экзамена и нет соответствующего преподавателя в институте | Бездействие. |
Таблица 9.1. Частичная табуляция функции простого агента для мира студента с «хвостами», показанногo на рис. 9.
На основании табл. 9.1 можно сделать вывод, что для мира студента с «хвостами», можно определять различных агентов, заполняя разными способами правый столбец этой таблицы. Поэтому очевидный вопрос состоит в следующем: "Какой способ заполнения этой таблицы является правильным?" Иными словами, благодаря чему агент
становится хорошим или плохим, интеллектуальным или не соответствующим критериям интеллектуальности? Ответ на этот вопрос приведен в следующем разделе.
Прежде чем завершить этот раздел, необходимо отметить, что понятие агента рассматривается как инструмент для анализа систем, а не как абсолютная классификация, согласно которой мир делится на агентов и неагентов. Например, в качестве агента можно было бы рассматривать карманный калькулятор, который выбирает действие по отображению" 4" после получения последовательности актов восприятия "2+2=", но подобный анализ вряд ли поможет понять работу калькулятора.
Дата публикования: 2015-02-22; Прочитано: 430 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!