6. Краткое описание структуры модели в целом
Как уже упоминалось выше в обзоре по ТАО при формировании агентной модели системы необходимо выполнить требования спецификации и определить разделы: а)"объявления" (описание всех объектов и функций над ними); б)"инициализации" (присваивание объектам конкретных значений); и с)"связывание" (устанавливаются связи между взаимозависимыми объектами).
Для удобства формализованной записи модели представим ее функциональную часть в виде двух блоков:
1. Блок выбора сайзерами подпространств для взаимодействия с другими сайзерами системы. В этом блоке сайзеры решают задачу участия в одной или нескольких институциональных структурах, предоставляющих лучшие условия для организации взаимодействий между ними. В этом же блоке сайзеры создают новые институциональные структуры и совершенствуют существующие.
2. Блок реализации сайзерами взаимодействий внутри заданной институциональной структуры. В этом блоке сайзеры решают свои задачи максимизации отдачи от их участия в общественном разделении труда в рамках ограничений, которые накладывает выбранная институциональная структура.
Фактически второй блок может являться моделью всей системы для случая, когда в системе существует только одна институциональная структура (например, так называемая "естественная") и сайзеры не имеют возможность создавать новые. В дальнейшем мы будем формировать главным образом модель второго блока, т.к. он является ключевым для анализа информационных взаимодействий. Модель системы, состоящая из обоих блоков, понадобится нам позднее при исследовании институциональных аспектов ее функционирования.
Список основных переменных, задействованных в модели системы на уровне второго блока, а также их использование активными агентами представлены на рис. 4.3.
Рис. 4.3. Взаимосвязи между агентами и переменными модели 2-го блока
Овальная зона с названием переменной, наложенная на "тело" агента, показывает, какой агент определяет ее значения. Стрелка от овальной зоны к другим агентам показывает, где данная переменная используется.
Набор этих переменных определяется в моделях агентов следующим образом:
output_matrix = { содержит множество коэффициентов отдачи R(i,j); до начала работы модели вектор значений этих коэффициентов для каждого сайзера генерируется датчиком случайных чисел с нормальным распределением в интервале от 0 до 1; параметры нормального распределения могут регулироваться в целях получения матрицы коэффициентов с ярко выраженной специализацией сайзеров относительно рабочих мест макротехнологии; в начальной конфигурации модели матрица коэффициентов отдачи остается неизменной на протяжении всего временного периода работы модели }
output_total = { число, характеризующее размер итоговой отдачи от функционирования макротехнологии; зависит от расположения сайзеров по рабочим местам; в начальной конфигурации модели эта переменная вычисляется как сумма коэффициентов отдачи сайзеров, соответствующих тому, какое рабочее место они занимают }
sizer_resource = { вектор значений распределения output_total среди сайзеров; в простейшем случае его значения определяются прямо пропорционально коэффициентам отдачи сайзеров, с которыми они заняли свои рабочие места в макротехнологии; в общем случае распределение задает некоторой функцией F, вариации которой являются одним из граничных условий в планируемых компьютерных экспериментах с моделью }
zona_A = { содержит подмножество сайзеров, с которыми заданный сайзер может взаимодействовать; в подмножество входит 4 сайзера из ближайшего окружения, расположенные в соседних узлах решетки пространства, а также другие сайзеры, которые сохраняют стабильное состояние не меньшее число временных тактов, чем количество клеток пространства между ними и заданным сайзером; параметром модели является размер "ближайшего окружения", который предполагается варьировать при экспериментах с моделью }
sizer_distribution = { вектор номеров рабочих мест макротехнологии, которые сайзеры займут на следующем временном шаге работы модели; определяется как композиция вариантов "рассадки" по рабочим местам, имеющая самое большое ожидаемое значение output_total }
sizer_model = { подвектор номеров рабочих мест макротехнологии, который заданный сайзер формирует в своей локальной модели как оптимальный с точки зрения его зоны "видимости" — zona_A }
sizer_state = { число, равное количеству временных тактов работы модели, в течении которых заданный сайзер сохранял неизменным занимаемое им рабочее место макротехнологии, используется для определения переменной zona_A }
Раздел "объявления" в компактной записи (описание формата для данного раздела см. выше) для нашего списка видов агентов выглядит следующим образом (текущее содержание раздела "объявления" пока не содержит средств графической визуализации состояния объектов):
Агент "Макротехнология"
Функция агента: выдает сайзерам матрицу коэффициентов отдачи, а также итоговый размер отдачи, который образовался после размещения сайзеров по рабочим местам.
Object <technology> : <technology_set> – название объекта, см. выше подраздел 4.1.
(
Out { [<sizers_distribution> : <coll_model> ;- Dist(t) распределение по рабочим местам,
получаемое от агента coll_model
[In { <output_matrix> : <technology>; - R(i,j) матрица коэффициентов отдачи, i –
индекс сайзера, j – индекс рабочего места
<output_total> : <technology> - R итоговый размер отдачи.
} ]
[ Model { <R(i,j)=random(0,1) для всех i, j> - коэффициенты отдачи выбраны случайно
<R=sum(R(j,i)), по всем j=DIST(t)) и по всем i)> - итоговая отдача
подсчитывается как сумма коэффициентов отдачи сайзеров, которые определились после распределения сайзеров по рабочим местам.
} ] )
Агент "Информационное пространство"
Функция агента: выдает каждому сайзеру список других сайзеров, с которыми у него могут быть взаимодействия.
Object <inf_space> [ : <inf_space_set>] - название объекта
(
[Out { <v_inform> : <nature> - скорость распространения информационых
потоков.
[ = <Начальное значение слота=1 клетка за временной такт>];
<siser_state> : <sizer> - текущее состояние сайзеров в
системе.
[ = <Начальное значение слота=нет>];
}]
[In { <zona_A> : <inf_space>; } ] - см. 2.1
[ Model { <zona_A=max(space_metrica(1)+ space_metrica(i))>; - в список попадает
ближайшее окружение сайзера и
дополнительное множество стабильных
сайзеров, см. 4.2.4.
<space_metrica(i)=mem(i)> - функция mem(i) выдает сайзеру i список
других сайзеров (для всех k<>i), которые
сохраняют стабильное состояние не меньшее
число временных тактов, чем количество
клеток пространства между сайзером i и
остальными
} ] )
При определении этого агента упоминается ранее не определенный объект "nature", который в данном случае задает разнообразные константы, связанные с общими параметрами экономической системы и ее пространства (например, скорости распространения информации и т.п.).
Агент "Институциональная структура"
Функция агента: создание проекции "реальной" системы, включая информационные образы сайзеров и макротехнологии, отвечающие системе координат агента, а также распределение среди всех сайзеров, входящих в данное подпространство взаимодействий итоговой отдачи, полученной от применения макротехнологии. В системе может существовать несколько агентов данного вида. Ниже дается описание одного из таких агентов
Object <inst_structure> [ : <inst_structure_set>] - название объекта.
(
[Out { <sizer(i)> : <sizer>
[ = <Начальное значение слота>=нет];
<technology> : <technology>
[ = <Начальное значение слота>=нет];
<output_total> : <technology>
[ = <Начальное значение слота>=нет];
}]
[ In { <sizer_image(i,l), techno_image(l) : <inst_structure>; - на выходе
информационный образ сайзера i и
образ макротехнологии (пусть одной),
образованных институциональной
структурой l, входящей в множество
inst_structure_set, которое
формируются в первом фунц. блоке,
см. 4.3.1.
<sizer_resource(i)> : <inst_structure> - доля сайзера i в итоговой отдаче R,
определенная в результате ее
распределения среди всех сайзеров,
см. 4.3.1.
} ]
[ Model { < sizer_image(i,l)=F(sizer(i),l)> - относится к 1-му блоку, здесь не
определяется, т.к. l=1
<techno_image(l)= F(technology,l)> - относится к 1-му блоку, не
определяется, т.к. l=1
<sizer_resource(i)=F(R,sizer(i),l) > - F – функция распределения для
каждого сайзера i
} ] )
Агент "Коллективная модель"
Функция агента: обеспечение сайзеров возможностью формирования желаемого распределения по рабочим местам макротехнологии. В системе количество агентов данного вида равно количеству уникальных подмножеств, которое выдает агент "информационная среда" для всех сайзеров системы. Частота временных тактов данного агента выше, чем у других. За один общесистемный такт, сайзеры проводят в коллективной модели определенное число согласований (больше одного), которых может быть тем больше, чем меньше параметров ими согласовывается.
Object <coll_model> [ : <coll_model_set>]
(
[In { <sizers_distribution> : <coll_model>;
} ]
[Out { <sizer_model(zona_A(i))> : <sizer> - на входе модели среды сайзеров,
входящих в zone_A сайзера i
[ = <Начальное значение слота>=нет];
}]
[ Model { <sizers_distribution=max(sizer_model(zona_A(i)),R)> - распределение
сайзеров устанавливается по
варианту модели среды, которая
имеет максимальную оценку R
} ]
)
Агент "Сайзер"
Функция агента: максимизация своей доли при распределении итоговой отдачи за счет изменения своего рабочего места в макротехнологии, имеющего максимальный коэффициента технологической отдачи данного сайзера. Расширение границ своей коллективной модели за счет создания и участия в институциональных структурах для более успешного поиска своего оптимального рабочего места.
Object <sizer> [ : <sizer_set>]
(
[In{ <sizer_model> : <sizer>; - сайзер передает в колл. модель свой вариант
работы макротехнологии
<sizer_state> : <sizer>; - сайзер передает в информ. среду показатель
устойчивости своего состояния
} ]
[Out { <output_matrix> : <technology>; - сайзер "знает" свои и чужие
коэффициенты отдачи
<sizer_resource> : <inst_structure>; - сайзер получает "заработанную" долю в
общей отдаче R
<zona_A> : <inf_space>; - сайзер получает подмножество партнеров
для взаимодействия в коллективной модели
<sizer_distrib> : <coll_model>; - сайзер получает текущее распределение
партнеров по рабочим местам
}]
[ Model { <sizer_model=(sizer_resource(sizer_model – sizer_distrib)
-> max for output_matrix(zona_A))>;
<sizer_state=("new" if sizer_state(t) <> sizer_state(t-1) else "old")>;
} ]
)
Добавим к описанию модели разделы "инициализация" и "связывание". ТАО-модель системы из данных объектов в целом будет выглядеть следующим образом:
Specification
<Описание агентов>
technology
inf_space
inst_structure
coll_model
sizer
Initialization {<Инициализация объекта>}
Linking {<Связывание объекта>}
End