Bug‘doy navlarini tanlash jarayoniga Multiagent texnologiyalarini qo‘llash

Muammoli muhitning xususiyatlari. Shubhasiz, SI dasturlarida yuzaga kelishi mumkin bo‘lgan muammoli muhit variantlarining xilma-xilligi juda katta. Shunga qaramay, muammoli muhit variantlarini tasniflash mumkin bo‘lgan nisbatan kam miqdordagi o‘lchovlarni aniqlash mumkin. Ushbu o‘lchovlar asosan agentning eng mos dizaynini va uni amalga oshirish uchun har bir asosiy usul oilasining qo‘llanilishini aniqlaydi. Ushbu bo‘limda avval tavsiya etilgan o‘lchovlar ro‘yxati keltiriladi, so‘ngra ushbu g‘oyalarni tasvirlash uchun muammoli muhitning bir nechta variantlari tahlil qilinadi. ►To‘liq kuzatilgan yoki ► qisman kuzatilgan muhit. Agar agent sensorlari unga har bir vaqtda atrof-muhit holati to‘g‘risida to‘liq ma'lumotga ega bo‘lishni ta'minlasa, bunday muammoli muhit to‘liq kuzatiladigan muhit deb ataladi. Aslida, agar sensorlar agentning harakatni tanlashi uchun tegishli bo‘lgan barcha jihatlarini tahlil qilsa, muammoli muhit to‘liq kuzatiladi; bunda dolzarblik, o‘z navbatida, ishlash ko‘rsatkichlariga bog‘liq. To‘liq kuzatiladigan muhitlar juda qulaydir, chunki agent o‘z dunyosida sodir bo‘layotgan barcha narsalardan xabardor bo‘lish uchun hech qanday ichki holatni saqlab turishi shart emas. Atrof-muhit shovqin va noto‘g‘ri sensorlar tufayli yoki uning holatining individual xususiyatlari sensorlardan keladigan ma'lumotlarda yo‘qligi sababli qisman kuzatilishi mumkin. Masalan, faqat mahalliy axlat sensori bor bo‘lgan changyutgich agenti boshqa kvadratlarda axlat bor-yo‘qligini aniqlay olmaydi va avtomatlashtirilgan taksi haydovchisi boshqa haydovchilar yo‘lda qanday manevrlarni amalga oshirishni rejalashtirayotgani haqida ma'lumotga ega emas. Agar agentda umuman sensorlar bo‘lmasa, u holda atrof-muhit kuzatilmaydi. Bunday hollarda agentning mavqeini ishonchsiz deb o‘ylash mumkin[13].
►Bitta agent yoki ►ko‘p agentli muhit. Bir agent va ko‘p agentli muhit o‘rtasidagi farq, birinchi qarashda, etarlicha sodda ko‘rinishi mumkin. Masalan, o‘z-o‘zidan hal qiluvchi krossvord agenti bitta agentli muhitda, shaxmat o‘ynaydigan agent esa ikki agentli muhitda ishlashi aniq. Biroq, bu erda bir nechta nozik nuanslar mavjud. Birinchidan, yuqorida ba'zi bir shaxslar agent sifatida qanday asosda qurilishi mumkinligi ko‘rsatilgan, ammo qaysi sub'ektlar agent sifatida ko‘rib chiqilishi kerakligi tushuntirilmagan. A agenti (masalan, taksi haydovchisi) b ob'ektini (boshqa transport vositasini) agent deb hisoblashi kerakmi yoki u shunchaki xatti-harakati fizika qonunlari bilan belgilanadigan ob'ekt sifatida, qirg‘oqqa chiqayotgan to‘lqinlar yoki shamolda chayqalayotgan barglarga kabi muomala qilingandek muomala qilish kerakmi? Asosiy farq shundaki, B ob'ektining xatti-harakatlarini uning kattaligi A agentining xatti-harakatlariga bog‘liq bo‘lgan o‘z ishlash ko‘rsatkichlarini maksimal darajada oshirishga qaratilgan deb ta'riflash kerak.
Masalan, shaxmatda raqib shaxs o‘zining ishlash ko‘rsatkichlarini maksimal darajada oshirishga harakat qiladi va shaxmat qoidalariga ko‘ra, bu agent A ning ishlash ko‘rsatkichlarini minimallashtirishga olib keladi. Boshqa tomondan, taksi haydovchisining muammoli muhitida to‘qnashuvning oldini olish barcha agentlarning ishlash ko‘rsatkichlarini maksimal darajada oshiradi, shuning uchun u qisman kooperativ ko‘p agentli muhitga misol bo‘lishi mumkin. Bu, shuningdek, qisman raqobatbardoshdir, chunki, masalan, har bir to‘xtash joyini faqat bitta mashina egallashi mumkin.
Ko‘p agentli muhitda ishlaydigan agentlarni loyihalash muammolari ko‘pincha bitta agentli muammoli muhitda hal qilinishi kerak bo‘lgan agentlardan butunlay farq qiladi. Masalan, ko‘p agentli muhitda ratsional xatti-harakatlarning belgilaridan biri ko‘pincha agentlar o‘rtasidagi aloqani qo‘llab-quvvatlashdir va qisman kuzatiladigan raqobat muhitining ba'zi variantlarida stoxastik, tasodifiy xatti-harakatlar oqilona bo‘ladi, chunki bu bashorat qilish tuzoqlaridan qochadi.[14]
Deterministik yoki deterministik bo‘lmagan muhit. Agar atrof-muhitning keyingi holati to‘liq joriy holat va agent tomonidan amalga oshirilgan harakatlar bilan belgilanadigan bo‘lsa, unda bunday muhit deterministik deb ataladi; aks holda u deterministik emas. Asosan, to‘liq kuzatiladigan deterministik muhitda agent noaniqlik sharoitida harakat qilishi shart emas. Ammo agar vosita qisman kuzatilgan bo‘lsa, unda u deterministik emas degan taassurot paydo bo‘lishi mumkin.
Haqiqiy vaziyatlarning aksariyati shu qadar murakkabki, ularning barcha kuzatilmaydigan jihatlari tarixini kuzatib bo‘lmaydi va amaliy sabablarga ko‘ra ularni deterministik bo‘lmagan deb hisoblash kerak. Shu ma'noda, taksi haydovchisi agentining muammoli muhiti aniq deterministik bo‘lmaydi, chunki hech kim harakatning boshqa ishtirokchilarining xatti-harakatlarini aniq bashorat qila olmaydi. Bundan tashqari, hatto agentning o‘z avtomobilida ham kutilmaganda shinalar teshilishi mumkin yoki uning dvigateli hech qanday ogohlantirishsiz ishdan chiqib qoladi. Changyutgich dunyosi, yuqorida tavsiflanganidek, deterministik, ammo bu muhitning boshqa variantlari tasodifiy axlat paydo bo‘lishi va changyutgichning assimilyatsiya mexanizmining ishonchsiz ishlashi kabi deterministik bo‘lmagan elementlarni o‘z ichiga olishi mumkin.
Va yana bir, oxirgi eslatma: atrof-muhit xususiyatlariga kelsak, ko‘pchilik bu so‘zni ishlatadilar. Atrof-muhit modeli, agar uning ta'rifida ehtimollar aniq mavjud bo‘lsa (masalan, "ertaga 25% ehtimollik bilan yomg‘ir yog‘ishi mumkin") va potentsial imkoniyatlar miqdoriy jihatdan aniqlanmagan bo‘lsa (masalan, "ertaga yomg‘ir ehtimoli bor") stoxastik deb aytamiz.
Epizodik yoki izchil muhit. Epizodik muammoli muhitda agentning tajribasi ajralmas epizodlardan iborat. Har bir epizod avval agent tomonidan muhitni idrok etishni, so‘ngra bitta harakatni bajarishni o‘z ichiga oladi. Aytish joizki, keyingi epizod avvalgi epizodlarda qilingan harakatlarga bog‘liq emasligi juda muhimdir. Ko‘p tasniflash vazifalari epizodik. Masalan, yig‘ish liniyasidagi nuqsonli qismlarni taniy oladigan agent, avvalgi echimlardan qat'i nazar, har bir echimni joriy qismga nisbatan shakllantiradi; bundan tashqari, keyingi qism nuqsonli deb ta'riflanadimi yoki yo‘qmi, ayni echimga bog‘liq emas. Boshqa tomondan, ketma-ket muhitda joriy echim kelajakdagi barcha qarorlarga ta'sir qilishi mumkin. Shaxmat o‘ynash va taksi haydash kabi vazifalar izchil: ikkala holatda ham agentning qisqa muddatli harakatlari uzoq muddatli oqibatlarga olib kelishi mumkin. Epizodik muhitlar ketma-ketlikka qaraganda ancha sodda, chunki ularni agent oldindan o‘ylashi shart emas.[15]
Statik yoki dinamik muhit. Agar agent keyingi harakatni tanlagan vaqt ichida muhit o‘zgarishi mumkin bo‘lsa, unda bunday muhit ma'lum bir agent uchun dinamik deb nomlanadi. Aks holda, u statikdir. Statik muhitda harakat qilish osonroq, chunki agent keyingi harakatlar to‘g‘risida qaror qabul qilish jarayonida dunyoni kuzatishi shart emas, bundan tashqari, bunga sarflangan vaqt haqida tashvishlanishning hojati yo‘q. Boshqa tomondan, dinamik muhit agentdan doimiy ravishda nima qilishni so‘raydi va agar u hali hech narsa hal qilmagan bo‘lsa, demak, bu hech narsa qilmaslik qarori sifatida qabul qilinadi. Agar atrof-muhitning o‘zi vaqt o‘tishi bilan o‘zgarmasa, lekin faqat agentning ishlash ko‘rsatkichlari o‘zgarsa, unda bunday muhit odatda "yarim dinamik" deb nomlanadi. Shubhasiz, taksi haydash muhiti dinamik, chunki boshqa mashinalar va taksilarning o‘zi haydash algoritmi keyin nima qilish kerakligini aniqlagan paytda davom etmoqda. Vaqtni boshqarish bilan shaxmat o‘yini yarim dinamik, krossvordni echish vazifasi esa statikdir.
Diskret yoki doimiy muhit. Diskret va uzluksiz atrof-muhit turlari o‘rtasidagi farq atrof-muhit holatiga, vaqtni hisobga olish uslubiga, agentning idrokiga va harakatlariga tegishli bo‘lishi mumkin. Masalan, shaxmat o‘yinining muhiti cheklangan miqdordagi turli xil holatlarga ega (vaqtni hisobga olmaganda). Shuningdek, shaxmat o‘yini diskret idrok va harakatlar to‘plami bilan bog‘liq. Taksi haydash-bu doimiy o‘zgaruvchan holat va doimiy ravishda mavjud bo‘lgan muammoli muhit, chunki taksining o‘zi va boshqa transport vositalarining tezligi va joylashuvi doimiy qiymatlarning ma'lum bir oralig‘ida o‘zgarib turadi, bu o‘zgarishlar vaqt o‘tishi bilan muammosiz sodir bo‘ladi. Taksi haydash harakatlari ham uzluksiz (rul burchagini doimiy sozlash va boshqalar). To‘liq aytganda, raqamli videokameralarning kirishlari diskret tarzda keladi, lekin odatda doimiy o‘zgaruvchan intensivlik va pozitsiyalarni ifodalaydi.
Ma'lum va noma'lum muhit. To‘liq aytganda, bu farq o‘z-o‘zidan atrof-muhitga emas, balki agentning (yoki uning ishlab chiquvchisining) unda mavjud bo‘lgan "fizika qonunlari"haqidagi bilim holatiga tegishli. Ma'lum bo‘lgan muhitda natijalar (yoki atrof-muhit deterministik bo‘lmagan taqdirda natija ehtimoli) barcha harakatlar uchun aniqlanadi. Shubhasiz, agar atrof-muhit noma'lum bo‘lsa, agent to‘g‘ri qaror qabul qilish uchun uning qanday ishlashini o‘rganishi kerak.Ma'lum va noma'lum muhitlar o‘rtasidagi farq umuman kuzatiladigan va qisman kuzatiladigan muhitlar bilan bir xil emas. Ehtimol, ma'lum bo‘lgan muhit qisman kuzatilishi mumkin, masalan, karta Solitaire-da, o‘yinchi barcha qoidalarni biladi, ammo u hali aylantirilmagan kartalarni ko‘rmaydi. Aksincha, noma'lum muhit to‘liq kuzatilishi mumkin - yangi video o‘yinda uning interfeysi ekranda to‘liq namoyish etilishi mumkin, ammo uning alohida elementlarining maqsadi ular sinab ko‘rilgunga qadar noma'lum bo‘ladi.[16]
Yuqorida ta'kidlanganidek, ishlash ko‘rsatkichining o‘zi hali noma'lum bo‘lishi mumkin: yoki ishlab chiquvchi uni qanday qilib to‘g‘ri tasvirlashni bilmaganligi sababli yoki oxirgi foydalanuvchi - eng muhimi , uning afzalliklari - hali noma'lum. Masalan, taksi haydovchisi odatda yangi yo‘lovchining nimani afzal ko‘rishini bilmaydi: bemalol yoki etarlicha tez haydash, ehtiyotkor yoki tajovuzkor haydash uslubi. Virtual shaxsiy yordamchi o‘z ishini yangi egasining shaxsiy afzalliklari haqida hech narsa bilmasdan boshlaydi. Bunday hollarda, agent faqat ishlab chiquvchi yoki foydalanuvchi bilan keyingi o‘zaro aloqalar asosida kerakli ishlash ko‘rsatkichlari haqida ko‘proq bilib olishi mumkin. Ushbu yondashuv, o‘z navbatida, muammoli muhitni ko‘p agentli deb hisoblash kerakligini ko‘rsatadi.
Muhitning eng murakkab varianti qisman kuzatiladigan, ko‘p agentli, deterministik bo‘lmagan, ketma-ket, dinamik, uzluksiz va noma'lum muhitdir. Taksi haydash vazifasi bu barcha ma'nolarda qiyin, faqat bu muammoli muhit haydovchiga asosan ma'lum. Notanish geografiya, boshqa yo‘l harakati qoidalari va asabiy yo‘lovchilar bilan yangi mamlakatda ijaraga olingan mashinani haydash juda ta'sirli vazifadir.
9-rasmda bir qator tanish muhitlarning xususiyatlari keltirilgan. E'tibor bering, ba'zi hollarda unda keltirilgan tavsiflar juda qisqa va quruqdir. Masalan, tibbiy diagnostika vazifasi bitta agent sifatida ko‘rsatilgan, chunki bemorning kasallik kursini agent sifatida modellashtirish maqsadga muvofiq emas, aslida tibbiy diagnostika tizimi bemorlarga bo‘ysunishdan bosh tortganlar yoki tibbiyot xodimlarining shubhalari bilan shug‘ullanishi mumkin, buning natijasida ushbu muhit ko‘p agentli xususiyatlarga ega bo‘ladi. Bundan tashqari, tibbiy diagnostika vazifasi epizodik xarakterga ega bo‘ladi, agar uning maqsadi faqat alomatlarning belgilangan ro‘yxatiga muvofiq tashxis qo‘yish bo‘lsa, lekin bir qator testlarni o‘tkazish, davolanish jarayonida taraqqiyotni baholash, bir guruh bemorlar bilan ishlash va hokazo.
9-rasmda "ma'lum/noma'lum" ustuni yo‘q, chunki yuqorida aytib o‘tilganidek, bu xususiyat faqat eng muammoli muhit tomonidan belgilanmaydi. Shaxmat yoki poker kabi ba'zi muhitlar uchun agentga amaldagi qoidalar to‘g‘risida to‘liq ma'lumot berish juda oson bo‘ladi, ammo agent bu bilimlarsiz ushbu o‘yinlarni qanday o‘ynashni o‘rganishi qiziq bo‘lar edi.

9-rasm Muammoli muhitlarga misollar va ularning xususiyatlari

2.3. Agentlarning tuzilishi

Hozirgacha agentlarni muhokama qilish ularning xatti - harakatlarini tahlil qilish orqali amalga oshirildi-agent tomonidan har qanday idrok ketma-ketligini olgandan keyin amalga oshiriladigan harakatlar. Endi biz ixtiyoriy ravishda mavzuni o‘zgartirishimiz va ularning ichki faoliyati qanday tashkil etilganligini muhokama qilishga o‘tishimiz kerak. Sun'iy intellektning vazifasi-agent funktsiyasini amalga oshiradigan agent dasturini ishlab chiqish, ya'ni idrok ketma-ketligini harakatlarga qo‘shish hisoblanadi. Biz ushbu dastur jismoniy sensorlar va aktuatorlar bilan bir xil hisoblash moslamasida ishlashi kerak deb taxmin qilamiz. Umuman olganda, ushbu tarkibiy qismlarning umumiyligi agent arxitekturasi deb nomlanadi. Shunday qilib, agentning tuzilishi quyidagi formula bilan ifodalanishi mumkin:
agent = arxitektura + dastur.
Shubhasiz, tanlangan dastur mavjud arxitektura uchun mos bo‘lishi kerak. Shunday qilib, agar dasturda yurish (yurish) kabi ko‘rsatmalar berilishi kerak bo‘lsa, unda arxitekturada oyoqlarning mavjudligi ta'minlanishi kerak. Arxitektura oddiy shaxsiy kompyuter bo‘lishi mumkin yoki bir nechta bort kompyuterlari, videokameralar va boshqa sensorlar bilan robotlashtirilgan avtomobil sifatida amalga oshirilishi mumkin. Umuman olganda, arxitektura sensorlardan kelib chiqadigan idrok natijalarini dasturga uzatishni, agent dasturining o‘zi bajarilishini va dastur tomonidan tanlangan harakatlar variantlarini ular paydo bo‘lganda aktuatorlarga uzatishni ta'minlashi kerak. Ushbu disertatsiyaning asosiy qismi agent dasturlarini loyihalashga bag‘ishlangan.[17]