Развитие мультиагентных систем (МС) явилось следствием ин тенсивного развития гетерогенных сетей. Гетерогенными счита ются сети, построенные на основе использования неоднородных вычислительных, коммуникационных, информационных ресур сов и технологий. МС применяются в целях ускорения сбора и обработки ин формации. В работах по тематике агентно-ориентированных систем агент определяется как вычислительная система, которая реализуется на основе концепций, наиболее применимых к людям [1]. На практи ке понятие агента отождествляется с определением вычислитель ной системы, обладающей набором свойств, совокупность кото рых обеспечивает относительно интеллектуальное поведение. Основными свойствами агентов являются: реактивность, актив ность, коммуникативность, автономность, рассудительность, обу чаемость. Под реактивностью понимается способность к выполнению определенных действий при поддержке взаимосвязи с окружаю щей средой (окружением, внешним миром). В зависимости от характера процессов сопряжения определенных действий разли чают три варианта их объединения: • жесткая схема сопряжения действий по заранее подготов ленному плану, который не изменяется в процессе функциониро вания агента, например, системы TS1MMIS [2], Infomaster [3, 4], Information Manifold [5]; • гибкая схема сопряжения действий по заранее подготовлен ному плану, который может изменяться в процессе функциониро вания агента, например, системы Occam [6, 7], Sage [8], XII [9, 10]; • априорно неопределенная схема действий по причине от сутствия модели среды, например, TRIAL [11]. Активность трактуется как способность к целенаправленно му поведению для достижения заданной цели, устанавливаемой самостоятельно или извне. Сложно организованный агент может обладать инициативностью определенного характера, например, BDI-агенты [12]. Коммуникативность рассматривается как способность аген тов взаимодействовать между собой и с людьми в целях обмена информацией [13]. На более высоком уровне в мультиагентной системе может проявляться способность к сотрудничеству (коо перации) для совместного решения задач [14]. Автономность подразумевает способность функционировать независимо от внешних управляющих воздействий при решении целевых задач. Высокой автономности агентов способствуют адаптивность алгоритмов работы [15], обучаемость [16], поддер жка действий при неполной информации [10, 6], способность ра ботать в стохастических средах [17]. Высокой степенью автоном ности обладают мобильные агенты, основной задачей которых является перемещение (миграция) между объектами вычислитель ной сети с целью сбора информации. Примером такой реализа ции является система мобильных агентов MOLE [18]. Рассудительность связывается со способностью действовать в соответствии с имеющимися в распоряжении агента знаниями. Обучаемость сводится к способности приобретения и исполь зования новых знаний. Разнообразные функции, выполняемые агентами, объединяют ся по группам в соответствии с характером их спецификаций. При объединении выделяются основные группы функций. Среди них группа функций по организации взаимодействия с пользователем, группа функций по организации взаимодействия с информацион ными системами и группа специализированных функций [1]. При организации взаимодействия с пользователем решаются следующие типичные задачи: • обеспечение интуитивно понятного интерфейса; • представление информации в удобном виде (формирование графиков с автомасштабированием, озвучивание, анимация); • предоставление возможностей по гибкой автоматической и ручной адаптации интерфейса под нужды конкретного пользо вателя. Агенты, выполняющие функции по организации взаимодей ствия с пользователем, относятся к категории интерфейсных. При организации взаимодействия с информационными сис темами осуществляется разделение функций по уровням. К пер вому уровню относятся действия, связанные с совместным реше нием задач несколькими интеллектуальными агентами. Второму уровню ставятся в соответствие действия по обмену информаци ей с различными неинтеллектуальными информационными ис точниками. 509 Агенты, реализующие функции по организации взаимодей ствия с информационными системами, называются информаци онными. При организации взаимодействия с информационными системами решаются такие типичные задачи, как: • извлечение информации из внешних информационных ис точников в ответ на однократные и периодические запросы; • мониторинг информационных источников; • планирование запросов; • диспетчеризация запросов. Агенты, выполняющие специализированные функции, пред ставляются как агенты заданий. В общепринятой классификации выделяют следующие виды информационных агентов: • базовые, которые отвечают за взаимодействие с одним ин формационным источником; • агенты-диспетчеры, которые обеспечивают планирование и диспетчеризацию запросов ко многим информационным источ никам. Для создания унифицированной системы сбора и обработки информации в гетерогенной сети важнейшей группой функций является организация взаимодействия с информационными сис темами. Эта группа включает в себя как функции обеспечения обмена информацией или совместного решения задач с другими агентами, которые автономны, обладают гибкой логикой рабо ты и поддерживают высокоуровневое взаимодействие, так и фун кции обеспечения обмена информацией с различными неинтел лектуальными информационными источниками, которые, как правило, пассивны и имеют жесткую логику работы. Агенты, ориентированные на решение подобных задач, называются ин теллектуальными информационными агентами. Динамически меняющееся окружение, присущее взаимодей ствию пользователей гетерогенных сетей с информационными источниками, обусловило необходимость введения систем пла нирования в архитектуру интеллектуальных информационных агентов. Функциональная схема интеллектуального информационно го агента (ИИА) приведена на рис.1. ИИА различаются по модели поведения. Среди известных реализаций выделяются три разновидности: реактивная, проак- тивная и гибридная. Реактивная модель поведения ориентирова- 510 Интеллектуальный информационный агент Модель среды • Знания t Информация i L Сенсоры i L Планирование • т Коммуникации i г Исполнение 1 / А г Среда И Ресурс Другой агент Рис. 1 на на выполнение предопределенного набора действий в зависи мости от текущего состояния среды. При проактивной модели поведения генерация и исполнение плана действий осуществля ются на основе имеющихся в распоряжении агента знаний и по ставленной цели. Ведущими факторами, влияющими на функци ональность проактивных агентов, являются качество модели среды, корректность выбора целей и способность генерировать и исполнять план действий, обеспечивающий достижение постав ленной (выбранной) цели. При гибридной модели агенты в раз ные моменты времени демонстрируют как реактивное, так и про- активное поведение. Адекватное использование теории планирования действий агентов повышает эффективность работы МС и существенно рас ширяет круг решаемых ими задач. МС с большим числом агентов, функционирующим в одно родных средах с надежными коммуникациями, присущи следую щие особенности: • выделение нескольких уровней субагентов, каждому из ко торых ставится в соответствие определенная задача, связанная с исполнением, управлением знаниями или планированием действий; 511 • централизация ресурсоемких подсистем, ориентированная на эффективное использование вычислительных ресурсов; • расширение множества агентов-исполнителей с простой реализацией и невысокими требованиями к ресурсам; • обеспечение высокой надежности коммуникаций между различными уровнями; • введение и применение резервной стратегии поведения на случай изоляции агента-исполнителя. МС, обладающие подобными особенностями, имеют распре деленную субагентную архитектуру, основные элементы которой представлены на рис. 2. Система управления знаниями Модель среды Обработка информации Планировщик Система выбора алгоритма Алгоритм 1 Алгоритм 2 Алгоритм 3 Исполнитель 1 Подсистема планирования i Г Исполнитель 2 Подсистема планирования / t \ Исполнитель 3 Подсистема планирования г Среда Рис. 2 Такие системы, функционирующие в разнородных средах большой размерности и требующие генерации сложных планов при ограниченных ресурсах, характеризуются следующими осо бенностями: 512 • организация и использование агентами централизованной универсальной системы выбора алгоритма планирования; • обеспечение относительной простоты реализации за счет исключения множественных копий системы выбора алгоритма планирования; • предоставление агентами системе выбора информации о среде, о задаче планирования и возможных вариантах предпоч тения; • обеспечение высокой надежности коммуникаций между агентами и системой выбора алгоритма планирования; • активизация алгоритма планирования по умолчанию в слу чае недоступности системы выбора. Специфика МС с внешней системой выбора отражена на рис. 3. Агент 1 Подсистема планирования Алгоритм 1 Алгоритм 2 Алгоритм 3 Среда 1 Система выбора алгоритма <-> Агент 2 Подсистема планирования Алгоритм 1 Алгоритм 2 Алгоритм 3 Среда 2 Рис.3 МС проектируются на основе интеграции информационных и коммуникационных технологий, развивая их наукоемкую сущ ность и расширяя представительность эффективных средств ин дустрии информации.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «МУЛЬТИАГЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ» з дисципліни «Теорія систем і системний аналіз в управлінні організаціями»
