Диссертация (1172902), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Вчастности, должна включать три вида механизмов: механизм для регистрацииагентов; механизм, с помощью которого любой зарегистрированный агент можетполучить информацию о других агентах и предоставляемых сценариях, а такжемеханизм передачи сообщений от одного агента к другому. Сервисы должны бытьявно описаны в терминах соответствующих элементов абстрактной архитектуры.Имеющиесяреализацииархитектурыплатформыявляютсяцентрализованными: информация об агентах и сценариях, а также механизмыдоступа к агентам, хранятся в одном месте. Поэтому чтобы воспользоватьсясервисами, агенты должны иметь постоянный доступ к компонентам платформы.Врамкахисследуемыхсистемоперативныхслужбиспользоватьцентрализованную платформу невозможно.
Причин для этого много: динамикасостава агентов динамических коалиций, а также динамика возможных связеймежду агентами соседних коалиций в оперативной обстановке. Сценарии могутвключать десятки миллионов потенциальных решений. Следовательно, проблемахранения и обновления содержания правил принятия решений, как и проблемакоординации взаимодействия в динамической коммуникационной среде, могутпривести к полной загрузке ресурсов разрабатываемой модели системы.В разрабатываемой модели отдельные агенты могут объединяться всообщества – коалиции [65]. Коалиции являются большой теоретической темой вмультиагентных системах. Большой вклад в развитие теории коалиций внеслиM.J.
Wooldridge, М.В. Губко, J. Vidal, Y. Shoham, K. Leyton-Brown, K. Binmore. Врамках диссертационных исследований механизм создания коалиции применяетсяагентом для использования ресурсов и средств другого агента по согласованномуплану (в определенные временные промежутки) [68].Подкоалициейобъединениемпонимаетсянекоторогочисластруктура,агентоввявляющаясясообщество,временнымоснованноенасонаправленности доминирующих целей. Вступление агента в сообществосвязано с необходимостью достижения доминирующей цели и поискомсоюзников.
Каждый агент в конкретный момент времени может состоять только водной коалиции. При объединении в коалицию ресурсы и средства агентовстановятся общими. Модели формирования коалиций и распределения задачмежду партнерами по коалиции, а также модели планирования и координацииработ позволяют описывать и исследовать процессы взаимодействия агентов.Применение аппарата коалиций наиболее эффективно, когда одновременнона отдельное подразделение поступает большое количество вызовов, состоящихиз однотипных или разнотипных работ, превосходящее или соразмерное пообъему с имеющимися ресурсами и средствами.
В этом случае известные методыи модели (в частности, метод ПВ-сетей) не дают гарантии, что произойдетвыполнениевсехвызововсогласнорегламенту.Коалицияобеспечиваетвозможность агентам договориться и составить совместный план действий поиспользованию общих ресурсов и средств для согласованного выполнения вустановленные сроки.Мультиагентная модель обеспечивает возможность формирования сообществагентов, коалиций, планирования действий агентов и коалиций, примененияразличных сценариев взаимодействий и формирования решений агентов.Принято решение использовать терминологию многоагентных систем дляобеспечения критерия целостности при использовании разных теоретическихподходов в рамках одной модели.
Более того, описанные выше критерии,положения и требования к агентам включены в качестве обязательных атрибутов.2.3 ФОРМИРОВАНИЕ ЦЕЛЕВОЙ ФУНКЦИИ НА ОСНОВЕ КООПЕРАТИВНОЙ ИГРЫ СТРАНСФЕРАБЕЛЬНОЙ ПОЛЕЗНОСТЬЮ ФОН НЕЙМАНА-МОРГЕНШТЕРНАРазвиваяограниченияданноецелевойадаптированноекооперативнойподигрынаправлениефункцииисходныесисследований,системыкритериитрансферабельнойвкачествепредложеноусловиеосновногоиспользоватьсупераддитивностиполезностьюфонНеймана-Моргенштерна:( )=( )≤.(2.1)∈где( ) – максимальная полезность, как критерий диагностики состояниявременных коалиций агентов игроков оперативных служб.Методологическую основу теории полезности (теории рациональногоповедения), разработанной Дж.
фон Нейманом и О. Моргенштерном, составляютследующие предположения. Экономическое сообщество, в условиях которогодействуют участники экономики обмена, состоит из предпринимателей ипотребителей.Предпринимательстремитьсякполучениюмаксимальнойприбыли, а потребитель – к получению максимума «полезности» или«удовлетворения». В отличие от понятия прибыль, полезность и удовлетворениеявляются такими понятиями, что нелегко определить количественно. Полезностьможет выражаться не в деньгах (или вообще в вещественных числах), а в видеповышения престижа, увеличения возможности влияния и т.д. Измерениеполезности должно основываться на некотором непосредственном ощущениипредпочтения одного объекта или события над другим.
Предполагается полнотасистемы индивидуальных предпочтений, то есть лицо, принимающее решение(ЛПР), может указать, какую из любых двух альтернатив предпочитает, илисказать, что обе альтернативы равнозначны. Предполагается также, что ЛПРможет сравнивать не только события, но и комбинации событий с заданнымивероятностями. Одним из основных понятий теории предпочтений являетсябинарное отношение.Пусть A={ a1 ,… an } – непустое множество альтернатив (объектов, событий,возможностей, способов поведения). Бинарным отношением P на множестве Aназывается подмножество PAA, где AA - множество упорядоченных пар (ai , a j ), ai , a j ОA.
Запись ai P a j означает, что для ( ai , a j ) отношение Pвыполняется (истинно). Запись ( ai P a j ) означает, что для ( ai , a j ) отношение Pне выполняется (ложно).ФункцияC(A,P)={ ai ОA a j ОA: ( a j P ai )},выделяющаяизAподмножество максимальных относительно бинарного отношения P альтернатив,называется функцией выбора.
Аналогично определяется функция выбора длянестрогого отношения предпочтения R:C(A, R)={ ai ОA a j ОA, a j ai : ( a j R ai )}.Введены кооперативные игры для моделирования экономических ситуаций,интересы участников которых хотя и не совпадают, но и не являютсяпротивоположными. В литературе описаны примеры успешного применениякооперативных игр для анализа экономики обмена, экономики производства,экономикиобщественныхпродуктов,проблемценообразования[61].Кооперативная теория интенсивно развивается: предлагаются новые принципыоптимальности, модифицируются стандартные концепции решения, развиваетсяаксиоматическое направление, пересматривается понятие характеристическойфункции и коалиции, вводятся новые классы игр (игры с неделимымивыигрышами, многокритериальные игры, расплывчатые игры и т.д.).Кооперативной игрой с трансферабельной полезностью называется параG=(N, n), где N={1, …, n} – конечное множество, называемое множествомигроков (агентов), n: 2N®R - функция, ставящая в соответствие каждомунепустому подмножеству множества N вещественное число, n(Ж)=0.
Функция nназываетсяхарактеристической.Играобычноотождествляетсясхарактеристической функцией.Непустое подмножество S множества N называется коалицией. Значение n(S)интерпретируется как максимальная полезность (выигрыш, доход), которуюкоалиция S может получить независимо от поведения других игроков. Выигрышлюбой коалиции S можно произвольно распределять между игроками. Исходомигры называется вектор x = ( x1 ,…, xn ), где xi интерпретируется как платежигроку i. Цель игры – определить, какие коалиции образуются и как будутразделены между игроками, выигрыши коалиций.
Если все игроки объединяютсяв максимальную коалицию N, то исход x должен удовлетворять условиюэффективности: xi= n(N),(2.2)iОNИсход x , удовлетворяющий (2.2) и условиям:xi n(i), iОN,(2.3)называется дележом. Условие (2.3) называют индивидуальной рациональностью игрок не присоединится к максимальной коалиции, если выигрыш будет меньшеполезности, которую может гарантировать. Дележ можно содержательнопонимать, как договор между игроками о распределении общей полезности n(N).Множество всех дележей игры G=(N,n) обозначается через D(n). В некоторыхслучаях условие (2.2) может оказаться слишком сильным, так как игроки невсегда достигают консенсуса (согласия), но большинство существующихконцепций решения исключает все исходы x , не удовлетворяющие (2.2).Игра, удовлетворяющая условию:n ( S1 ) +n ( S 2 ) n ( S1 S 2 ) , S1 З S 2 =Ж, S1 , S 2 N,называетсясупераддитивной.Супераддитивность(2.4)означает,чтодвенепересекающиеся коалиции S1 и S 2 после объединения получают не меньшийдоход, чем действуя самостоятельно.
Большинство игр, возникающих вэкономике, - супераддитивны. В таких играх максимальную полезность получаеткоалиция всех игроков. Задача заключается в таком распределении n(N) междуучастниками игры, чтобы ни одна из промежуточных коалиций S N не смоглаили не захотела противостоять всеобщей кооперации.«Модель торговой сети». В условиях современной экономики покупателяммогутпредлагатьсяблизкиепопотребительскимсвойствамтовары,произведенные в разных регионах или странах.
Это приводит к появлениюразветвленныхдилерскихсетей,причемконкурентоспособностьтовараопределяется не только себестоимостью, но и расходами, связанными с доставкойк месту продажи. Пусть N = {1, …, n} множество компаний (агентов),находящихсявразличныхгеографическихрегионахизанимающихсяпроизводством и продажей одного вида продукции; mi – объем производства; ci– себестоимость единицы продукции; si – объем продажи в своем регионе; ri –цена единицы продукции для своего региона; xij – объем товара, которыйкомпания i продает компании j; pij – цена единицы товара, передаваемого от i-йкомпании к j-й компании.
Цены pij – договорные, то есть являются результатомпереговоров между компаниями. Передача каждой единицы товара от i-йкомпании к j-й влечет транспортные расходы ij , которые оплачивает компания,принимающая товар. Следовательно, чистый доход i-й компании от продажиединицы товара j-й компании равен pij , а затраты j-й компании при покупкеединицы товара у i-й компании равны pij + ij . Если у некоторой компании iОNесть возможность продать товар компании jОN более выгодно, чем на внутреннемрынке ( pij > ri ) и j-й компании выгодно приобретать товар у i-й компании, то могутзаключить соглашение о поставке товара.