(1.廣東工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院 廣州 510520; 2.北京信息科技大學(xué) 信息管理學(xué)院 北京 100101; 3.北京理工大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院 北京 100081)
摘 要:針對傳統(tǒng)合同網(wǎng)自身的局限性和存在的問題,提出了基于規(guī)范的合同網(wǎng)協(xié)議。首先對規(guī)范在組織符號學(xué)理論和現(xiàn)有的規(guī)范分類基礎(chǔ)上,提出了層次、類型和柔性的三維規(guī)范分類;在規(guī)范的基礎(chǔ)上對合同協(xié)議進行擴充,提出基于規(guī)范的協(xié)同過程。該協(xié)同框架由兩大層次和五個階段構(gòu)成,為agent協(xié)同提供了一個柔性的解決方案,以此提高MAS中多agent協(xié)同的效率和效用。
關(guān)鍵詞:多主體; 合同網(wǎng)協(xié)議; 規(guī)范; 協(xié)同; 組織符號學(xué)
中圖分類號:TP302.1文獻標(biāo)志碼:A
文章編號:1001-3695(2009)05-1778-04
Normbased contract net protocol for coordination in multiagent system
WU Juhua1 WU Lihua2 GAN Renchu3
(1.School of Management Economics Guangdong University of Technology Guangzhou 510520 China; 2.School of Information Management Beijing Information Science Technology University Beijing 100101 China; 3. School of Management Economics Beijing Institute of Technology Beijing 100081 China)
Abstract:Due to some inherent problems in the conventional contract net protocol,this paper proposed a normbased CNP to improve the efficiency and effectiveness of the coordination processes in a multiagent system. First put forward a threedimensional taxonomy of norm in terms of the hierarchy type and flexibility of norms. Then developed a coordination process guided by normbased CNP under the taxonomy framework. The new coordination process consisted of two principal stages and five subdivided phases provided a feasible solution for the optimization of the candidate selection.
Key words:multiagent; contract net protocol(CNP); norm; coordination; organizational semiotics
企業(yè)多agent系統(tǒng)是以企業(yè)系統(tǒng)整體的組織目標(biāo)、職能、目的為基礎(chǔ)。文中定義的多agent企業(yè)組織是一群社會責(zé)任agent在信用環(huán)境下,共享一定的涵義,在規(guī)范指導(dǎo)下通過相互協(xié)作和交互實現(xiàn)一定的目的而共同組成。其中agent交互存在著正式的和非正式的交互;并且組織環(huán)境在一定的時間內(nèi)和一定的條件下是相對可測的。系統(tǒng)中的agent通過通信進行互相交互,這些agent在環(huán)境中行動,不同的agent有著不同的作用范圍,影響重疊的事實產(chǎn)生agent之間的依賴關(guān)系。
在開放的多agent系統(tǒng)中,由于單個agent一般不具有足夠的能力、資源和信息去解決一個完整問題,agent之間需要協(xié)作交互才能有效合作。為了有效、高效率地完成一項復(fù)雜工作,如何平衡單個agent的自治性和agent之間的協(xié)同性是需要解決的一個重要問題。協(xié)同機制為多agent系統(tǒng)提供了一種消除目標(biāo)沖突、協(xié)同彼此行為的方法,同時強調(diào)交互各方具有一致或是暫時一致的利益關(guān)系,目的是幫助它們互相合作以達到共同目標(biāo)。
1 A gent協(xié)同
組織中分布的團體或agent,由于各自目標(biāo)不一致,加之任務(wù)的依存性,資源的稀缺性和權(quán)利的差別帶來了一定的沖突,這種沖突是自然的,也是不可避免的。沖突可以通過協(xié)同來解決,主要利用組織中共同的使命和最高的目標(biāo)來進行監(jiān)控;也可以在保證企業(yè)總體目標(biāo)實現(xiàn)的情況下,通過agent之間的協(xié)調(diào)來共同解決。多agent系統(tǒng)是一些agent通過合作協(xié)作完成某些任務(wù)或達到某些目標(biāo)而構(gòu)成的系統(tǒng),通過定義合理的協(xié)作機制可以提高整體系統(tǒng)的智能水平。
Agent協(xié)同是根據(jù)目標(biāo)及協(xié)作需要而設(shè)定恰當(dāng)?shù)膷徫徊⑴鋫湎鄳?yīng)的角色,希望參與協(xié)作的競爭者通過競爭獲得能勝任的崗位并充當(dāng)相應(yīng)角色。協(xié)同的結(jié)果是利用協(xié)同協(xié)議求解協(xié)同方案,確定完成任務(wù)所需的角色、角色的相關(guān)性質(zhì)和各個角色之間的依賴關(guān)系。
協(xié)同結(jié)構(gòu)主要用來規(guī)定如何將協(xié)作目標(biāo)逐步細化,以便把每個子任務(wù)分配給參與協(xié)作的agent。協(xié)同協(xié)議直接反映了agent交互的目的和交互的規(guī)則,控制雙方交互,同時也與agent內(nèi)部的推理機制緊密相連。無論什么交互協(xié)議,其目的都是要保證對話過程的組織性,從而體現(xiàn)出交互各方的意圖并達到一定目的。協(xié)同機制通常應(yīng)考慮以下因素:
a)行為自治性。Agent有可能根據(jù)自己當(dāng)前狀態(tài)和自有知識庫決定采取合作或拒絕的態(tài)度。
b)快速性。過程應(yīng)盡快完成,否則將可能失去協(xié)作優(yōu)勢。
c)簡便性。整個協(xié)同過程復(fù)雜度盡可能低,易于實現(xiàn)。
d)有效性。達成的合作局面穩(wěn)定,協(xié)作完成任務(wù)的效果應(yīng)優(yōu)于獨立完成。
e)歷史性。Agent協(xié)同時應(yīng)考慮歷史的合作記錄。
協(xié)同過程中最關(guān)鍵的因素就是采用什么協(xié)同協(xié)議,合同網(wǎng)作為一種常用協(xié)同協(xié)議,運用在多agent系統(tǒng)協(xié)同中。
2 合同網(wǎng)協(xié)議
合同網(wǎng)協(xié)議(CNP)由Davis和Smith在1980年提出,建立在一個非集中式的市場結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,為了解決任務(wù)分配的一個協(xié)同過程[1]。它提供一種協(xié)議,規(guī)定任務(wù)指派和有關(guān)的角色。整個協(xié)議中有兩類角色,即管理者和合同者。管理者負(fù)責(zé)監(jiān)督任務(wù)的執(zhí)行情況并對任務(wù)結(jié)果進行處理;合同者負(fù)責(zé)具體任務(wù)的執(zhí)行。每個節(jié)點可以代表一個agent,節(jié)點根據(jù)需要可以動態(tài)地承擔(dān)不同角色。
合同網(wǎng)協(xié)議基本思想就是通過投標(biāo)—招標(biāo)—中標(biāo)過程進行任務(wù)分配[2]。其步驟為:a)公布標(biāo)書;b)投標(biāo),合同者根據(jù)自身的能力來評估這個任務(wù)并向管理者投標(biāo);c)授予,管理器評估收到的投標(biāo)并選擇合適的承包商授予合同;d)合同簽訂,管理者等待合同的最終結(jié)果。
合同網(wǎng)協(xié)議是一個完全分布式的求解模式,已經(jīng)成功地應(yīng)用于多個系統(tǒng)并進行了相應(yīng)改進。其不足在于忽略了agent之間可能存在的矛盾,沒有考慮沖突的識別和消解;而且由于所有承包商都可以參加投標(biāo),管理器必須評價大量的投標(biāo)書,合同網(wǎng)通信開銷和資源占用都較大。針對經(jīng)典合同網(wǎng)協(xié)議中的一些缺陷,許多研究人員對它進行了改進[3~6]。
針對在公布標(biāo)書階段所有節(jié)點都可以參加投標(biāo),管理器必須評估大量的投標(biāo)書,可能會造成管理器瓶頸和信息擁塞等問題,目前為止試圖解決的方法有:集中選擇(focused addressing)、接收者限制(audience restrictions)、忽略過期消息(ignoring outdated message)和基于范例的推理 (casebased reasoning CBR)等。集中選擇是指在高度約束的情形下,有空閑資源(能力)的agent宣布其資源(能力);而在低約束的情形下,有任務(wù)的主體宣布其任務(wù)。這種以公布任務(wù)為重點的協(xié)商會減少信息量,避免了在高度約束情形下宣布過多任務(wù)而完成很少;在低度約束情況下資源相對于任務(wù)來說又相對充足。接收者限制是指管理器只對那些最有潛力完成任務(wù)的主體宣布任務(wù)。當(dāng)管理器具有各個節(jié)點能力的具體知識,就能粗略估計處理子問題的可能的候選節(jié)點,這將大大減少公布標(biāo)書和投標(biāo)的通信量。基于范例的推理協(xié)議可以充分利用過去有用的知識,還能適應(yīng)主體能力及環(huán)境的動態(tài)變化,大大減少了通信量,在一定程度上緩解了管理器瓶頸和信息擁塞問題。
上述幾種方法雖然對經(jīng)典合同網(wǎng)進行了改進,但都存在著一定的問題,以至于在實際應(yīng)用中很難實現(xiàn)。例如,接收者限制方法需要管理器具有各個節(jié)點能力的具體知識,這在很多條件(如非協(xié)作環(huán)境)下是不太可能實現(xiàn)的;集中選擇方法中存在約束程度判斷的問題,另外還要求全局知識,在很多情況下也是不切實際的;基于范例的推理協(xié)議方法在主體能力不變的靜態(tài)環(huán)境中能取得滿意的效果,但是在主體能力動態(tài)變動的環(huán)境中,該方法將完全失效,因為過去的范例由于主體能力的變動已經(jīng)不再適用。
傳統(tǒng)的合同網(wǎng)以及一些改進的合同網(wǎng)協(xié)議多數(shù)著重考慮和試圖解決效率和信息堵塞問題,而且合同網(wǎng)協(xié)議只是提供了一個粗范的合同者的選擇步驟和框架,具體如何操作尤其是對于管理者和合同者如何進行選擇評判,并沒有一個詳細的標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)策略。每一個使用者在實際應(yīng)用過程中都必須對其進行改進和進一步的定義。其次,招標(biāo)方的授標(biāo)決策很大程度上取決于合同者的承諾,如果合同者不誠實,沒有考慮如何對其進行約束。選中的合同方接到授予信息后,發(fā)生反悔或者是惡意投標(biāo),這樣管理者必須重新進行合同者的選擇,會造成時間的浪費和任務(wù)的延誤。最后,多agent系統(tǒng)本身是一個社會系統(tǒng),不完全是多個agent之間簡單的協(xié)商,協(xié)商是遵循一定的規(guī)范,目標(biāo)和任務(wù)也是在一定的背景中完成的,而合同網(wǎng)協(xié)議忽略了利用領(lǐng)域背景中的知識和規(guī)范來指導(dǎo)agent之間的協(xié)同。
基于合同網(wǎng)協(xié)議所存在的問題,本文對多agent協(xié)同的合同網(wǎng)協(xié)議進行改進,提出了基于規(guī)范的合同網(wǎng)協(xié)議,改進了任務(wù)委托的選擇方法。該方法在選擇合同者時加以考慮環(huán)境背景知識以及規(guī)范,形成基于規(guī)范的合同網(wǎng)協(xié)議,整個協(xié)議分為兩個層次。在第一層次主要是初選,依據(jù)規(guī)范,結(jié)合agent的能力、信用情況和agent完成任務(wù)的歷史情況來確定潛在合同者;第二個層次主要是合同者的最終選擇。在這個過程中主要采用協(xié)商方式,邀請被選擇的潛在合同者進行細節(jié)協(xié)商來確定中標(biāo)者。為了確保各個參與投標(biāo)agent的誠實性,本文還在合同網(wǎng)協(xié)議中引進了罰金懲罰機制。對于沒有完成任務(wù)的agent收取一定的罰金以進行懲罰,而對于順利完成任務(wù)的agent則根據(jù)任務(wù)情況給予報酬。
3 基于規(guī)范的合同網(wǎng)協(xié)議
Agent之間的協(xié)同主要有協(xié)商和規(guī)范兩種機制。在多agent系統(tǒng)中存在許多關(guān)系,有些依賴關(guān)系并不是通過agent之間協(xié)商來完成的,而是由規(guī)范引導(dǎo)的強制性的關(guān)系;另一方面,在多agent系統(tǒng)中agent個體從自身角度出發(fā)希望能夠獲取效用最大化,但同時也為了與其他agent達成一致結(jié)果,可以通過協(xié)商妥協(xié)接受效用稍低的結(jié)果。
規(guī)范通過對agent行為選擇的限制來解決多agent的整體優(yōu)化、安全、沖突和agent之間的相互信任等問題。盡管規(guī)范對行為的這種限制在一定程度上減弱了多agent系統(tǒng)中agent的自治能力和靈活性,但是規(guī)范的使用降低了通信和協(xié)同的開銷,而且也對總體目標(biāo)的實現(xiàn)提供了保證。
3.1 規(guī)范分類
多agent系統(tǒng)是一個社會系統(tǒng),一些制度、組織制度、業(yè)務(wù)和操作規(guī)則都被定義成規(guī)范,為agent所共享和共識。為了規(guī)范agent的推理過程,同時也為了提高協(xié)同的效率和效用、滿足不同層次的需求,本文把規(guī)范進行層次劃分,分為社會層、組織層和操作層。在層次中的規(guī)范具有等級性,低層的規(guī)范需要服從高層的規(guī)范,具體描述如下:
a)社會層,包括文化、宗教、倫理、道德、法律、法規(guī)和社會慣例等。在多agent系統(tǒng)中,社會規(guī)范提供了從社會層次途徑來限制agent的行為,以期在agent的搜索空間中減少分支因素和減少與其他agent的不必要交互,如企業(yè)組織一定要遵守環(huán)境法律。
b)組織層,包括組織文化、組織目標(biāo)、組織策略和一些規(guī)章制度。通過高層業(yè)務(wù)政策或目標(biāo)來指導(dǎo)、約束和規(guī)范企業(yè),以期減少企業(yè)所面臨的風(fēng)險或威脅,如要求年銷售總額比上年增加20%。
c)操作層,包括具體的業(yè)務(wù)規(guī)則、行政或是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程或過程。要求操作規(guī)則無歧義,如對于新用戶的訂單額低于10萬元,要求付款之后才能發(fā)貨。
按照是否需強制執(zhí)行,規(guī)范又可分為兩類:
a)剛性類(rigid class),指的是agent必須遵守的規(guī)范,如法律規(guī)范,agent必須要遵守而沒有權(quán)利進行選擇。在多agent系統(tǒng)中的剛性規(guī)范,可以看做是全局約束,為了成功達到系統(tǒng)的目標(biāo),一組agent必須遵守的規(guī)范。
b)柔性類(flexible class),指的是在一定的情況和范圍內(nèi)agent具有一定的主動權(quán)決定如何去行動。對于這種允許條件,則表現(xiàn)為對于行為的指南,可以影響行為,但并不是直接控制行為;從另外一個角度來看,這種規(guī)范可以傳授業(yè)務(wù)知識,以便影響用戶的工作方式。當(dāng)agent處于動態(tài)環(huán)境下進行合作時,柔性規(guī)范提供了柔性化的處理策略,如銷售經(jīng)理可以在權(quán)責(zé)范圍內(nèi)給于客戶1%~5%的折扣優(yōu)惠政策,也可以不提供這種折扣。
常用分類法將規(guī)范分為感知規(guī)范(perceptual norms)、評估規(guī)范(evaluative norms)、指示規(guī)范(denotative norms)、認(rèn)知規(guī)范(cognitive norms)、行為規(guī)范(behavioural norms)五類[7]。
根據(jù)上文的這三種規(guī)范分類,提出了三維規(guī)范分類圖,如圖1所示。
3.2 基于規(guī)范的合同網(wǎng)協(xié)議
在基于規(guī)范的合同網(wǎng)協(xié)議中,規(guī)范指導(dǎo)了整個協(xié)同和合作過程。基本過程包括發(fā)送請求、評估請求、響應(yīng)(或拒絕)請求、評價、確認(rèn)(或拒絕)五個階段。整個過程可以分為兩個層次:a)采用初選方式,包含階段1和2選擇潛在的合同者;b)主要是合同者的最終選擇,包含階段3、4和5。采用協(xié)商方式,邀請被選擇的承包商進行細節(jié)協(xié)商,最后確定中標(biāo)者。
利用分層次和規(guī)范的引入,可以盡快收斂協(xié)調(diào)過程,提高整個協(xié)同的效用和效率,有效控制整個系統(tǒng)的行為。使系統(tǒng)在追求全局性能的同時,盡可能實現(xiàn)agent個體局部性能的最大化,進而獲得滿意的協(xié)調(diào)結(jié)果。
1)任務(wù)發(fā)布 該階段的主要任務(wù)就是任務(wù)發(fā)布。管理者制定任務(wù)標(biāo)書,可以采用廣播方式,也可以將招標(biāo)范圍限定在少數(shù)成員上。招標(biāo)書的主要內(nèi)容包含任務(wù)名稱、任務(wù)內(nèi)容描述、合格條件、截止招標(biāo)日期;投標(biāo)書的主要內(nèi)容包含投標(biāo)者、投標(biāo)任務(wù)描述、約束條件和投標(biāo)有效截止時間。在招投標(biāo)書中加入一些約束,會減少一些不必要的信息交互,如在招標(biāo)方進行招標(biāo)時,發(fā)送招標(biāo)信息時附帶招標(biāo)約束條件(規(guī)范);而投標(biāo)在投標(biāo)發(fā)送信息時也同時加上約束條件,減少不必要的通信。
2)基于剛性規(guī)范的任務(wù)評估和標(biāo)書評估 對于agent之間的合作總是在一定的背景環(huán)境下,而且有些關(guān)系并不是通過agent之間協(xié)商來完成的,而是由規(guī)范引導(dǎo)的強制性關(guān)系。
a)接收者對招標(biāo)書的任務(wù)評估。合格條件作為一類嚴(yán)格剛性規(guī)范來限制投標(biāo)者的投標(biāo),它確保投標(biāo)者有能力達到投標(biāo)的必需條件才能進行投標(biāo)。其次,投標(biāo)者還要確保自己對任務(wù)感興趣,然后對接收到的感興趣的任務(wù)進行排序。這些約束的規(guī)范條件減少了大量無用信息的交互,加速了招投標(biāo)的處理速度。
投標(biāo)agent在投標(biāo)書中規(guī)定了等待作出回應(yīng)的時間,在規(guī)定期限內(nèi)未收到回應(yīng)則表明已經(jīng)被淘汰,可以與其他agent簽訂合同,而避免了無用的工作等待;而在限期之外接收到了合同授予,可以根據(jù)具體情況對其進行選擇接受還是拒絕。
例如規(guī)范 #Nproduce1(關(guān)于規(guī)范的書寫詳細請參見參考文獻[7]):
whenever〈收到管理者回應(yīng)〉if〈(日期>投標(biāo)書的回應(yīng)截止日期) and 〈已有新任務(wù)〉〉 then 〈投標(biāo)者〉 oblige to 〈拒絕管理者的授予〉 [whenever 〈receiving manager response〉 if 〈(datetime> expiration time)〉 then 〈bid agent〉 oblige to 〈refuse manager agent〉]
b)管理者對投標(biāo)者的評價。根據(jù)投標(biāo)條件和內(nèi)容對標(biāo)書進行評定,首先判斷招標(biāo)邀請書中的合格條件。例如投標(biāo)截止日期,自動淘汰了那些未按期作出回應(yīng)的agent;對那些超過截止日期的投標(biāo)者,也作為廢標(biāo)處理,這樣避免了無效的協(xié)商過程。
規(guī)范 #Nproduce2屬于剛性規(guī)范,表明如果管理者接到標(biāo)書的時間超過投標(biāo)截止日期,則該標(biāo)書要被拒絕:
whenever 〈收到標(biāo)書〉 if 〈(收到日期〉投標(biāo)截止日期) Then 〈Plan agent〉 oblige to 〈拒絕投標(biāo)者請求〉 [whenever 〈receiving bid〉 if 〈(datetime〉 expiration time)〉 then 〈manage agent〉 oblige to 〈refuse bidder agent〉]
關(guān)于投標(biāo)者的信用信息和能力被用來作為初選階段的重要因素進行考慮。在多agent系統(tǒng)協(xié)同過程中,信用起著非常重要的作用,需要檢查每一個agent的信用信息。接著對投標(biāo)者的能力進行評估,例如對于生產(chǎn)制造企業(yè),主要的評標(biāo)指標(biāo)有財務(wù)狀況、生產(chǎn)能力、技術(shù)能力、設(shè)備情況、管理、歷史資質(zhì)情況等。
經(jīng)過這個階段的評估,少數(shù)合格的投標(biāo)者被選出作為潛在的合同者進行下一步的具體協(xié)商。管理者給潛在合同者發(fā)送授予書。
3)管理者和候選者之間基于柔性規(guī)范的協(xié)商 從實際出發(fā),需要考慮不完全信息、多方協(xié)商問題、協(xié)商期限和毀約的情況。每一個agent都試圖達到自己的目標(biāo)或效用最大化,當(dāng)出現(xiàn)沖突時,協(xié)商在此處起著重要的作用,通過協(xié)商雙方進行細節(jié)協(xié)商和妥協(xié),以期達到共同目標(biāo)。
當(dāng)出現(xiàn)沖突難以協(xié)調(diào)時,雙方可以通過放松柔性規(guī)范來進行妥協(xié)。在協(xié)商中的agent個體一方面希望達到一種狀態(tài),能夠使其效用最大化;另一方面為了達成一致的協(xié)商結(jié)果,也可以接受效用稍低的結(jié)果。最終協(xié)定的達成是雙方經(jīng)過協(xié)商的共同選擇。
在一定的環(huán)境下,協(xié)商過程的進展決定于雙方的協(xié)商策略,協(xié)商策略決定了agent實際能夠進行選擇的選項。在協(xié)商策略中,本文采用效用函數(shù)來進行優(yōu)選。
考慮到?jīng)Q策因素的復(fù)雜性和模型的操作可行性,對各因素并不都追求最優(yōu),只要求最合適的,即適用原則。進行如下量化處理:時間(T),用交貨期衡量;質(zhì)量(Q),用合格率或破損率衡量,合格率太低或破損率太高都不利;成本(C),用加工成本衡量。利用綜合效用指標(biāo)進行評估:
U=WQ×Q+ WC×C + WT×T
其中:WQ代表質(zhì)量的權(quán)重;WC代表成本的權(quán)重;WT代表時間的權(quán)重。權(quán)重的賦予是根據(jù)行業(yè)特點、專家評定并考慮企業(yè)管理者的偏好。權(quán)重具有如下屬性:
wi∈[0,1];∑iwi=1,i∈(Q,C,W)
當(dāng)企業(yè)環(huán)境面臨變化比較劇烈時,權(quán)重可以根據(jù)柔性規(guī)范動態(tài)地進行調(diào)整。
a)當(dāng)管理agent是屬于時間偏好型,管理agent關(guān)于時間的權(quán)重在指定的范圍(0.5~0.8)選擇,遵循#Nproduce3規(guī)范:
whenever 〈receiving the order〉 if 〈 manage agent is timepreferred〉 then 〈manage agent〉 oblige to 〈assign WT=rand (0.5 0.8)〉
b)當(dāng)管理agent是屬于質(zhì)量偏好型,管理agent關(guān)于質(zhì)量的權(quán)重在指定的范圍(0.5~0.8)選擇,遵循#Nproduce 4規(guī)范:
whenever 〈receiving the order〉 if 〈manage agent is qualitypreferred〉 then 〈manage agent〉 oblige to 〈assign WQ=rand (0.5 0.8)〉
c)當(dāng)管理agent是屬于利潤偏好型,計劃agent的關(guān)于利潤的權(quán)重在指定的范圍內(nèi)(0.5~0.8)選擇,遵循#Nproduce 5規(guī)范:
whenever 〈receiving the order〉 if 〈manage agent is profitpreferred〉 then 〈manage agent〉 oblige to 〈assign WC=rand (0.5 0.8)〉
4)合同的授予和簽訂 通過協(xié)商妥協(xié)和放松約束條件,最后雙方達成一致。管理者發(fā)送合同授予書,雙方簽訂合同。合同一旦簽訂,表明雙方都具有承諾完成該合同。
5)任務(wù)執(zhí)行和評估 當(dāng)合同簽訂之后,合同雙方根據(jù)承諾開始執(zhí)行合同。當(dāng)任務(wù)完成、合同結(jié)束之后,需要對任務(wù)執(zhí)行情況進行評估。例如對質(zhì)量進行評估,要求最后的產(chǎn)成品,一級品超過75%,二級品低于20%,次品低于1%。如果沒有達到要求,將給予一定的懲罰。
規(guī)范 #Neva01:
[whenever 〈quality checking〉 if 〈proportion of first class product not exceed 75%〉 and 〈proportion of second class not less than 20%〉 and〈 proportion of the faulty not below 1%〉] then 〈workshop agent〉 oblige to 〈be punished〉
為了維持多agent系統(tǒng)中的信用環(huán)境,引入罰金(penalty)機制來懲罰未完成任務(wù)的agent;對于順利完成任務(wù)的則給予獎勵。如果是進行經(jīng)濟核算的,付全額款項,也可以通過表揚進行精神鼓勵;如果未成任務(wù),違約的,根據(jù)懲罰規(guī)范對其進行懲罰,如給予合同款項的10%的罰款。
規(guī)范 #Neva02:
whenever 〈break the contract〉 if 〈the agent is an enterprise workshop agent〉 then 〈workshop agent〉 oblige to 〈pay a fine of 10% of the contract payments〉
基于規(guī)范合同網(wǎng)的整個協(xié)同交互過程如圖2所示。
4 結(jié)束語
傳統(tǒng)合同網(wǎng)協(xié)議過多地強調(diào)任務(wù)的分配,而忽視了系統(tǒng)的整體性能優(yōu)化;強調(diào)agent間自由競爭,這種競爭可能導(dǎo)致某些任務(wù)不能順利分配,造成系統(tǒng)死鎖,影響系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。而基于規(guī)范的多agent合同網(wǎng)協(xié)議具有如下優(yōu)點:a)通過引入規(guī)范,復(fù)雜協(xié)同問題可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗泻唵蔚膯我粚ο蟆文繕?biāo)的協(xié)同問題,能夠容易、快速、有效地解決;b)有效控制整個系統(tǒng)行為,使系統(tǒng)在追求全局性能的同時,實現(xiàn)agent個體局部性能的盡可能最大化,以獲得滿意的協(xié)同結(jié)果;c)Agent組件和規(guī)范都具有即插即用的特性,降低了系統(tǒng)構(gòu)造和維護的復(fù)雜性,提高調(diào)度的敏捷性、適應(yīng)性和重構(gòu)性;d)整個協(xié)同過程是可擴充的,在需要的時候容易將一些優(yōu)秀的調(diào)度方法和策略集成到相應(yīng)的規(guī)范中,得到所需的滿意解。
參考文獻:
[1]SMITH R G. The contract net protocol: highlevel communication and control in a distributed problem solver[J].IEEE Trans on Computers,1980,29(12): 11041113.
[2]SMITH R G DAVIS R. Frameworks for cooperation in distributed problem solving[J].IEEE Trans on Systems Man and Cybernetics 1981,11(1):61-70.
[3]XU Lai WEIGAND H. The evolution of the contract net protocol[C]//Proc of the 2nd International Conference on Advances in Webage Information Management. London:SpringerVerlag 2001:257-266.
[4]Foundation for intelligent physical agents: FIPA contract net interaction protocol specification [EB/OL].(200212-03)[2005-07-04].http://www.fipa.org/specs/fipa00029/SC00029H.pdf.
[5]PARUNAK H D van. Manufacturing experience with the contract net[M]//Distributed artificial intelligence.London:Pitman Publishing,1987:285-310.
[6]張海俊,史忠植.動態(tài)合同網(wǎng)協(xié)議[J].計算機工程 2002,30(21):44-46.
[7]LIU Kecheng CLARKE R J ANDERSEN P B,et al. Organizational semiotics: evolving a science of information systems[M]. Berlin:Springer,2001.
[8]WU Juhua GAN R. Normbased contract net protocol for coordination in multiagent systems[M]//Project management and risk management in complex projects.Berlin:Springer 2006:91107.
[9]WOOLDRIDGE M. Intelligent agents: the key concepts[C]//Proc of the 9th HoloMAS on Multiagent Systems and Applications. Berlin:SpringerVerlag 2002:3-43.
[10]李蛟,馮志勇.面向agent的軟將工程方法學(xué)[J].微處理機 2004,25(1):13-15.
[11]VáZQUEZSALCEDA J. The role of norms and electronic institutions in multiagent systems[M].Berlin:Springer 2004.
[12]LIU Kecheng. Semiotics in information systems engineering[M].Cambridge: Cambridge University Press 2000.
[13]廖守億,戴金海.復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)及基于agent的建模與仿真方法[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報 2004,16(1):113117.