Mifumo ya mawakala wengi: muundo, kanuni za ujenzi, matumizi. Akili ya bandia

Orodha ya maudhui:

Mifumo ya mawakala wengi: muundo, kanuni za ujenzi, matumizi. Akili ya bandia
Mifumo ya mawakala wengi: muundo, kanuni za ujenzi, matumizi. Akili ya bandia
Anonim

Madhumuni ya mifumo ya mawakala wengi (MAS) ni kuratibu michakato huru. Wakala ni chombo cha kompyuta katika mfumo wa programu au roboti. Wakala anaweza kuchukuliwa kuwa anajiendesha kwa sababu ana uwezo wa kuzoea mazingira yake yanapobadilika. MAC inajumuisha seti ya michakato ya kompyuta ambayo hutokea kwa wakati mmoja na kuwepo kwa wakati mmoja, kushiriki rasilimali za kawaida na kuwasiliana na kila mmoja. Tatizo kuu katika MAC ni kurasimisha uratibu kati ya mawakala.

Kufafanua mifumo ya mawakala wengi

Ufafanuzi wa mifumo ya wakala wengi
Ufafanuzi wa mifumo ya wakala wengi

MAC ni mkabala wa kutazama mbele wa uundaji wa programu kwa ajili ya programu katika vikoa changamano ambapo vipengele vinavyoingiliana vya programu vinajiendesha na kusambazwa, vinafanya kazi katika mazingira yanayobadilika na yasiyo na uhakika, lazima vizingatie sheria na sheria fulani za shirika, na wanaweza kujiunga na kuondoka. mfumo wa mawakala wengi wakati wa utekelezaji.

Mifano ya programu kama hizi ni mifumo ambayokusimamia na kuboresha uzalishaji na usambazaji wa umeme kati ya watumiaji au mifumo inayopanga mizigo katika mifumo ya usafiri. Uundaji wa mifumo ya mawakala wengi unahitaji kuundwa kwa mawakala tofauti, mashirika na mazingira.

Lugha za kupanga hutoa miundo ya programu kwa ajili ya kutekeleza mawakala binafsi kulingana na dhana za kijamii na kiakili kama vile habari, malengo, chaguo, kanuni, mihemko na sheria za maamuzi.

Mashirika yenye mawakala wengi kwa mujibu wa dhana za kijamii na shirika yana majukumu, yamepewa kanuni, itifaki za mawasiliano, rasilimali ambazo ziko chini ya ufuatiliaji. Lugha na mifumo ya programu iliyoendelezwa hutumika kuunda uigaji kulingana na mawakala kwa tasnia nyingi za uzalishaji unaoendelea: umeme, madini, huduma za afya, Intaneti, usafiri, usimamizi wa trafiki na michezo mikali.

MAS hutofautiana na mifumo ya wakala mmoja kwa kuwa ina mawakala kadhaa ambao huiga malengo na vitendo vya kila mmoja. Katika hali ya jumla, kunaweza kuwa na mwingiliano wa moja kwa moja kati ya mawakala. Kwa mtazamo wa wakala mmoja, mifumo ya wakala wengi hutofautiana zaidi na mifumo iliyo na wakala mmoja kwa kuwa mienendo ya mazingira inaweza kuamuliwa na mawakala wengine. Kando na kutokuwa na uhakika ambao unaweza kuwa wa asili katika kikoa, mawakala wengine huathiri kimakusudi mazingira kwa njia zisizotabirika.

Kwa hivyo, MAC zote zinaweza kuzingatiwa kuwa na mazingira yanayobadilika, ambayo ni ya kawaida kwa kisasa.mifumo ya wakala wengi. Kunaweza kuwa na idadi yoyote ya mawakala walio na viwango tofauti vya utofauti, wakiwa na au bila uwezekano wa mawasiliano ya moja kwa moja.

usanifu wa MAS

Usanifu wa mifumo ya MAC
Usanifu wa mifumo ya MAC

Mawakala lazima wawe na muundo wa utambuzi:

  • imani;
  • matakwa;
  • nia.

Kwa upande mmoja, anasoma "Imani" kuhusu mazingira, ambayo ni matokeo ya ujuzi wake na mitazamo, na kwa upande mwingine, seti ya "Matamanio". Kuvuka seti hizi mbili husababisha seti mpya ya "Nia" ambayo hutafsiriwa moja kwa moja kuwa vitendo.

Mawakala lazima wawe na mfumo wa mawasiliano. Kuna lugha kadhaa maalum kwa kusudi hili: Hoja ya Lugha na Lugha ya Udhibiti (KQML). Hivi majuzi, kiwango cha FIPA-ACL, kilichoundwa na FIPA Foundation for Intelligent Physical Agents, kimesambazwa. Kanuni hii ya mwisho ya kujenga mifumo ya mawakala wengi inategemea nadharia ya vitendo vya usemi.

Tatizo la kukabiliana na hali ni suala chungu ambalo kwa sasa linafanyiwa utafiti mwingi. Mtu anaweza kutoa mfano wa baadhi ya virusi, vya kibiolojia na kompyuta, vinavyoweza kuzoea mazingira yanayobadilikabadilika.

Mwishowe, utekelezaji bora wa MAC, ingawa sio sehemu ya usanifu wa mfumo, unastahili kuzingatiwa katika lugha nyingi za programu ambazo zimetengenezwa kwa ajili ya uchunguzi wa akili ya bandia. Hasa, lugha ya LISP imetajwa. Vipengele hivi vya usanifu vinatumika kwa mfumo unaojumuisha utambuzimawakala.

Aina au miundo ya mawakala

Uainishaji wa mawakala unategemea vigezo viwili: wakala wa utambuzi au vitendanishi vinavyoonyesha, kwa upande mmoja, tabia ya teleonomic, au reflex. Tofauti inayoweza kufanywa kati ya utambuzi na tendaji kimsingi ni uwakilishi wa ulimwengu unaopatikana kwa wakala. Ikiwa mtu amepewa "uwakilishi wa ishara" wa ulimwengu ambao anaweza kuunda hoja, basi mtu huzungumza juu ya wakala wa utambuzi, ambapo ikiwa ana "uwakilishi mdogo wa ishara", yaani, mdogo kwa mitazamo yake, mmoja anazungumza juu ya wakala tendaji. Tofauti hii ya kiakili na tendaji inalingana na shule mbili za nadharia za mifumo ya mawakala wengi.

Ya kwanza inaunga mkono mbinu ya kimsingi ya mawakala "wenye akili" kwa ushirikiano kutoka kwa mtazamo wa kisosholojia. Katika pili, uwezekano wa kuibuka kwa tabia ya "smart" ya seti ya mawakala wasio na akili (aina ya ant) inasomwa. Tofauti ya pili kati ya tabia ya tabia na reflex hutenganisha tabia ya kukusudia, ufuatiliaji wa malengo ya wazi, kutoka kwa tabia ya utambuzi. Kwa hivyo, mwelekeo wa mawakala unaweza kuonyeshwa kwa uwazi katika mawakala au, kinyume chake, kutoka kwa mazingira. Kupanga aina mbalimbali za mawakala katika jedwali:

  1. Wakala wa utambuzi.
  2. Wakala tendaji.
  3. Tabia ya telenomic.
  4. Mawakala wa kukusudia.
  5. Mawakala wanaosimamiwa.
  6. Tabia ya Reflex.
  7. Mawakala "moduli".
  8. Mawakala wa kitropiki.

Ajenti za utambuzi mara nyingi huwa za kukusudia, yaani.wana malengo yaliyowekwa ambayo wanajaribu kufikia. Walakini, wakati mwingine mawakala wanaoitwa moduli hutumiwa, ambao wana wazo la "ulimwengu" wao bila malengo maalum. Wanaweza kutumika, kwa mfano, kujibu maswali kutoka kwa mawakala wengine katika "ulimwengu".

Vitendanishi vinaweza kugawanywa katika viimilisho na mawakala wa kitropiki. Wakala wa silika atakuwa na dhamira isiyobadilika na ataanzisha tabia ikiwa ataona kuwa mazingira hayafai tena madhumuni yake aliyopewa. Wakala wa kitropiki humenyuka tu kwa hali ya ndani ya mazingira, kwa mfano ikiwa kuna mwanga, basi huendesha. Chanzo cha motisha katika kesi ya ndani ya mawakala wa kuendesha ambao wana "utume" hurejelea mazingira pekee.

Mielekeo ya shirika

Mielekeo ya shirika
Mielekeo ya shirika

Kwa maendeleo ya mifumo kama hii, dhana mbalimbali za shirika zimetengenezwa. Miundo hii ya mifumo ya mawakala wengi huweka mfumo wa mahusiano na mwingiliano kati ya mawakala.

Tabaka. Katika mfano huu, mawakala ni wa hierarkia kulingana na muundo wa mti ambao kila nodi ni wakala na ina kiungo cha ruhusa kwenye nodi za mtoto wake. Muundo huu unaharibu madhumuni ya jumla ya mfumo.

Holarchy inakaribia daraja. Hakuna uhusiano wa mamlaka kati ya wakala na kikundi chake.

Muungano ni muungano wa muda wa mawakala ambao huja pamoja na kushirikiana kwa sababu maslahi yao ya kibinafsi yanakidhi. Thamani ya muungano lazima iwe kubwa kuliko jumla ya thamani za kibinafsi za vipengele vya wakala.

Makutaniko ni kama miungano naamri. Walakini, zinakusudiwa kuwa za kudumu na kawaida huwa na malengo mengi ya kufikia. Zaidi ya hayo, mawakala wanaweza kuingia na kuondoka katika makutaniko na kuwa wa makusanyiko kadhaa kwa wakati mmoja.

Jamii ni seti ya mawakala mbalimbali wanaoshirikiana na kuwasiliana. Wana malengo tofauti, hawana kiwango sawa cha busara na uwezo sawa, lakini wote wanatii sheria za kawaida (kanuni).

Mawakala wa Shirikisho hutoa baadhi ya uhuru wao kwa mjumbe wa kikundi chao. Mawakala wa kikundi hutangamana na mjumbe wao pekee, ambayo huwasiliana na wajumbe kutoka kwa vikundi vingine.

Mawakala wa mauzo hutoa bidhaa ambazo mawakala wa wanunuzi wanaweza kudai. Aina hii ya shirika huwezesha, kwa mfano, kuiga masoko halisi na kulinganisha mikakati tofauti ya kibiashara.

Maajenti wa shirika la Matrix ni wa viwango. Hata hivyo, tofauti na uongozi uliowasilishwa hapo juu, ambapo wakala yuko chini ya mawakala wengine wachache tu, wale walio katika shirika moja la matrix wanaweza kuwa chini ya wengine kadhaa.

Michanganyiko - Shirika hili lililounganishwa linachanganya mitindo mingi iliyo hapo juu. Hii inaweza kuwa, kwa mfano, muungano au safu ya timu.

Akili Bandia

Akili ya bandia
Akili ya bandia

Lengo la sayansi ya utambuzi ni kuelewa asili na utendakazi wa akili ya bandia, ambayo ndiyo huchakata maelezo ya ndani ili kuyafanya yawe yenye kusudi. Dhana nyingi zinafaa maelezo haya: wanadamu, kompyuta, roboti, mifumo ya hisia,orodha haina mwisho. Aina moja ya mfumo unaowavutia sana wanasayansi tambuzi ni wakala wa kibinafsi bandia ambao hufanya kazi kwa kuzingatia habari.

Wakala mahiri (IA) anaweza kufanya maamuzi kulingana na uzoefu wake na anaweza kuchagua vitendo katika hali tofauti. Kama neno "bandia" linavyopendekeza, aina ya mawakala wanaojiendesha wa maslahi sio kitu kilichoundwa na asili. Kwa hivyo, wakala wa bandia ni kila kitu ambacho kimeundwa na watu, chenye uwezo wa kutenda kwa msingi wa habari ambayo huona, uzoefu wake mwenyewe, maamuzi na vitendo.

Nyuga ya akili ya ziada hutoa ujuzi wa kiufundi wa kutafsiri aina zinazohitajika za mawakala katika lugha ya programu, programu inayohusiana na usanifu unaofaa (vifaa na programu zinazohusiana) ili kutekeleza wakala katika ulimwengu halisi au ulioiga.

Mazingira ya ulimwengu wa mtazamo

Mazingira ya ulimwengu wa mtazamo
Mazingira ya ulimwengu wa mtazamo

Wakala ni kitu chochote kinachochukua mazingira kupitia vitambuzi na kukifanyia kazi kupitia viathiriwa, jambo ambalo linasikika kuwa rahisi vya kutosha. Ufafanuzi huu wa wakala unajumuisha aina mbalimbali za mashine, kutoka kwa vidhibiti vya halijoto hadi vitu vinavyoweza kujifunza msururu mdogo wa tabia.

Vihisi ni zana zinazotumiwa na wakala kukusanya taarifa kuhusu ulimwengu wao. Kibodi na kamkoda zinaweza kufanya kazi kama vitambuzi ikiwa zinahusishwa na wakala. Mwishoni mwa majibu ya mfumo, watendaji ni zana zinazotumiwa na wakala kuathiri mazingira. Mifano ya athari nikufuatilia, kichapishi na mkono wa roboti.

Kwa kawaida mazingira ni kikoa au ulimwengu wa wakala. Vikoa hivi, angalau kwa sasa, vinapaswa kuwekewa mipaka kwa aina mahususi za hali ili kuepuka uwezekano usio na kikomo wa ulimwengu wa kila siku.

Mfumo wa Ushawishi wa Kujiendesha

Mfumo wa athari wa uhuru
Mfumo wa athari wa uhuru

Wakala Anayejitegemea ni “mfumo ndani na sehemu ya mazingira ambayo huyaona mazingira hayo na kuyafanyia kazi kwa wakati ili kutekeleza ajenda yake na ili kuathiri yale inayoyapitia katika siku zijazo”. Ufafanuzi huu wa Franklin na Greisser unaonyesha kazi zote za msingi za mawakala wenye akili, isipokuwa kwa urafiki wao. Hii inatoa makadirio mazuri ya vipengele vikuu vya aina mbalimbali za AI zinazoendelezwa.

Mawakala kama hao wanahisi mazingira yao. Lakini hapa data ya hisia au mtazamo hujumuisha data tu kuhusu vitu vingine, lakini pia ushawishi wa wakala yenyewe juu ya hali ya mambo katika mazingira. Vihisi vinaweza kuwa hai, kama vile macho na masikio na vichakataji vyake vya neva, au bandia, kama vile vichakataji vya video na sauti vilivyopachikwa kwenye kompyuta ya kidijitali. Mazingira yanaweza kuwa eneo pungufu sana, kama nafasi iliyofungwa, au changamano sana, kama soko la hisa au mkusanyiko wa asteroidi. Ni lazima vitambuzi vilingane na aina za vitu ambavyo wakala hutangamana navyo.

Aina ya reflex ya mwingiliano

Ajenti ya kiakisi ina utaratibu changamano zaidi. Badala ya nguvu ya moja kwa mojakuhusiana na mazingira, anatafuta kile anachopaswa kufanya katika orodha ya sheria. Wakala wa reflex hujibu mtazamo fulani kwa jibu lililopangwa. Hata kama kuna maelfu ya majibu yanayowezekana kwa mtazamo fulani, wakala ana orodha iliyojengewa ndani ya sheria za hatua za hali ili kutekeleza majibu hayo ambayo tayari yamezingatiwa na mtayarishaji programu. Kanuni ya kitendo cha hali kimsingi ni sharti la dhahania.

Ajenti za Reflex kwa kweli hazina mwanga mwingi. Hawawezi tu kushughulikia mambo mapya. Wakala mwenye akili ana sifa za binamu zake wasio na ujuzi, lakini sio mdogo. Anatenda kulingana na ajenda. Ina seti ya malengo ambayo inafuatilia kikamilifu. Wakala anayelengwa ana uelewa wa hali ya sasa ya mazingira na jinsi mazingira hayo yanafanya kazi kwa kawaida. Anafuata mikakati au malengo makubwa ambayo hayawezi kufikiwa mara moja. Hii huifanya wakala kuwa amilifu, na si tendaji tu.

Huduma ya utendaji inayolengwa

Katika mawakala changamano zaidi, hatua ya udumishaji hutumika kwa vitendo mbalimbali vinavyowezekana vinavyoweza kufanywa katika mazingira. Kipanga ratiba hiki changamano ni wakala wa huduma. Wakala wa huduma atatathmini kila hali ili kuona jinsi inavyofanikisha vigezo fulani vya kupata matokeo mazuri. Mambo kama vile uwezekano wa kufaulu, rasilimali zinazohitajika ili kukamilisha mazingira, umuhimu wa lengo kuafikiwa, muda ambao ingechukua, yote yanaweza kujumuishwa katika hesabu za utendakazi wa matumizi.

Kwa sababuKwa kuwa kwa kawaida mpangaji programu hawezi kutabiri hali zote za ulimwengu ambazo wakala atakutana nazo, idadi ya sheria ambazo zingehitaji kuandikwa kwa wakala wa kutafakari itakuwa za kiastronomia hata katika maeneo rahisi sana kama vile kuratibu mikutano au kupanga njia na vifaa vya usafiri.

Kitanzi cha msingi cha udhibiti

Kwa kuzingatia ufafanuzi wa wakala mwerevu, zingatia kitanzi cha msingi cha udhibiti kilichoandikwa na mwananadharia wakala Michael Vuladrich mwaka wa 2000:

  • linda amani;
  • sasisha muundo wa ulimwengu wa ndani;
  • fikia dhamira ya makusudi;
  • tumia njia/mwisho kupata mchoro wa nia;
  • tekeleza mpango;
  • malizia mchakato.

Mchoro huu unahitaji tafsiri fulani. Wakala hutazama ulimwengu - hii ina maana kwamba yeye, kwa kutumia sensorer zake, hukusanya maoni. Kihisi kinaweza kuwa kibodi iliyoambatishwa kwenye kompyuta ya kidijitali au kichakataji cha kuona kilichounganishwa na roboti. Inaweza kuwa kitu chochote kinachoruhusu wakala kukusanya uwakilishi wa ulimwengu. Kusasisha muundo wa ndani kunamaanisha kuwa wakala anaongeza mtazamo mpya kwa mlolongo wake wa mitazamo na taarifa zilizopangwa kuhusu ulimwengu.

Mifumo ya Ukuzaji ya Mawakala Wengi

Majukwaa ya Ukuzaji ya Wakala Wengi
Majukwaa ya Ukuzaji ya Wakala Wengi

AnyLogic ni programu huria ya uigaji ya mawakala mbalimbali na yenye vipengele vingi kulingana na lugha ya programu inayolengwa na kitu SmallTalk.

DoMIS ni zana ya kubuni mfumo wa mawakala wengi inayolenga "udhibiti wa uendeshaji wa mifumo changamano" na kulingana na mbinu ya usanifu ya B-ADSC.

JACK ni lugha ya programu na mazingira ya ukuzaji kwa mawakala wa utambuzi yaliyotengenezwa na Agent Oriented Software kama kiendelezi chenye mwelekeo wa wakala wa lugha ya Java.

GAMA ni jukwaa huria la uundaji wa chanzo (LGPL) ambalo hutoa mazingira ya uundaji wa wakala wazi kwa kutumia data ya GIS kuelezea mawakala na mazingira yao.

JADE (MAENDELEO ya Wakala wa Java) ni mfumo huria wa ukuzaji wa mawakala wengi wa vyanzo huria kulingana na lugha ya Java.

Miundo saba ya kawaida

Katika mchakato wa mageuzi wa utafiti, kuna maoni zaidi kuhusu jinsi ya kuunda mfumo unaotegemewa na unaowakilisha kiwango cha juu zaidi cha ubora. Mwenendo wa kuendelea ni kukamilisha au kupanua mbinu zilizopo ambazo zimeweza kujumuisha kufanya maamuzi katika maendeleo.

Kiwango cha mbinu inaruhusu, kwa njia inayoeleweka na rahisi, kuunda MAC, si tu kwa kutumia lugha asilia, bali pia kwa kutumia violezo vya maelezo vinavyosaidia katika kubainisha mfumo.

Kiwango cha mbinu hutoa mifano saba ya matatizo au masuluhisho yake ya kuunda MAC:

  1. Mchoro wa mazingira unaoelezea kampuni au shirika.
  2. Mfano wa malengo na madhumuni hufafanua na kufafanua muundo wa kikaboni.
  3. Muundo wa wakala hufafanua wanadamu na mifumo inayojitegemea.
  4. Mfano wa kuigwa huhusisha malengo na madhumuni na wakala fulani.
  5. Muundo wa shirika unaelezea mazingira ambayo wakala binafsi anahusishwa.
  6. Mtindo wa mwingiliano unaelezea uhusiano, ukisisitiza uratibu wao wa mawakala.
  7. Muundo wa muundo unafafanua wakala na usanifu wa mtandao.

Mifano ya mwingiliano kati ya mawakala

Mifano ya mifumo ya wakala wengi
Mifano ya mifumo ya wakala wengi

MAS hutumika kuiga mwingiliano kati ya mawakala wanaojiendesha. Matumizi ya mifumo ya wakala mbalimbali, kwa mfano, katika sosholojia huwezesha kuweka vigezo vya mawakala mbalimbali wanaounda jumuiya. Kwa kuongeza vikwazo, unaweza kujaribu kuelewa ni nini kitakuwa sehemu yenye ufanisi zaidi ili kufikia matokeo yaliyotarajiwa. Wanapaswa kufanya majaribio ya matukio ambayo hayangeweza kufikiwa na watu halisi, ama kwa sababu za kiufundi au za kimaadili.

IA Iliyosambazwa iliundwa ili kutatua utata wa mipango mikubwa ya kijasusi isiyo ya asili ya monolithic - utekelezaji, usambazaji na udhibiti wa kati. Ili kutatua tatizo ngumu, wakati mwingine ni rahisi kuunda mipango ndogo (mawakala) kwa ushirikiano kuliko mpango mmoja mkubwa wa monolithic. Uhuru huruhusu mfumo kuzoea mabadiliko yasiyotarajiwa katika mazingira.

Mifano ya mifumo ya mawakala wengi katika sekta ya michezo ya kubahatisha ni mingi na ni tofauti. Zinatumika katika michezo ya video na filamu, ikijumuisha programu ya MASSIVE, kwa mfano kuiga harakati za umati katika trilojia ya Lord of the Rings. Wanaweza piainayotumiwa na makampuni, kwa mfano, kufuatilia mienendo ya wateja wanaovinjari tovuti.

MAS pia hutumika katika ulimwengu wa fedha. Kwa mfano, jukwaa la MetaTrader 4 huruhusu matumizi ya mawakala waliobobea katika biashara ya kiotomatiki ambayo hufuata viwango vya Forex

Faida za kutumia mfumo

Katika utafiti wa IA, teknolojia ya mifumo inayotegemea mawakala imekubaliwa kama dhana mpya ya kubuni, kubuni na kutekeleza mifumo ya programu. Manufaa ya mbinu ya MAS nyingi:

  1. Hushiriki rasilimali na uwezo wa kompyuta katika mtandao wa mawakala waliounganishwa.
  2. Huruhusu muunganisho na mwingiliano wa mifumo mingi iliyopo ya urithi.
  3. Kushughulikia nyanja mbalimbali ikiwa ni pamoja na matengenezo ya ndege, pochi za kielektroniki, idhini ya mgodi wa kijeshi, mawasiliano na mawasiliano bila waya, upangaji wa vifaa vya kijeshi, mfumo wa usimamizi wa ugavi, upangaji shirikishi wa misheni, usimamizi wa kwingineko ya kifedha.

Katika utafiti, teknolojia ya IA ya mifumo inayotegemea mawakala imekubaliwa kama dhana mpya ya kubuni, kubuni, kutekeleza na kujifunza kwa mawakala wengi wa mifumo ya programu.

Kwa hivyo, MAC ni mtandao uliounganishwa kwa urahisi wa mawakala wa programu ambao huingiliana ili kutatua matatizo zaidi ya uwezo wa mtu binafsi au ujuzi wa kila mtengenezaji wa tatizo.

Ilipendekeza: