基于角色的多智能體社會(huì)模型研究與應(yīng)用.pdf

1、本文研究源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“經(jīng)驗(yàn)知識(shí)推理理論研究”(No.60273087)和國(guó)家863高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“生產(chǎn)計(jì)劃與實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)”(No.2002AA412020)。 隨著人們需要解決的問(wèn)題日益復(fù)雜，目前對(duì)多智能體系統(tǒng)(MAS，Multi-AgentSystem)的研究已發(fā)展到社會(huì)層次，研究多智能體社會(huì)。盡管這一領(lǐng)域已經(jīng)有了一些研究成果，但其理論體系尚未完善，尤其表現(xiàn)在社會(huì)性方面：以個(gè)體思維狀態(tài)模型為代表的微觀理

2、論是在單個(gè)智能體思維研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行社會(huì)性的延伸，而沒(méi)有將兩者完全結(jié)合起來(lái)；包括研究整體結(jié)構(gòu)在內(nèi)的宏觀理論也需要從社會(huì)角度繼續(xù)進(jìn)行深化，研究多智能體社會(huì)中可能存在的各種結(jié)構(gòu)形態(tài)?？傊嘀悄荏w社會(huì)的研究應(yīng)該從微觀和宏觀兩個(gè)層次上進(jìn)行，并且將兩者相互融合，才能建立起一個(gè)統(tǒng)一的多智能體社會(huì)的理論體系，為基于多智能體社會(huì)的問(wèn)題求解提供理論指導(dǎo)。本文以此思想為指導(dǎo)，在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了對(duì)多智能體社會(huì)各個(gè)層次的模型的研究，取得了如下研究成果

3、和創(chuàng)新： (1)提出角色模型和基于角色的智能體思維模型 在人類社會(huì)中，單個(gè)的人是在承擔(dān)某個(gè)社會(huì)中的角色，發(fā)揮某種作用的過(guò)程中，與他人進(jìn)行交互作用，從而體現(xiàn)出他的社會(huì)性的。因此，對(duì)照人類社會(huì)，研究智能體的社會(huì)性首先要對(duì)角色概念進(jìn)行抽象描述，提出了角色模型，將智能體中的義務(wù)、權(quán)利、規(guī)范和關(guān)系等社會(huì)概念納入到了角色的范疇之內(nèi)。進(jìn)一步在智能體思維模型中加入角色集合，把角色模型中的元素引入到智能體的思維模型中，提出了具有社會(huì)性的基

4、于角色的智能體思維模型。 (2)提出了基于角色的智能體思維交互模型 角色模型中的一個(gè)元素——角色關(guān)系，表明角色在社會(huì)中的地位。而承擔(dān)角色的智能體在不同的角色關(guān)系下具有不同的交互方式，因此，研究智能體之間的交互必然涉及角色關(guān)系的分析。根據(jù)泛邏輯學(xué)中的廣義相關(guān)性[HEWL01]，分析了多智能體社會(huì)中常見(jiàn)的各種角色關(guān)系，在基于角色的智能體思維模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了基于角色的智能體思維交互模型。應(yīng)用這個(gè)模型可以描述智能體在各

5、種角色關(guān)系下的思維相互作用。 (3)提出了采用角色類型和角色關(guān)系描述出來(lái)的四種組織結(jié)構(gòu) 社會(huì)是復(fù)雜而無(wú)所不包的，其中必然存在各種組織結(jié)構(gòu)形態(tài)。以面向結(jié)構(gòu)的思想為指導(dǎo)，應(yīng)用多智能體組織的一般結(jié)構(gòu)模型，對(duì)于多智能體社會(huì)中常見(jiàn)的各種組織結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行了分析，提出了在不同角色類型和角色關(guān)系下的層次、網(wǎng)絡(luò)、市場(chǎng)和競(jìng)爭(zhēng)等四種結(jié)構(gòu)，為更加全面地描述多智能體社會(huì)結(jié)構(gòu)提供了支持。 (4)提出了多智能體社會(huì)模型及其建模方法 多

6、智能體社會(huì)是多智能體系統(tǒng)研究的最高層次，它是由多個(gè)智能體通過(guò)承擔(dān)社會(huì)中的角色，以各種組織結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系而構(gòu)成，因而提出了基于組織結(jié)構(gòu)和智能體集合的多智能體社會(huì)模型，在角色層和智能體層兩個(gè)層次上進(jìn)行多智能體社會(huì)的描述。在該模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了一個(gè)基于多智能體社會(huì)的建模方法，用于構(gòu)建分布的、開(kāi)放的、動(dòng)態(tài)的大型復(fù)雜系統(tǒng)。使用這一建模方法構(gòu)建的信息檢索系統(tǒng)，能夠充分利用Internet上的已有信息獲取智能體，將它們組織成為一個(gè)信息獲取的多智