Мультиагентный подход и МАS

Рис. 5. Укрупненная структура агента.

В одной из статей Скобелева П. отмечается, что в архитектуре MAS основную часть составляет предметно-независимое мультиагентное ядро (рис. 6), в составе которого выделяются следующие базовые компоненты:

) Служба прямого доступа обеспечивает прямой доступ визуальной части к атрибутам агентов. Визуальная часть может общаться с агентами с помощью сообщений.

) Служба сообщений отвечает за передачу сообщений между самим агентами, а также между агентами и дополнительными системами ядра.

) Библиотека классов агентов это часть базы знаний, которая содержит информацию, о том, каких типов бывают агенты.

) Сообщество агентов - место, где размещаются агенты. Этот блок, кроме жизнедеятельности агентов, еще обеспечивает функции по загрузке/записи агентов и их свойств и за оптимизацию работы с ресурсами.

) Онтология - предметная база знаний, содержащая конкретные знания о предмете, представляемые в виде семантической сети.

Рис. 6. Архитектура ядра мультиагентной системы

Главная особенность интерфейса, формы и способов представления информации, которые могут предоставить агенты, состоит в том, что они оказываются персонифицированными. Это достигается за счет того, что интеллектуальные агенты способны к обучению. В одном случае они могут целенаправленно анкетировать пользователя, в другом - агент получает информацию о привычках пользователя путем наблюдения за его действиями.

Проектирование МАS

Существуют различные подходы к проектированию и построению мультиагентных систем, однако детальное рассмотрение этого вопроса выходит за рамки данной работы. Тем не менее, необходимо сказать несколько слов о принципах проектирования, которые лягут в основу построения предлагаемых схем и выработанных рекомендаций данной работы.

Как видно на рисунке 7, проектирование можно разделить на три уровня: концептуальное описание, начальное проектирование и детальное проектирование.

На первом уровне нужно описать реально существующие организационную структуру предприятия, бизнес-процессы и цели, а затем создать информационное описание деятельности, которое ляжет в основу онтологии следующего уровня. На двух последующих уровнях все описанные элементы формируют организационное представление, то есть тот виртуальный мир, в котором действуют агенты, опираясь на онтологию для достижения определенных задач и целей.

Рис. 7. Этапы проектирования

На рисунке 8, который является одним из вариантов предыдущего, показано, что проектирование всегда начинается с анализа требований, на основе которых строится модель ролей и взаимодействий, а затем проектируются агенты и их взаимодействия.

Рис. 8. Связь между моделями в методологии разработки MAS

Для более детального отображения основных моментов проектирования можно выделить восходящий и нисходящий подходы при проектировании MAS.

Согласно работам Тарасова, общая методология восходящего эволюционного проектирования MAS может быть представлена цепочкой: «среда - функции MAS - роли агентов - агенты отношения между агентами - базовые структуры MAS - модификации (.)…», где (.) означает возможность изменения любого из звеньев указанной цепочки. Общая методика восходящего проектирования MAS включает следующие этапы:

1) формулирование назначения (цели разработки) МАS

2) определение основных и вспомогательных функций агентов в МАS

3) уточнение состава агентов и распределение функций между агентами. Выбор архитектур агентов

4) выделение базовых взаимосвязей (отношений) между агентами в МАS

5) определение возможных действий (операций) агентов

6) анализ реальных текущих или предполагаемых изменений внешней среды.

При проектировании организацию можно рассматривать как набор ролей, находящихся между собой в определенном отношении, и взаимодействующих друг с другом. Таким образом, методология восходящего проектирования MAS требует предварительного задания исходных функций (ролей агентов), определения круга их обязательств по отношению друг к другу, формирования исходных и развивающихся структур на основе выделенных функций и исследования адекватности этих структур характеру решаемых задач в данных проблемных областях.

В отличие от восходящего подхода, главная идея нисходящего проектирования состоит в определении общих социальных характеристик MAS по некоторому набору критериев, построении базовых типов их организаций с последующим определением требований к архитектуре агентов. Когда речь идет о «выращивании» искусственных социальных систем и сообществ, на первый план выдвигается нисходящий подход к организационному проектированию.

В рассмотренных ниже примерах, безусловно, наиболее подходящим является проектирование на основе восходящего подхода.