多代理系統

多代理系統(Multi-Agent System,MAS)是指一個由多個自治運行的Agent組成的集體。

簡介

多代理系統(多agent系統,Multi-Agent SystemMAS)

所謂多代理系統是指一個由多個自治運行的Agent組成的集體.在開放分散式網路環境中Agent是一個抽象實體.它是自治的可以對自身環境、操作環境和環境變化採取行動,一個系統中一般有多個IntelligentAgent這樣的系統就稱為多Agent系統.多Agent系統必須找出一種使各個Agent能夠協同工作的適當方法。依據這些理論基礎建立起來的系統均稱為多Agent系統,即MAS.

例如:彈藥供應模型、多機空戰模型、第三方決策代理模型,以及藍軍自動決策模型(戰役指揮行為研究)都是基於DAI理論建立起來的多Agent系統

定義

由分布在網路上的多個問題求解器鬆散耦合而成的大型複雜系統,這些問題求解器相互作用以解決由單一個體的能力知識所不能處理的複雜問題。

特點

每一主體具有有限信息資源和問題求解能力,缺乏實現協作的全局觀點。
系統不存在全局控制,即控制分布
知識與數據都是分散的。
計算是異步執行的。

分類

1.根據主體的自主性進行分類

1)由控制主體和被控主體構成的系統:主體之間存在較強的控制關係,每個主體或對其他主體具有控制作用,或受控於對它具有權威的主體。在這類系統中,被控主體的行為受到約束,自主程度較低。
2)自主主體構成的系統:主體自主地決策,產生計畫,採取行動。主體之間具有鬆散的社會性聯繫。主體通過與外界的互動,了解外部世界的變化,並從經驗中學習增強其求解問題的能力以及與相識者建立良好的協作關係。在這類系統中,自主主體之間的協作關係是互利互惠的關係,當目標發生衝突時,通過協商來解決。
3)靈活主體(即半自主的主體)構成的系統:主體進行決策時,某些問題在一定程度上需要受控於其他主體,大部分情況下要求主體完全自主地工作。在這類系統中,主體之間通常是鬆散耦合,具有一定的組織結構,通過承諾和組織約束相互聯繫。

2.根據對動態性的適應方法分類

1)系統拓撲結構不變,即主體數目、主體之間的社會關係等都不變
(1)主體內部結構固定,基本技能不變,通過重構求解問題的方式來適應環境
(2)主體通過自重組來適應環境,例如修改調整自己的知識結構、目標、選擇等。
2)系統拓撲結構改變
(1)主體數目不變,每個主體的微結構穩定,可以修改主體間的關係和組織形式
(2)可增減主體數目,可以動態創建和動態刪除主體

3.按系統功能結構分類

1)同構型系統,每個主體功能結構相同的系統。
2)異構型系統,主體的結構、功能、目標都可以不同,由通信協定保證主體間協調與合作的實現。

4.按主體關於世界知識的存儲分類

1)反應式多主體系統
2)黑板模式的多主體系統
3)分布存儲的多主體系統

5.按控制結構分類

1)集中控制:由一個中心主體負責整個系統的控制、協調工作。
2)層次控制:每個主體控制處於其下層的主體的行為,同時又受控於其上層的其他主體。
3)網路控制:由信息傳遞構成的控制結構,且該控制結構是可以動態改變的,可以實現靈活控制。

多代理系統的主體概念模型

多主體系統的主體概念模型是對系統中受組織約束的每一個主體進行定義和說明,從概念級描述主體知識行為在計算機內的表示和實現。多主體系統的全局承諾是一組有關組織結構、組織過程的約束和策略的集合。系統中每一主體須滿足這組約束和策略中與相關的部分。

套用

在網路向著高速化、寬頻化、泛在化發展的過程中,出現了多種多樣的無線通信系統,給網路帶來了豐富的異構性。然而異構網路缺少互通機制,缺乏有效的協調,具有系統間的干擾、單一網路業務提供能力有限、頻譜資源稀缺等問題,網路資源利用率低下。為使網路資源能夠高效使用,聯合資源管理必不可少。而傳統的集中式資源管理架構不能滿足異構網路環境的需求,分散式基於多代理的網路資源管理架構將是未來異構無線網路聯合資源管理的主要形式。

未來的B3G或4G的無線接入技術將沿著多種網路相互融和的方向發展,其融和的源動力在於實現無線網路資源的高效利用。為達到此目的,就需要各異構無線網路能夠相互聯合地進行資源管理。目前已提出的一些聯合資源管理方式多是基於集中式的資源管理架構[1-2],在這種管理框架下系統中有一個或是幾個核心的管理實體對所負責的管轄區域內的無線資源進行統一的管理。這種集中式資源管理架構在傳統單一無線接入網路中能很好的滿足資源管理需求,但已不再能滿足未來異構無線網路環境下資源管理方式的需求,未來的資源管理是以一種分散式的方式進行[3]。本文借鑑了計算機網路中的多代理系統[4]的思想設計了一種適用於未來分散式異構網路的無線資源管理架構[5],分析了該多代理架構的套用領域。

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