Глава 2. Моделирование диалога между агентами в подсистемах управлениях отношениями между агентами многоагентных систем

Как было показано в первой главе, центральной проблемой при построении МАС для RM-систем, является проблема обеспечения диалога между агентами.

Диалог как форма взаимодействия находится в точке пересечения исследовательских интересов многих наук, изучающих различные аспекты человеческой деятельности, так или иначе связанных с коммуникацией. Проблематика исследования диалога составляет ядро отдельных научных направлений – анализа диалога, или конверсационного анализа, теории речевых актов, диалогизма как философии языка, интеракциональной социолингвистики - и входит в более общее направление коммуникативных исследований. Это направление представляет собой междисциплинарную область исследований, сложившуюся во второй половине ХХ века из самостоятельных направлений в таких дисциплинах, как информатика, лингвистика, социология, философия, антропология. Её бурное развитие в конце ХХ века, связанное с появлением новых информационных технологий, выдвинуло на повестку дня ряд новых проблем, затрагивающих различные аспекты социального, межкультурного и интерперсонального взаимодействия людей в системе «человек – человек», «человек – машина» и «машина - машина».

В контексте данной диссертационной работы нас будут в первую очередь интересовать исследования диалога агентов, связанные с формализацией процесса диалогового взаимодействия в терминах формально-логических моделей коммуникации.

2.1. Понятие взаимодействия агентов и его основные характеристики

Взаимодействие агентов — вот первое, что выступает перед нами, когда мы говорим о создании MAC. Взаимодействие означает установление двусторонних и многосторонних динамических отношений между агентами. При этом оно является одновременно источником и продуктом некоторой организации. Иными словами, взаимодействие представляет собой не только следствие каких-либо действий, выполняемых агентами в MAC в одно и то же время, но и необходимое условие формирования виртуальных коллективов и искусственных сообществ. Один из лозунгов синергетического ИИ гласит: «нет знаний без взаимодействия!»

Взаимодействие — это не просто связь, взаимообусловленность между со­существующими агентами, но и предпосылка для взаимных превращений: моди­фикаций как самих агентов, так и отношений между ними. Например, в ходе взаимодействия в MAC агент-исполнитель может превратиться в агента-коорди­натора, а отношения сотрудничества — в конфликт за ресурсы.

Когда-то Платон утверждал, что необходимыми условиями взаимодействия являются соразмерность и согласованность вступающих в него объектов. Аристо­тель [5] подчеркивал, что взаимодействовать могут тела, находящиеся в определённом (возбуждённом) состоянии и вблизи друг от друга. Еще одним атрибутом вза­имодействия нередко выступает ритмичность, выражающая соотношение между аспектами его устойчивости и изменчивости.

Главными характеристиками любого взаимодействия являются направлен­ность, избирательность, интенсивность и динамичность. Всё это в полной мере относится и к взаимодействиям агентов. Во-первых, взаимодействия между аген­тами имеют определённую направленность — положительную или отрицательную, т. е. носят характер содействия или противодействия, притяжения или отталки­вания, кооперации или конкуренции, сотрудничества или конфликта, координации или субординации, и т.п. Так содействие агентов друг другу означает их взаимо­помощь, когда действия одних агентов помогают действиям других. Происходит согласование индивидуальных действий в интересах усиления конечного эффек­та (достижения синергии). Содействие перерастает в кооперацию при наличии общей цели, взаимной адаптации и широком использовании возможностей друг друга. Наоборот, в случае противодействия агенты мешают друг другу, препят­ствуют достижению индивидуальных целей каждого.

Помимо этих базовых полярных видов взаимодействия возможны проме­жуточные ситуации. Наиболее очевидной представляется ситуация взаимного уклонения от взаимодействия, например, ввиду антипатии агентов. Кроме того, содействие может быть не только двунаправленным, но и однонаправленным (вырожденный случай). При этом один агент способствует достижению целей другого, а второй уклоняется от взаимодействия. Примером может служить си­туация обучения, когда один агент (учитель) стремится обучить другого, а вто­рой отказывается обучаться и лишь имитирует понимание. Нередко встречается и «зеркальная» ситуация однонаправленного противодействия, когда один агент препятствует действиям другого, а тот, в свою очередь, уклоняется от встречи с первым. Наконец, при контрастном взаимодействии получаем противоречие: один агент старается содействовать другому, а тот активно ему противодействует.

Во-вторых, взаимодействия между агентами избирательны. При формиро­вании MAC взаимодействуют лишь такие агенты, которые некоторым образом соответствуют друг другу и поставленной задаче. При этом агенты могут быть связаны в одном отношении и независимы в другом. Одни агенты могут взаимо­действовать друг с другом с большей лёгкостью, а другие — с меньшей. Например, взаимодействие облегчается в случае пространственного сближения агентов, их гомогенизации, предварительного знакомства друг с другом и т. п.

В-третьих, взаимосвязи и взаимозависимости между агентами обычно не сво­дятся к дихотомическому случаю («связь присутствует» или «связь отсутствует»), а характеризуются некоторой силой (интенсивностью). Например, «агент а_m силь­но зависит от агента а_i» или «агент a_j мало взаимодействует с агентом а_k». Как правило, каждый агент одновременно, но с разной интенсивностью взаимодей­ствует с несколькими другими агентами.

В-четвёртых, взаимодействия между агентами динамичны. В зависимости от ситуации может изменяться их интенсивность и направленность, происходить эскалация (деээскалация) сотрудничества или конфликта. Например, при необ­ходимости совместного использования ресурсов ради решения сложной задачи степень взаимозависимости агентов возрастает, а сближение целей и достижение компромисса в процессе переговоров может привести к смене знака отношений между агентами — переходу от противодействия к содействию.

Социальные нормы выступают как важнейшие ориентиры взаимодействия агентов. Особым видом социальной нормы в MAC является соглашение между агентами. Преимущество такого соглашения состоит в его устойчивости. Нет смысла заключать соглашение, если предварительно известно, что кто-нибудь из агентов уклонится от его выполнения.

Отметим, что когда агенты эгоистичны, заключенные между ними соглаше­ния взаимовыгодны. Соглашение выгодно для всех агентов, если оно максимизи­рует функции полезности агентов на множестве допустимых соглашений. Однако, взаимовыгодность представляет собой необходимое, но не достаточное условие для устойчивости соглашений в MAC. Поэтому традиционные модели РИИ, со­стоящие из эгоистичных агентов, следует дополнить более гибкими моделями, включающими альтруистичных агентов. Агенты-альтруисты, ориентированные на учёт совместных интересов, способствуют достижению большей автономности и устойчивости MAC по сравнению с эгоистичными агентами.

Общая проблема анализа взаимодействий между агентами включает следующие задачи:

• идентификация ситуации взаимодействия агентов;

• выделение основных ролей агентов в MAC и распределение их между агента­ми;

• определение числа взаимодействующих агентов;

• определение типов взаимодействующих агентов;

• построение формальной модели взаимодействия;

• определение набора возможных стратегий агентов;

• определение множества коммуникативных действий.

В целом, многообразные ситуации взаимодействия агентов необходимо анализировать на различных уровнях. Сложная ситуация реального взаимодействия, в которой всегда переплетены кооперативные и конфликтные аспекты, распадается на более простые ситуации. В частности, следует отличать макроситуацию, когда учитываются взаимодействия всех агентов MAC, от микроситуаций, в которых подлежат рассмотрению лишь отдельные, локальные взаимодействия. При таком подходе можно ранжировать по значимости различные виды взаимодействий и точно определить их место в MAC. Например, развитие сотрудничества агентов в MAC может стимулироваться отношениями локального соперничества.

Рассмотрим основные функции коммуникации по Р.Якобсону (см. [97]) и их место в диалоге агентов. Выразительная (экспрессивная) функция сфокусирована на агенте-источнике информации: она выражает отношение агента к тому, что он стремится передать другому. Напротив, конативная функция сосредоточена на агенте-приемнике информации. В свою очередь, фатическая функция направлена не столько на передачу информации, сколько на обеспечение контакта между агентами. Эстетическая функция связана с формой сообщения, а металингвистическая функция отсылает на код (она используется для определения значения того или иного слова). Референциальная функция основана на контексте.

Контекст – это ситуация, в которой находятся взаимодействующие агенты, причем контексты источника и приёмника могут различаться. По мнению Ю.М.Лотмана [56], различие контекстов у агентов при их коммуникации превращает сам процесс взаимодействия из пассивной передачи информации в конфликтную игру, в ходе которой каждая сторона стремится изменить цели и мнения противоположной стороны.

В контексте анализа взаимодействия агентов и их групп представляет ин­терес концепция групповой динамики К.Левина, опирающаяся на его теорию поля. Подобно тому, как индивидуальный агент и его окружение формируют психологическое поле, группа агентов и ее окружение образуют социальное поле. Групповое поведение в любой момент времени является функцией общего состоя­ния социального поля. Оно определяется конкурирующими подгруппами в группе, отдельными агентами, ограничениями и каналами общения (см. [117]). В групповой динамике введено понятие валентности, близкое к направлен­ности. Здесь валентность характеризует взаимное притяжение или отталкивание агентов: положительная валентность отражает стремление агентов в определенный район «силового поля», отрицательная — движение в обратную сторону.

В книге [33] анализируются такие виды взаимодействия, как кооперация и конкуренция. Выделяются две разновидности кооперативных отно­шений: союзничество (аддитивный эффект объединения агентов) и партнерство (мультипликативный эффект объединения агентов). Важным показателем сте­пени кооперации служит количество включенных в нее агентов. Конкуренция характеризуется отрицательным эффектом объединения агентов, а конфликт чре­ват приближением к гомеостатическим границам агентов.

Характерным примером взаимодействия является диалог. Слово диалог греческого происхождения и изначально означает тип речевой коммуникации, осуществляемый при помощи обмена сообщениями между двумя и более лицами [159]. Очевидно, что понятие диалог в данной интерпретации охватывает весь спектр речевого взаимодействия и отличается лишь от монолога, который тем не менее можно рассматривать как внутренний рефлексивный диалог.