- •Глава 2. Построение распределенных интеллектуальных информационных систем
- •2.1. Системы распределенного искусственного интеллекта
- •2.2. Мультиагентные системы
- •2.2.1. Основные понятия
- •2.2.2. Направления исследований
- •2.2.3. Архитектура агентных систем
- •2.2.4. Пример построения мультиагентной системы
- •2.3. Концепция распределенной интеллектуальной информационной системы современного предприятия
- •Список литературы к главе 2
2.2.2. Направления исследований
Большое количество научно-исследовательских лабораторий, университетов, различных фирм и промышленных организаций работают в области агентных систем и технологий. Наиболее известными исследовательскими центрами являются университет Карнеги Мэллон (CarnegiMallonUniversity), Массачусетский университет (UniversityofMassachusettsatAmherst), университет г. Болоньи (UnivrsitadiBologna), ряд университетов и колледжей Великобритании (StanfordUniversity,ManchesterMetropolitanUniversity). Занимаются этими проблемами и крупные корпорации (IBM,Microsoft,DEC,Apple,Toshiba,HewlettPackardи др.).
В нашей стране исследования по данной тематике проводятся в Исследовательском центре искусственного интеллекта Института программных систем РАН (г. Переславль-Залесский), в Институте проблем управления РАН, в Санкт-Петербургском институте информатики и автоматизации РАН, в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете, в Санкт-Петербургском техническом университете, в Уфимском государственном авиационно-техническом университете, в Таганрогском радиотехническом университете.
Основными направлениями научного поиска являются:
– теории агентов (agenttheories), которые рассматривают математические методы и формализмы абстрактного представления структуры и свойств агентов и способы построения рассуждений (логических выводов) в таких формальных системах;
– методы коллективного поведения агентов;
– архитектуры агентов и МАС;
– методы, языки и средства коммуникации агентов;
– языки программирования агентов;
– методы и средства автоматизированного проектирования МАС;
– методы и средства обеспечения мобильности агентов.
Трудности формального представления интенсиональных (ментальных) понятий (Intentionalnotions), таких как убеждения, намерения, желания, были хорошо показаны еще Вулдриджем и Дженнингсом (M.Y.Wooldridge,N.R.Jennings) [21]. В разработке логических формализмов ментальных понятий возникают две основные проблемы: представление синтаксиса языка формализации и создание его семантической модели.
К проблеме описания синтаксиса существует два фундаментальных подхода:
– применение модальных логик, содержащих не истинностные модальные операторы;
– применение метаязыков, основанных на многосортной логике первого порядка, содержащей термины, которые определяют формулы некоторого другого объектного языка.
Формализация знаний и убеждений в модальных логических системах приводит к тому, что агенту должны быть известны все общезначимые формулы (пропозициональные тавтологии), а поскольку количество таких формул бесконечно, то такие модели оказываются неприменимыми в реальных технических системах, так как все они имеют ограниченные ресурсы.
Использование метаязыков позволяет представить отношения между терминами метаязыка, определяющего агента и терминами объектного языка, определяющего некоторые формулы.
Недостатком формализма метаязыков является противоречивость некоторых из них [25]–[27], тем не менее, существуют и достаточно успешные метаязыковые конструкции [28]–[32].
Модели возможных миров для логики знаний и убеждений опираются на основополагающие работы Я. Хинтикки (J. Hintikka) и формулировку нормальной модальной логики, данную Крипке (S. Kripke) [33]–[35]. Поскольку такие семантические теории агентов приводят к серьезным внутренним общезначимым проблемам, то исследуются и альтернативные подходы, среди которых следует назвать теорию намерений Коэна и Левескью (Cohen,Levesque) [36], [37], модель Рао и Георгиева (Rao&Georgeff) [38], [39], рассматривающую три примитивных модальности: убеждение, желание и намерение, – семейство логик Синга (Singh) для представления намерений, убеждений, знаний и коммуникаций агентов в сети с передачей временного управления [40], [41]. Естественно, в рамках данной работы невозможно сколько-нибудь детальное рассмотрение этих сложных теоретических моделей. Необходимо только отметить, что теории агентов и ментальных понятий в основном не выходят за рамки логической парадигмы и не имеют удовлетворительного воплощения в действующих МАС. Тем не менее, авторы надеются, что разрыв между высотами теории и практикой реализации агентных систем будет постепенно преодолеваться, и призывают читателя присоединиться к этому перспективному процессу.