4. Агентное моделирование
Понятие агента.
Агент – автономный объект, который может самостоятельно реагировать на внешние события и выбирать соответствующие действия.
Агентное моделирование используется для моделирования сложных систем, состоящих из большого количества взаимодействующих подсистем.
АМ применимо в случае, когда слишком трудно или невозможно формализовать поведение системы на глобальном уровне.
Понятие агента
Под агентом в агентном моделировании понимается элемент модели, который может иметь поведение, память (историю), контакты и т.д. Агенты могут моделировать людей, компании, проекты, автомобили, города, животных, корабли, товары и т.д.
Поведение агентов.
Поведение может быть либо пассивным (агенты реагируют только на прибытие сообщений или на вызов методов и не имеют собственных событий, запланированных на будущее) или активным, когда внутренняя динамика агента (события, запланированные через заданные таймауты или процессы системной динамики) является причиной действий, совершаемых агентом.
Архитектура агентных моделей.
Взаимодействие агентов со средой.
Среда является специальным объектом, позволяющим задавать свойства, общие для группы агентов. Большая часть специфичной для агентных моделей функциональности становится доступной именно с помощью среды. В одной модели может быть задано сразу несколько сред; эти среды могут быть иерархически организованы (например, агенты-компании могут находиться в одной среде, а агенты-служащие при этом могут обитать в локальной среде, заданной внутри компании). Агент может принадлежать только одной среде. Среда обеспечивает унифицированный доступ (например, для посылки сообщения какому-то агенту) ко всем агентам, обитающим в данной среде
Взаимодействие агентов с другими агентами.
Согласованность – действия агентов системы не должны конфликтовать друг с другом;
Эффективность – деятельность системы в целом должна приводить к достижению общей цели.
Уровни организации взаимодействия:
Координация (coordination) – начальный уровень, когда агенты пытаются добиться непротиворечивости своих оперативных действий.
Кооперация (cooperation) – уровень взаимодействия возможный в случае системы агентов, преследующих общие цели. При этом действия агентов могут быть оптимизированы, например, разделением задач.
Планирование (planning) – разновидность кооперации, при которой агенты совместно планируют свои действия по достижению общих целей.
Согласование (negotiation) – взаимодействие между агентами, преследующими индивидуальные цели, при котором агенты принимают решения о совместных действиях с учетом своих собственных целей.
Примеры агентных моделей.
1. потребительский рынок. В динамичной, конкурентной и сложной среде рынка выбор покупателя зачастую зависит от индивидуальных особенностей, врожденной активности потребителя, сети контактов, а также внешних влияний, которые лучше всего описываются с помощью агентного моделирования.
2. эпидемиология. Здесь агенты это люди, которые могут быть иммунными, носителями инфекции, переболевшими или восприимчивыми к болезни. Агентное моделирование поможет спроецировать в мир моделей социальные сети, разнородные контакты между людьми и в итоге получить объективные прогнозы распространения инфекции.
Литература: [4]. 28
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ