多Agent分級(jí)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟合作機(jī)制

孫家民+史天予+王旭輝

摘要：Agent是具有一系列能力的智能體，但對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題的解決單個(gè)Agent仍表現(xiàn)出對(duì)問(wèn)題解決的能力不足，因此多Agent系統(tǒng)中的多個(gè)Agent的協(xié)同合作成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。本文提出了一種多Agent分級(jí)動(dòng)態(tài)結(jié)盟合作模型，在黑板通信體系的基礎(chǔ)上，根據(jù)狀態(tài)動(dòng)態(tài)選擇主Agent，由它完成對(duì)目標(biāo)任務(wù)的分解，并根據(jù)個(gè)Agent的狀態(tài)能力信息實(shí)現(xiàn)本階段的聯(lián)盟成員的確定，在分解任務(wù)的基礎(chǔ)上確定順序執(zhí)行解決或并行解決的最佳方案，最終實(shí)現(xiàn)在任務(wù)完成的各階段始終保持的最有力的合作協(xié)調(diào)能力，使任務(wù)的解決更加的有效。文中給出了實(shí)現(xiàn)合作的過(guò)程和動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的形成方式。

關(guān)鍵詞：多Agent系統(tǒng)；協(xié)同合作；動(dòng)態(tài)結(jié)盟；任務(wù)分解

中圖分類號(hào)：TP393.06 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）01-0112-01

1 多Agent系統(tǒng)

1.1 多Agent系統(tǒng)概念

多Agent系統(tǒng)由一組在邏輯或物理位置上有規(guī)律或隨機(jī)分布的多個(gè)Agent組成，他們通過(guò)有效的通信系統(tǒng)進(jìn)行資源共享，為完成共同的任務(wù)目標(biāo)而成為一個(gè)有組織的群體。

1.2 組織結(jié)構(gòu)

通常一個(gè)集中式或分布式的多個(gè)Agent便可組成一個(gè)簡(jiǎn)單的Agent系統(tǒng)。而此種小型的多Agent系統(tǒng)也可以繼續(xù)采用集中或分布式再組成組織更大規(guī)模的Agent系統(tǒng)。根據(jù)組織結(jié)構(gòu)可分為完全集中式、完全分布式、混合式三類。

結(jié)合幾種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，在集中式的結(jié)構(gòu)中讓每一個(gè)Agent都具備管理Agent的能力，狀態(tài)能力最合適的成為管理Agent，而一旦該Agent出現(xiàn)崩潰或能力狀態(tài)出現(xiàn)狀況，其他有能力的可以接替其成為管理Agent，這即集成了集中保持內(nèi)部信息的一致性，對(duì)系統(tǒng)的管理、控制較為容易的優(yōu)點(diǎn)，又解決了其單一潰敗的致命缺點(diǎn)，較為適合我們所描述的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的機(jī)制。如圖1所示。

1.3 合作策略

多Agent系統(tǒng)中多個(gè)Agent的合作可使系統(tǒng)總體性能得到提高，而合作帶來(lái)的不只有性能的提升，更多時(shí)候還伴隨著對(duì)任務(wù)解決的沖突、矛盾從而導(dǎo)致幾個(gè)Agent分任務(wù)甚至整個(gè)任務(wù)的失敗，因此為解決沖突，行為選擇時(shí)，各Agent需要獲取其他Agent的行為以避免矛盾的發(fā)生，而這些加大了通信量和時(shí)間的大量消耗，在此基礎(chǔ)上根據(jù)所有聯(lián)合行為對(duì)整體利益貢獻(xiàn)的好壞，選擇出自己的最優(yōu)行為，但這也具有著很大的不確定性難以避免沖突的發(fā)生。所以通過(guò)信息共享動(dòng)態(tài)生成的主Agent來(lái)完成對(duì)任務(wù)的分解、規(guī)劃、分配能簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)多個(gè)Agent的合作，有效的避免沖突的發(fā)生，又可以減少通信的損耗。

2 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析我們選擇的仿真環(huán)境為Visual C++6.0，圖2所示是傳感器與目標(biāo)的初始化狀態(tài)，圖3是在動(dòng)態(tài)聯(lián)盟下主控Agent通過(guò)Agent間協(xié)作獲取的多個(gè)角度的圖像信息。

3 結(jié)語(yǔ)

動(dòng)態(tài)聯(lián)盟合作機(jī)制采用集中式的動(dòng)態(tài)管理Agent，簡(jiǎn)化了由多Agent沖突協(xié)商帶來(lái)的復(fù)雜性，又消除了固定管理Agent帶來(lái)的單一崩潰即全盤皆崩潰的致命缺點(diǎn)，避免了浪費(fèi)不必要的資源，簡(jiǎn)化了Agent間沖突的協(xié)調(diào)，在任務(wù)完成的過(guò)程中根據(jù)變化進(jìn)行管理Agent與聯(lián)盟的重新確定，保持對(duì)任務(wù)完成的最佳狀態(tài)。本文提出的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟合作機(jī)制為多Agent合作問(wèn)題求解提供了合理的實(shí)現(xiàn)方法。

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