Понятие многоагентной системы (mac)
Направление “многоагентной системы” распределенного искусственного интеллекта рассматривает решение одной задачи несколькими интеллектуальными подсистемами. При этом задача разбивается на несколько подзадач, которые распределяются между агентами.
Еще одной областью применения МАС является обеспечение взаимодействия между агентами, когда один агент может выработать запрос к другому агенту на передачу некоторых данных или выполнение определенных действий. В МАС есть возможность передавать знания.
Построение программных систем по принципу МАС может быть обусловлено следующими факторами:
применяют МАС в тех случаях, когда логично будет каждого из участников процесса представить в виде агента;
параллельным выполнением задач, т. е. если предметная область легко представляется в виде совокупности агентов, то независимые задачи могут выполняться различными агентами;
устойчивостью работы системы: когда контроль и ответственность за выполняемые действия распределены между несколькими агентами. При отказе одного агента система не перестает функционировать;
модульностью МАС, что позволяет легко наращивать и видоизменять систему, т. е. легче добавить агента, чем изменить свойства единой программы. Модульность обуславливает легкость программирования МАС.
Мультиагентные системы подразделяются на кооперативные, конкурирующие и смешанные.
Агенты в кооперативных системах являются частями единой системы и решают подзадачи одной общей задачи. При этом агент не может работать вне системы и выполнять самостоятельные задачи.
Конкурирующие агенты являются самостоятельными системами, хотя для достижения определенных целей они могут объединять свои усилия, принимать цели и команды от других агентов, но при этом поддержка связи с другими агентами не обязательна.
Под смешанными агентами понимаются конкурирующие агенты, подсистемы которых также реализуются по агентной технологии.
Процесс самоорганизации в мультиагентной системе
Для моделирования процесса переговоров между членами временно организуемых рабочих групп или их Агентами в разрабатываемой мультиагентной системе реализуется виртуальный круглый стол. Виртуальный круглый стол может реализовываться как через локальную, так и через глобальную сети.
Процедура согласования решений организуется следующим способом:
Конфигурируется начальная сцена общего для всех Агентов действий и задаются цели (задача), общие ресурсы и ограничения.
Каждый из Агентов считывает состояние сцены и запускает процесс восприятия, планирования действий и их исполнения (при этом загружаются и перезагружаются необходимые знания и строится модель исходной сцены); первый из Агентов, спланировавший свою деятельность делает первый ход, предлагая первое действие из своего сценария.
Если действие удовлетворяет общим ограничениям и не вызывает противоречий с планами других Агентов, то оно считается предварительно принятым; если нарушены общие ограничения, то Агент обязан поменять свои планы; если эти ограничения не нарушены, то необходимо решить, кто будет вынужден изменять свои планы: первый Агент или другие, сделавшие свои ходы ранее.
Очередные Агенты делают свои ходы, выполняя очередные действия из своих сценариев; если какой-либо Агент вынужден поменять свое решение на каком-либо ходу, то делается откат всего процесса переговоров для этого этапа и весь процесс согласования начинается вновь.
Процесс согласования заканчивается, когда достигнута заданная цель.
Очевидно, что данная процедура связана с возможным перебором всех вариантов решений и скорость ее сходимости зависит от глубины базы знаний и интеллектуальных способностей Агентов.
Functional программирование
Техническое обеспечение систем обработки информации
Основным техническим средством обработки информации являются ЭВМ.
Помимо ЭВМ в системах обработки информации используются контроллеры, адаптеры и т. п.
Контроллеры используются чаще всего для обеспечения связи с внешними устройствами. Предварительно для этого необходимо подготовить для контроллера соответствующую программу и «зашить» ее в постоянную память контроллера.
Классификация ЭВМ
ЭВМ (компьютер) — это комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.
Классификация ЭВМ по принципу действия
Существует три типа ЭВМ:
Аналоговые ВМ.
Гибридные ВМ.
Цифровые.
Аналоговые ВМ
У этих ВМ обработка информации осуществляется с использованием аналогового сигнала, т. е. аналоговая ВМ не оперирует цифровой информацией.
Достоинство аналоговых ВМ:
просты и удобны в эксплуатации;
программирование задач нетрудоемкое;
скорость решения задач значительно выше, чем у цифровых ВМ.
Недостатки аналоговых ВМ:
точность решения задач низкая (2–5%);
решается только узкий круг задач, как правило это решение дифференциальных уравнений.
Гибридные ВМ
У этих ВМ часть информации обрабатывается в аналоговом виде, а часть в цифровом.
Как правило гибридные ВМ используются для управления сложными очень быстродействующими техническими комплексами.
Цифровые ВМ
Их чаще всего называют просто ЭВМ.
Получили наибольшее распространение из-за универсальности их использования в различных областях.
В ЭВМ информация представляется в цифровом виде. Все ЭВМ работают с двоичной системой исчисления.
Основой их работы является логические схемы (табл. 1.3).
Таблица 1.3
Первая логическая схема & называется И-НЕ. Ее таблица истинности:
входы выход
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Вторая логическая схема 1 называется ИЛИ-НЕ. Ее таблица истинности:
входы выход
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 | 0
Простейшим запоминающим устройством является триггер (рис. 1.40).
Рис. 1.40. Схема триггера