4.3.2. Доска объявлений

Механизм коммуникации реализуется с помощью т.наз. доски объявлений (blackboard). Основная идея: на доске объявлений указываются все решаемые задачи и общеизвестные сведения.

Составляющие модели доски объявлений:

1. Источники знаний.

2. Структура данных, реализующая доску объявлений.

3. Управляющий компонент.

4.3.2.1. Источники знаний

Источники знаний (агенты) определяют, как сформулировать и доказать гипотезу (стратегический уровень) и, далее, как провести ее пошаговую верификацию (тактический уровень).

Общая архитектура доски объявлений не накладывает никаких ограничений на модели представления знаний в их источниках. Среди источников знаний выделяют модули БЗ, описывающие правила поведения агентов: модули стратегий и модули тактик.

Специальным классом источников знаний является схема знаний, содержащая метазнания – знания, описывающие процесс решения задачи и относящиеся к верхнему уровню интеллектуальной системы.

4.3.2.2. Структура данных доски объявлений

Структура данных доски объявлений должна содержать:

• область прохождения сообщений;

• информацию о процессе решения задачи;

• состояния агентов.

Область прохождения сообщений обеспечивает механизм коммуникации. В простейшем случае доска объявлений имеет статическую структуру, включающую слоты для всех модулей знаний, и разбита на уровни, которые отражают различные степени абстракции в описании решаемой задачи. В слоты помещаются описания различных гипотез и вариантов коммуникации. При работе интеллектуальной системы различные модули знаний независимо порождают, обновляют и оценивают гипотезы, относящиеся к проблемной области.

Схема доски объявлений охватывает декларативные знания о содержимом, организации и использовании доски объявлений. Эта информация служит для интеграции различных компонентов системы и обеспечивает механизм интерпретации доски объявлений.

4.3.2.3. Управляющий компонент

Управляющий компонент (монитор) сортирует задачи из списка (agenda) и эвристическим путем определяет следующую задачу для выполнения, а также осуществляет проверку доски объявлений и области сообщений после работы каждого агента.

4.3.3. Протоколы переговоров агентов

Требования:

1. Простота.

2. Децентрализация (переговоры осуществляются напрямую, без централизованного управления).

3. Симметричность (равноправие агентов в переговорах).

4. Устойчивость (отсутствие какой-либо пользы для агента в уклонении от протокола).

5. Эффективность.

Построение протокола включает три шага:

1. Определение пространства возможных соглашений.

2. Введение правил взаимодействия (например, в соответствии с теорией речевых актов в терминах «предложение – контрпредложение»).

3. Задание оптимальных стратегий агентов.

Классическими методами исследования переговорных процессов являются методы теории полезности и теории игр.

Широкое распространение получил протокол монотонных минимальных уступок. Агенты делают предложения по очереди, начиная с самых выгодных для себя. В процессе переговоров агенты монотонно отступают от своих начальных первоначальных требований, т.е. функция полезности каждого агента монотонно убывает на последовательности его предложений. Доказано, что в результате переговоров агенты выбирают то соглашение, которое максимизирует произведение их функций полезности.

В начале 1980-х г.г. Р. Смит разработал модель распределенного решения задач, названную им «контрактной (договорной) сетью» (contract net). В основе модели лежит простейшая идея рыночных торгов. Имеются два типа агентов: агенты-менеджеры и агенты-исполнители (покупатели). Агент-менеджер распространяет объявление о задании и определяет исходную цену, а агенты-исполнители (потенциальные) предлагают услуги со своими вариантами цен. Агент-менеджер отбирает самые выгодные для него предложения и заключает соглашение с выбранными агентами-исполнителями, которые становятся агентами-подрядчиками.

Преимущество модели договорных сетей – простота и легкость реализации. Недостатки: отсутствие продуманного механизма выбора подрядчика и высокая загрузка коммуникационных каналов.

Известны различные усовершенствования модели Смита. Самым удачным из них считается комбинированная модель Т. Сандхолма, где агентам-подрядчикам разрешено выполнять одновременно несколько задач. Для каждого подрядчика формируется пакет текущих задач, причет, при добавлении к этому пакету новой задачи учитываются не только ее характеристики, но и уже принятые обязательства.

В любых МАС управление определяет ограничения на взаимодействия между агентами, вид организации и порядок эволюции МАС. Классическая структура управления предполагает субординацию агентов, т.е. способ заставить одних агентов выполнять поручения других. Иерархия отношений субординации представляет собой древовидную структуру. В противоположность этому в МАС могут вводиться и эгалитарные структуры, когда всякий агент может попросить любого другого агента выполнить некоторую задачу, и потенциальный исполнитель всегда может отказаться.