Wieloagentowe systemy decyzyjne

Spis treści

1. Wprowadzenie / 13
1.1. Rys historyczny / 13
1.2. Dzisiejsza rzeczywistość / 14
1.3. Układ pracy / 152

2. Podstawowe pojęcia / 17
2.1. Aktor / 17
2.2. Aktywny obiekt / 17
2.3. Aktywny komponent / 18
2.4. Agent / 18
2.5. System agentowy / 20
2.6. System wieloagentowy / 20
2.7. Modele oparte na agentach (ang.agent-based models) / 21
2.8. Model Belief-Desire-Intention / 21
2.9. Holon / 22
2.10. Różnice / 22
2.11. Podsumowanie / 23

I. Tworzenie systemów wieloagentowych / 25

3. Komunikacja / 27
3.1. Komunikat / 27
3.2. Teoria aktów mowy / 28
3.2.1 Akt mowy (lingwistycznie) / 28
3.2.2. Performatywa / 29
3.3. Struktura wiadomości / 30
3.4. Języki komunikacji agentów / 31
3.4.1. FIPA / 31
3.4.2. Język komunikacji FIPA-ACL / 33
3.4.3. Struktura wiadomości wg FIPA / 34
3.5. Języki treści / 35
3.5.1. Sposoby przekazywania treści / 35
3.6. Akty komunikacyjne / 39
3.7. Protokoły interakcji / 42
3.8. Podsumowanie / 44

4. Metody służące do projektowania systemów agentowych / 45
4.1. Prometheus / 46
4.1.1. Specyfikacja systemu / 47
4.1.2. Projektowanie architektoniczne / 48
4.1.3. Projektowanie szczegółowe / 49
4.1.4. Diagramy / 49
4.2. Gaia / 51
4.2.1. Faza analizy / 53
4.2.2. Faza projektowania / 62
4.3. AUML / 66
4.3.1. Diagram protokołu / 66
4.3.2. Konektory / 67
4.3.3. Zagnieżdżona i przeplatana interakcja / 67
4.3.4. Rozszerzone znaczenie komunikatów / 69
4.4. AML / 70
4.4.1. Semi-encje AML / 70
4.4.2. Encje AML / 71
4.4.3. Modelowanie aspektów społecznych systemu wieloagentowego / 72
4.4.4. Modelowanie interakcji / 74
4.4.5. Modelowanie zachowań i zdolności / 77
4.5. Tropos / 78
4.5.1. Modelowanie aktora / 80
4.5.2. Modelowanie zależności / 80
4.5.3. Modelowanie celów / 80
4.5.4. Modelowanie planów / 81
4.5.5. Modelowanie zdolności / 81
4.5.6. Graficzna reprezentacja modelu / 81
4.6. Podsumowanie / 81

5. Platformy i języki agentowe / 83
5.1. Platformy agentowe ogólnego zastosowania / 83
5.1.1. Java Agent DEvelopment framework / 83
5.1.2. SPADE / 99
5.1.3. Eve / 102
5.2. Platformy i języki w podejściu BDI / 104
5.2.1. JACK Inteligent Agents / 104
5.2.2. Jadex / 106
5.2.3. Jason / 107
5.3. Platformy symulacyjne / 108
5.3.1. GAMA: agent-based, spatially explicit, modeling andsimulation platform / 108
5.3.2. NetLogo / 110
5.3.3. Repast / 111
5.4. Język SARL i platforma holoniczna Janus / 111
5.4.1. SARL / 111
5.4.2. Janus / 115
5.5. Podsumowanie / 115

II. Zastosowanie systemów wieloagentowych/ 117

6. Komercyjne aplikacje agentowe / 119
6.1. Telecom Italia Group / 119
6.2. Agent Oriented Software PtyLtd / 120
6.2.1. Rational Information Broker / 120
6.2.2. Wsparcie dla handlu ropą naftową i zarządzaniem operacyjnym / 121
6.2.3. Surveillance Agent / 121
6.3. Magenta Technology / 122
6.4. Whitestein Technologies AG / 123
6.5. Eurobios / 124

7. Aplikacje agentowe w projektach niekomercyjnych / 125
7.1. Aplikacje służące do układania planów / 125
7.2. Wsparcie transportu / 126
7.3. Wieloagentowa platforma handlowa / 126
7.3.1. Koncepcja wieloagentowej platformy wymiany towarowej / 127
7.3.2. Struktura agentów / 128
7.3.3. Mechanizm ofertowania / 129
7.3.4. Komunikacja międzyagentowa / 129
7.3.5. Protokół wymiany komunikatów / 129
7.3.6. Język komunikacji / 131
7.4. Handel na rynku pozwoleniami na emisję gazów cieplarnianych / 132
7.4.1. Role agentów i ich opis / 132
7.4.2. Implementacja w JADE / 134
7.5. Carpooling w warszawskim Mordorze / 136
7.5.1. Warszawski Mordor / 136
7.5.2. Agent ork / 138
7.5.3. Model przejść agenta / 139
7.5.4. Wyniki testów / 141
7.6. Bilansowanie niedoborów i nadmiarów energii w mikrosieci / 145
7.6.1. Podział urządzeń w systemie / 145
7.6.2. Role agentów / 147
7.6.3. Diagram konwersacji systemu / 148
7.6.4. Diagram choreografii dla systemu / 149
7.6.5. Diagram kolaboracji / 150
7.6.6. Implementacja i przykładowe wyniki testów / 151

III. Algorytmy wspomagania decyzji w systemach wieloagentowych / 153

8. Algorytmy stosowane w systemach wieloagentowych / 155
8.1. Rozproszone spełnianie ograniczeń / 156
8.1.1. Problem spełniania ograniczeń / 156
8.1.2. Algorytm z nawrotami / 158
8.1.3. Rozproszony problem spełniania ograniczeń / 160
8.1.4. Asynchroniczny algorytm z nawrotami (ang.asynchronous backtracking) / 161
8.1.5. Zastosowania / 165
8.2. Algorytmy aukcyjne / 166
8.2.1. Problem przydziału – problem liniowy / 166
8.2.2. Zadanie szeregowania – problem całkowitoliczbowo-liniowy mieszany / 171
8.3. Protokół tworzenia sieci kontraktów (ang.Contract Net Protocol) / 175
8.3.1. Etapy protokołu / 175
8.3.2. Tworzenie sieci wykonawców / 176
8.3.3. Wykorzystanie w procesach handlowych / 177
8.3.4. Zastosowania / 178
8.4. Algorytmy inteligencji stadnej / 178
8.4.1. Samoorganizacja społeczności / 180
8.4.2. Algorytm kolonii mrówek (ang.ant colony optimization) / 180
8.4.3. Algorytm pszczelej kolonii (ang.artificial bee colony) / 181
8.4.4. Algorytm szarego wilka (ang.gray wolf optimizer) / 183
8.4.5. Model boida / 184
8.4.6. Metoda roju cząstek (ang.particle swarm optimization)/ 185
8.4.7. Zastosowania / 187
8.5. Podsumowanie / 187

9. Wspomaganie decyzji przy wykorzystaniu agentów / 189
9.1. Preferencje i użyteczność / 189
9.1.1. Teoria preferencji / 189
9.1.2. Funkcja użyteczności / 192
9.2. Negocjacje / 193
9.2.1. Wybrane protokoły prowadzenia negocjacji / 194
9.2.2. Rodzaje ustępstw w negocjacjach wielostronnych / 195
9.2.3. Strategie negocjacyjne / 196
9.2.4. Zastosowanie negocjacji / 198
9.3. Głosowanie / 198
9.3.1. Głosowanie większościowe / 199
9.3.2. Kryterium Condorceta / 199
9.3.3. Głosowanie kumulatywne / 200
9.3.4. Głosowanie aprobujące / 200
9.3.5. Głosowanie większościowe z eliminacją / 200
9.3.6. Głosowanie Bordy / 200
9.3.7. Głosowanie Nansona / 200
9.3.8. Kryterium Smitha / 201
9.3.9. Głosowanie metodą Shulzego / 201
9.3.10. Zastosowania / 202
9.4. Gry niekooperacyjne / 202
9.4.1. Postacie gier / 203
9.4.2. Gry przeciwko naturze / 205
9.4.3. Gry dwuosobowe / 208
9.4.4. Gra o sumie niezerowej / 210
9.4.5. Rozwiązanie gry / 213
9.4.6. Zastosowania / 215
9.5. Gry kooperacyjne / 215
9.5.1. Formowanie koalicji / 217
9.5.2. Przeszukiwanie grafu struktur koalicji / 218
9.5.3. Wybrane własności gier koalicyjnych / 219
9.5.4. Rozdział wartości wewnątrz wielkiej koalicji / 220
9.5.5. Rdzeń / 221
9.5.6. Zastosowania / 224
9.6. Programowanie zorientowane rynkowo / 224
9.6.1. Model danych rynkowych M3 / 225
9.6.2. Złożoność towarów wyrażanych w ofertach handlu wielotowarowego / 227
9.6.3. Programowanie zorientowane rynkowo z dodatkowymi ograniczeniami / 229
9.6.4. Zastosowania / 230
9.7. Mechanizmy rynkowe / 230
9.7.1. Teoria mechanizmów rynkowych / 231
9.7.2. Wybrane własności mechanizmu / 233
9.7.3. Zastosowania / 235
9.8. Podsumowanie / 236

10. Podsumowanie / 237

Skorowidz / 238
Spis rysunków / 242
Spis tabel / 246
Bibliografia / 248