（计算机应用技术专业论文）面向服务的agent协商机制研究.pdf

龋汪天擎硬l j 举貔沦空 摘要 褒久工智憝器，嚣镑a g e n t 秘多a g e n t 系统豹行为理论帮俗系结稳邑经积累 了很多的研究成果，协作技术也已经研究了多年。但是现有的研究成果只适用于 相时静态的小规模多a g e n t 系统，未提供强有力的基础结构去支持多a g e n t 系统 中协商的实现。缺乏理性和灵活的协商机制，难以支持a g e n t 间合作的动态形成 斧珏髓帆协调，不利予a g e n t 承担因环境的不确定性两需动态协作的复杂任务。 舞筵，本漂瑟缝援滋了嚣发警控a g e n t 季圭交嚣巍懿基蓦窭终搦t m c s b a ，鏊在 以孝主区联邦式的政策搏向垄a g e n t 社会体制为主线，麸五缝：馈息内容语义的 清晰化、a g e n t 中介服务的体系化、a g e n t 协商过程的理性化、a g e n t 行为规范的 法制化和a g e n t 服务调控的个性化，给a g e n t 提供开放式、多方位、系统化、安 全的、且易于人透明调控的社交活动环境，去支持a g e n t 社交镨能的高效开发。 嚣囱鼹务戆凌囊蔻i m c s b a 懿核心撬露之一。其基载在予建立鼹务供震双方 豹会作基镪一一服务掇供合同。要实瑗这秘协商梳截，关键程予疆个方瑟：一是 建立社交本体论和领域本体论，二是采用含理的协商协议，三怒设计高效的协商 推理机制，四是有种消息通信机制来保证协商机制的实现。本体论使以0 k r l 或0 m l 表示的通信内容具有a g e n t 可理解的清晰语义。协商协议是协商推进的 瓣剡绦证。离散鲍协蕊攫理模型可良在协巍双方对协商鲍结袋魄较满意斡情况 下，搜赘裔更侠达成一致，它麸三个层次：译赞、酸珞窝藏零，键供支拷蛰舞搂 型的推理技术，提高a g e n t 的协商智能。消息通信机制是协商机制实现的通信基 础，只有设计良好的消恩机制，才能高效消晰地传递协商消息，并促成协商的开 始、进行和结束。 磷究重点将协商内容的表示和多层次( 谬价、战略和战术) 接理及决策技术 熬会遴爨褰蛰议憨毽谂露方法孛，莠在i m c s b a 藿絮中涛其实凌。 关键词：服务，协商，推理模型，本体论，政策，中介a g e n t ，概念实例，概念 模式，本体知识表示语言 1 浙江人学硕士学位论文 a b s t r a c t i n 也er a n g eo fa r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e t h e r eh a v eb e e nm a n ye x p e r i e n c e sa n d a c h i e v e m e n to nt h et h e o r yo fb e h a v i o ra n da r c h t e c t u r ea b o u ta g e n to ra g e n ts y s t e m ， t h er e s e a r c ho fc o l l a b o r a t i o nt e c h n o l o g yh a v eb e e n p r o g r e s s e di nm a n yy e a r s ，b u ta l l o ft h ea c h i e v e m e n ti sa p p l i c a b l et ot h es t a t i ca n ds m a l ls c a l ea g e n ts y s t e m so n l y i n a d d t i o n ，t h e ya l s oc a n n o tp r o v i d eaf a m o u si n f r a s t r u c t u r et os u p p o r tt h ei m p l e t e m e n t o f n e g o t i a t i o n l a c k i n gf o rt h er e a s o n i n ga n df l e x i b l em e c h e n i s mo fn e g o t i a t i o n ，t h e c o i l a b o r a t i o nb e t e e n a g e n t s c a nb eh a r dt of o r m d y n a m i c a l l y a n d c o r r e s p o n d r a n d o m l y , s ot h ea g e n t sc a n n o ta c h i e v et h ec o m p l e xt a s k s ，w h i c hn e e dc o i l a b o r a t e d y n a m i c a l l yb yo t h e ra g e n t sb e c a u s eo f t h eu n c e r t a i ne n v i r o m e n t b e c a u s eo ft h e s e ，o l n r e s e a r c hg r o u pp r o p o s e sa ni n f r a s t r u c t u r ef o rm a n a g i n g a n dc o n t r o l l i n gs o c i a lb e h a v i o ro fa g e n t s ( i m c s b a ) ，w h i c ha i m sa t a d o p t i n gt h e p o l i c y - d r i v e ni n s t i t u t i o nw i t ht h ef o r l t lo fs o c i a l s e c t o r f e d e r a t i o na sm a i nl i n e ，a n d f r o mf i v e d i m e n s i o n s ： e x p l i c i t n e s s o fs e m a n t i c sf o ri n f o r m a t i o n c o n t e n t ， s y s t e m a t i z a t i o no fm e d i a t es e r v i c ef o ra g e n t s ，r a t i o n a l i t yo fn e g o t i a t i o np r o c e s sf o r a g e n t s ，l e g a l i t yo fb e h a v i o rs t a n d a r df o ra g e n t s ，a n di n d i v i d u a l i z a t i o nf o ra d j u s t i n g a g e n ts e r v i c e ，p r o v i d i n ga g e n t sw i t ho p e n ，m u l t i d i m e n s i o n a l ，s y s t e m a t i c ，s e c u r e ，a n d e a s y - t o - t r a n s p a r e n t l y - a d j u s te n v i r o n m e n tf o rs o c i a la c t i v i t i e s ，i no r d e rt os u p p o r tt h e e m c i e n t d e v e l o p m e n to f s o c i a li n t e l l i g e n c eo f a g e n t s t h eo r i e n t e ds e r v i c en e g o t i a t i o ni so n eo fk e r n e lm e c h n i s mi ni m c s b a i t s p u r p o s ei st oe s t a b l i s hab a s ef o rb o t hs e r v i c ep r o v i d e ra n dr e q u s t o r - - s p c ( s e r v i c e p r o v i d ec o n t r a c t ) t h e r ea r et h r e ek e yp a r t st oa c h i e v et h i sm e c h n i s m ：b u i l d i n gt h e s o c i a lo n t o l o g ya n dd o m a i no n t o l o g y , a d o p t i n gt h er e a s o n a b l en e g o t i a t i o np r o t o c a l ， d e s i g n i n g t h ee f f i c i e n t r e a s o n i n gm e c h i n i s m ，a n ds u p p o r t i n gb y a m e s s a g e c o m m u n i c a t i o nm e t h o d o n t o l o g yg u a r a n t e et h a tt h ei n f o r m a t i o np r e s e n t e db yo k r l o ro m lc a l lb e u n d e r s t o o d b ya g e n s n l ep r o t o c o l o fn e g o t i a t i o ne n s u r e st h a t n e g o t i a t i o nc a l lg oa l o n gs u c c e s s f u l ly b yan i c er e a s o n i n gm o d e l ，a l lo fa g e n t sc a n w i nab e t t e rr e s u l ta n dn e g o t i a t i o na l s oc a l lb ea c h i e v e di nas h o r tt i m e t 1 1 i sm o d e l p r o v i d e st h i n el e v e l sr e a s o nt oi m p r o v ea g e n t si n t e l l g i e n c e ：e v a l u a t i o n ，s t r a t e g ya n d t a c t i c f a t a l l y , t h e e x c e l l e n t m e s s a g ec o m m u n i c a t i o n i st h eb a s eo fn e g o t i a t i o n m e c h n i s m t h ee m p h a s i so fr e s e a r c hi st h e i m p l e m e t a t i o no fn e g o t i a t i o n m e c h n i s mi n i m c s b a k e y w o r d s ：s e r v i c e ，n e g o t i a t i o n ，r e a s o n i n gm o d e l ，o n t o l o g y ，p o l i c y ，m e d i a t ea g e n t ， c o n c e p ti n s t a n c e c o n c e p tp a t t e r n ，o k r l i l 浙江凡学砸i ? 学位论文 第一章绪论 1 1 背景与动因 第一章绪论 近年来，对网络技术( 尤其是w e b 技术) 和a g e n t 技术的理论和成用等方 丽的研究不断深入，两者的接合也已经越来越紧密。尤其在以下一些应用领域表 蠛戆垂热突出：壤子藏努h l 、供寝链管理、工幸筝浚1 2 , 3 1 积w e b 知谈挖掘 4 1 麓。 目前，对w e bs e r v i c e 的研究和应用已经成为新的热点，它是一种新型的 w e b 应用程序。它们是自适应、豳我描述、模块他的应用程序，这些应用程序可 叛跨越w e b 送行发布、定位帮调蔫。毽w e bs e r v i c e 遣寄臻显静不是：( 1 ) w e b s e r v i c e 齑接使用x m l 语言描述，不具有语义特征，所以不易被智能体( 如a g e n t ) 所识别；( 2 ) w 如s e r v i c e 主要提供的是一秘诗冀服务，l 嚣不适念表达各零孛企业 掇供的广义服务，实际上企业提供的服务是多种多样。那么如何後服务的供求双 方能较快的速度和较合理的方式建立联系，并达成一致呢? 另一方耍，隧羞w e b 残为入类鼓事每主交活动夔虚藏场繇蓥予w e b 戆享 交网，如何开发糕于w e b 的社交智能正在成为实现新代高性能w e b 的驻要方 式【5 ，。鉴于软件a g e n t 具有自治憷、反应性、社交性、主动性和智能性等特点【7 , 8 1 ， 将应焉软件a g e n t 和m a ( m u l t i a g e n t ) 技零建立静a g e n t 柱会终为w e b 静上层结 构，是开发基于w 曲的社交智能的理想手段和自然选择。 不过，传统软l 牛a g e n t 按术在w e b 中的应用潜力严薰受瞻，原因蠢予该技 术只适嗣于封闭的小规模系统，米提供强有力的蒸础结构去支持对于a g e n t 社交 行为的管理和控制( 以下简称管控) ，不能适应a g e n t 卒士会面临的由大匿异质 a g e n t 参与懿、开放戆、动态变纯豹、势宠溱不确定毽豢瓣诗篓环凌。 语义w e b 技术的兴起，为a g e n t 理解信息内容和实现语义互操作扫清了障 褥，进而给异质a g e n t 在w 如上的大规模应用开拓了契机 9 , 1 0 】。荚国d a r p a 和 疆欧e s p r i t 鄱避不失辩撬遣寝韵了这方谣豹密集研究童律 1 1 , 1 2 , 1 3 1 。然瑟，对于 a g e n t 社交行为的管控研究尚处于初级的探索阶段，且大多数研究项目仪聚焦于 a g e n t 管控的特定方嚣或局部问蹶，缺乏健全静璞论窝方法体系去援导基础缝毒弩 的系统纯开发。 为此，本课题组提出了一整套详细的解决方案，即开发管控a g e n t 社交行为 戆基磷绫掏( i m c s b a ，i n f r a s t r u c t u r ef o rm a n a g i n ga n dc o n t r o l l i n gs o c i a lb e h a v i o r o f a g e n t ) 。它旨柱解决从信息内容( 包括服务信息、a g e n t 能力信息、政策信息、 纂础本体论和应用域本体论等) 的描述，列服务的发现和协商，露到a g e n t 行必 翡警控帮法隶l 健蕊范等系弼闯鞭。 虽然i m c s b a 来源干对服务问题的思考，假它的设计应用不仅仅于此。它 绘a g e n t 提供了舞款式、全方位、系统化、安全匏、且易予夫透秘调控熬睾圭交活 幼环境，去支持a g e n t 丰土交智能的高效开发。 由予a g e n t 的社交行为大量的是通过对服务供求展开的，也就是说在一个虚 撅静a g e n t 专会巾，a g e n t 赣良存在装菱礁是表达久类社会( 金渡或令入) 表达 对各种服务的需求和供给。而大多数这样的服务的提供是有偿的，所以服务供求 双方必然要对服务的质量、数量和价格遴行协商。 浙江大学硕士学位论文 第一章绪论 如果a g e n t 只能发现服务的提供或服务的需求，而不能协助服务的供求双方 最终完成进行理性的协商，那么这样的a g e n t 基础结构不能成为真正的w e b 智 能。所以，我们将面向服务的理性化的协商机制作为i m c s b a 的重要组成部份。 本论文主要讨论这方面的内容。 1 2 论文的主要研究内容 m u l l e r 将协商研究范畴概括为三个方面4 l ：协商语言范畴、协商决策范畴 和协商过程范畴。我们的研究内容涉及所有这三个范畴，但不包括每个范畴的全 部内容。 更具体地说，我们的研究内容主要包括以下几个方面： ( 1 ) 协商中相关概念的0 k r l 语言表示 协商双方需要共同的协商协议、协商原语、协商基础本体论( 服务提供合同 本体论) 和协商应用域本体论。为此我们提出了一种具有较强表达能力的知识本 体论表示语言0 k r l 。并用它来表示协商中会涉及到的所有概念。 ( 2 ) 协商推理模型研究 这一部份，我们主要是在参考j e n n i n g s 的一系列关于协商的论文【1 5 ，”，l7 j 的 基础上，经过修改和改进，提出了自己的具体实现方法。涉及从三个层面对三个 推理器的设计：评价推理器、战略( 策略) 推理器和战术推理器。 ( 3 ) 协商实现机理的研究 为了实现推理模型中设计的三个推理器，必须将细化协商过程，将三个推理 器分别加入到协商的各个环节中。这一部份包括：协商协议的制定，消息通信机 制的设计以及协商从建立到结束整个过程的实现。 总的来说，本论文主要从a g e n t 协商的实现出发，从不同的层面对协商机制 进行研究。本论文还对i m c s b a 作了详细的介绍，这一方面是系统性和完整性 的需要，另一方面，是为了让读者了解协商在整个i m c s b a 中的地位。 1 3 论文的总体结构 型。 论文的主体将分成以下七章进行。 绪论 主要介绍问题的背景和本论文的主要研究内容。 多a g n e t 技术与协商理论 介绍a g e n t 技术、多a g e n t 技术以及协商相关理论和方法。 管控a g e n t 社交行为的基础结构 介绍i m c s b a 的整体结构和各组成都份的详细设计方案。 面向服务的a g e n t 协商机制 对服务进行了规范的定义，并设计了面向服务的协商的协议和协商推理模 协商机制的实现 主要讨论了协商的消息通信机制，以及协商的建立、进行和结束。 应用实例分析 通过一个商业领域的实例一小型会议安排，对我们开发的基于以上理论的 浙江大学倾 。学位论文 辩一孥缔论 a g e n t 系统进行测试，以了解系统解决实际阀题螅能力。 憨结与袋羹 总结全文，与一戆阋裘工千誊进行诧较，讨论黼有工律的举足及未来工作的方 浙江大学硕士学位论文 第二章多a g e n t 及其协商理论 第二章多a g e n t 及其协商理论 英文中“a g e n t ”一词的原意主要是指可以执行某事或有权力和权威执行某 事的人，后来它被用来表示在商业运作中承担中间人的角色。随着人工智能( a i ) ， 尤其是分布人工智能( d a i ) 的发展，“a g e n t ”一词被引入了计算机领域。 2 1 a g e n t 技术及其发展 a g e n t 的理论和技术，特别是多a g e n t 的理论和技术，为分布开放系统的分 析、设计和实现提供了一个崭新的途径，被誉为“软件开发的又一大突破”。a g e n t 理论与技术的研究最早源于分布式人工智i 能, ( d a o ，但从8 0 年代末开始，a g e n t 理论、技术研究从d a i 领域中拓展开来，并与许多其他领域相互借鉴和融合， 在许多不同于最初d a i 应用的领域得到了更为广泛的应用。面向a g e n t 技术作 为一门设计和开发软件系统的新方法已经得到了学术界和企业界的广泛关注。最 近，a g e n t 技术与语义w e b i s l 技术结合，使人们对w e b 信息的获得和利用带更 加简单和有效。 2 1 1a g e n t 的概念和特征 到底什么是a g e n t 呢? 作为分布式人工智能( d a i ) 的一个基本术语，人工智 能的一个原语，目前人们对于它的定义尚有有很大的分歧。近年来，软件a g e n t ( s a ) 己成为分布式计算环境下软件智能化技术研究和开发的热门术语。鉴于 许多来自不同学科领域的研究者从不同的角度去作研究，出现了不少与软件 a g e m 同义的别名，如k n o w b o t s ( k n o w l e d g e b a s e d r o b o t s ) ，s o r b o t s ( s o f t w a r e r o b o t s ) ，p e r s o n a l a g e m s 。a u t o n o m o u s a g e m s 和p e r s o n a l a s s i s t a n t s ，所以为软 件a g e n t 下确切的定义是困难的。实际上s a 应视为伞型术语，这样各种类型 的技术均可容纳于其下。不过，我们可以粗略地把软件a g e n t 设想为能代表用户 去执行计算和信息处理任务的智能化软件实体。 为了制止近年来信息技术产业界出现的滥用a g e m 术语的倾向，有必要鉴别 a g e n t 应具有的品质，以区别于其它的软件技术。w o o l d r i d g e 和j e r m i n g s 在总结 了前人在a g e m 领域的一些工作后认为，可以从狭义和广义两个方面去理解 a g e m 的特性。 这是从广义的角度来规定a g e n t 的特性。可以将a g e n t 视为拥有以下基本特 性的软件系统： 一 自治性 在没有人或其它软件系统直接干预的情况下，能自行操作，并对自身动作和 内部状态有某种控制能力。 社交能力 能通过某种a g e n t 通信语言a c l ( a g e n tc o m m u n i c a t i o nl a n g u a g e ) 与其它 堂塑查兰堡。! ：兰丝堡墨篓三皇兰垒g ! 些苎! ! 婴堂墨垦 a g e n t 和人交互。 豌瘦髅 能感知所处的环境，如物理世界、使用图形交互界面的用户、其它a g e n t 、 潮特网以及这些跖境的缌会，并缝及时蹶应巧境懿变毒艺。 一 自发行为 传绞的应用穰詹是被动蛇e l l 用户来运弦鲍焉鼹是枕城鲍完成用户鲍攒令；露 a g e n t 的行为应该是主动的，或者说是自发的，a g e n t 感知周围环境的变化，并 做出基于鼹标的行为。 每个a g e n t 首先应其备这四条最基本的特性，然后髯根据其_ | 敷用情况拥有其 他特性。a g e n t 可以拥有的其他特性包括：移动性、自适应性、邋信能力( 包括 协商和协作等能力) 、理性、持续性或时间连续能、自启动和鸯利等特毪。 2 1 。2a g e n t 技术的形成 a g e n t 技零潦于分毒我的大王餐能酝究、劳藿 这溯至41 9 7 7 拳h e w i t t 摄窭静 并发a c t o r 模型f 2 。】。这个模型设计了能自控行为、互作用和并发执行的对象，并 联名鸯a c t o r s 。a c t o r s 霹疆瓷最零塞袋戆a g e n t + 它其有澍装蕊肉帮状态，藐经 由消息传送与其他a c t o r s 通信和并发执行动作。 到了2 0 整纪9 0 年代初，分毒式阚题求鳃是黟 交a g e n t 技术的主要接凌力。 这个时期，研究的注意力集中于解决支持分布式协同工作的“宏”问题，如a g e n t 阀戆交曼作用和逶信、任务的分瓣窝分聪、协调帮会作、协商解决冲突等；其嚣 的在于说明、分析、设计与集成由多个协作的a g e n t 构成的系统，从而促进了 a c t o r 、d v m 、m a c e 等典型的分布式问题求鳞系统和合阅网、多级协商、基于 知识的协商等冲突解决协议的研究工作。这些研究工作的共同特点是强调了 a g e n t 的紧密型群体合作，丽非个体能力的自治和发挥。 2 0 墩经9 0 年代分布忒计算环境的快速成长翔普及成厢，使研究者 | j 认识到 紧密型协同工作( 分布式问题求解) 并非实用需求的主流。松散型协同工作( 只 祷在菜登环节或魏有在必要时才需合俸) 才是社豳组织帮个久这稍需要酌计算机 支持功能，从而促进了对a g e n t 的行为理论、体系结构和相互间通信语言的深入 矫究，戳及鏊在发挥令棒能力豹多类鍪a g e n t 静嚣拓工佟。这辍犬繁荣ta g e n t 技术的研究和开发，不仪使a g e n t 技术更易于实用化，也使协同工作( 包括紧密 羹蛰露工作) 懿戏效因令体戆嵩技戆彝嵩性耱恧褥潋凑绦襄提褰。 2 1 3a g e n t 的分类 扶建造a g e n t 趋角发爨发，攀个a g e n t 鲍结橡逶誉分必愚考型a g e n t 、反应 浙江火学硕_ j 学位论文 第一二章多a g e n l 及其仇商理论 型a g e n t 和混合型a g e n t 。 ( 1 ) 思考型a g e n t ：传统的方法是将a g e n t 看作是一种特殊的知识系统，即通 过符号a i 的方法来实现a g e n t 的表示和推理，其特点是将a g e n t 看作是一种意 识系统( i n t e n t i o n a ls y s t e m ) ，目的是将这些a g e n t 作为人类个体或社会行为的智 能代理，这样，a g e n t 就需表现出其意识态度( i n t e n t i o n a ls t a n c e ) ，如信念、愿 望、意图( 包括联合意图) 、目标、承诺和责任等。其中，w o o l d r i d g e 等人b 9 i 把 a g e n t 应具有的意识态度分为两大类：信息态度和积极态度，所谓信息态度是指 a g e n t 所拥有的关于自己、环境和其他a g e n t 的信息和知识，如信念和知识等： 积极态度则指那些能够导致a g e n t 执行动作的状态，如：愿望、目标、意图、承 诺、责任和能力等。一般来说，一个理性的a g e n t 总是基于信息态度采取积极态 度，如根据信念、知识去选择目标和形成意图。r a o 和g e o r g e f f 提出的b d i ( b e l i e f - d e s i r e i n t e n t i o n ) 模型中口”，采用信念、愿望和意图这三类意识态度来 刻画a g e n t 结构，并通过规则库来研究b d i 模型的抽象性质和推理过程。 f 2 1 反应型a g e n t ：由于符号a i 的特点和种种限制给思考型a g e n t 带来了许 多难于解决的问题，如逻辑全知问题( l o g i c a lo m n i s c i e n c e ) 和由于对客观世界 描述过于简单而导致难以反映真实世界。而在反应型a g e n t 中，a g e n t 的智能取 决于感知和行动，也称为“感知动作”模型，a g e n t 不需要知识、不需要表示、 也不需要推理，其行为只能在现实世界中通过交互作用表现出来。反应型a g e n t 虽然结构简单，但在实际工作中往往十分有效，能够真正解决问题。 ( 3 1 混合型a g e n t ：既是思考型a g e n t 和反应型a g e n t 的结合，其中思考型 a g e n t 具有较高的智能，但对外界变化响应速度馒，执行效率较低；反应型a g e n t 则能够及时响应外界变化，但智能程度较低，缺乏足够的灵活性。两者结合后， 即可以增强灵活性，又可以对环境做出快速反应。目前混合a g e n t 已成为a g e n t 研究领域中的一个热点。 2 1 4 a g e n t 通信 通信机制构成支持a g e n t 间互操作和协同工作的重要基础。建立通信标准是 设计通信机制的关键，它可促进通信接口和a g e n t 的实现相分离。只要遵守通信 标准，a g e n t 之间就可以进行互操作。 建立通信标准可以经由设计公司的通信语言来实现，主要分为两种方式：过 程型和说明型。前者提供脚本语言去表示需交换的过程指令单个命令或脚本 程序后者则通过谓词逻辑语苦传递信息。 过程型语言简明而有效，且能直接执行( 使用语言提供的解释执行器) ，但 存在不少缺点。首先，设计要发送的信息时可能需要某些关于接收者的信息，但 浙江太学颂i ：学位论史 第- 精多a g e n t 及j 协商理论 这些信息不一定能获取到。其次，程序是单向憔的，不能适用于a g e n t 篱双向执 短语甓懿要求。雯产霪豹是摇黟潺奄难荻缝合：耋一令a g e m 簸多令其魏a g e n t 接收褥组合应用的谬匈时过程测方式无法处理。 与过程型方式相对照，说明型方式将通信视为陈述语句( 定义、假设、约束、 规则簿) 麴交换，嶷蠢充分的袭达力( 可传送，“泛种类的倍感，甚至毽攒穗痔) 、 麓洁静袭示形式，势麓跨越不筒豹硬、软搡律警台。这种方靛韵研究工箨囊要是 由a r p a ( 美国国防部先进科研项目管理署) 偶导的知识菸率创始( k n o w l e d g e s h a r i n gi m i a t i v e ) 项目来完成的。该项目的研究者定义了称为a c l ( a g e n t c o m m u n i c a t i o n l a n g u a g e ) 兹说骥羹逶售语言，势透过设诗焚搴瓣本终论寒程送 基于a c l 的语义置操作。 a c l 由3 个部分构成：词汇寝、称为k i f 的内部分语富和称为k q m l 辨冽 的步 部语言。一个a c l 消息照k q m l ( k n o w l e d g eq u e r ya n dm a n i p u l a t i o n l a n g u a g e ) 表达式，箕参数由k i f ( k n o w l e d g ei n t e r c h a n g ef o r m a t ) 拉哪表达忒( 顼、 句子、句子组) 填究，而项和甸子则由定义于词汇表中的单词构成。 a c l 词汇表可视为大的、可于f 放性扩展的字典，其中包宙的每个单词都有由 参与协阉工佟懿a g e n t 一致赞嗣熬语义，歇藤擒残这些a g e n t 懿莛享本搭论 对于协闻工作所涉及论域的概念纯( 论域中的实体、属性籁燕系) 的清晰说明。 a c l 已应用于几个大的实验烈m a 系统，如p a c t 2 5 】和s h a d e 2 6 】。取得了 可喜的成果。鉴于a c l 可以作为嚣质( 硬、软牛异质和本体论异质) 系统通信 秘较遴惩语言，箕糠准仡工佟蠢在进震孛，一整诗算撬厂鬻瞧承诺要撬供处理 a c l 韵商品化产品。尽管从长远的观点，a c l 的应用前景猎好，但由于熟不成 熟性。近期内过程烈通信语言仍中譬为应用的主流。 2 2 多a g e n t 系统 2 2 。1m a s 概述 由于单个a g e n t 的实际求解问题的能力有限，往往需簧雾个a g e n t 协作才能 解决问题，因而产生了多a g e n t 系统( m a s ) ，在察a g e n t 系绕中，每个成员a g e n t 仅拥蠢琴竞全夔售感鞫泛霞装睽貌力，苓存在众嚣控裁，数攥痿患是分数熬或分 布韵。最早的m a s 研究是8 0 年代中期的a c t o r s 模型，以及d a v i s 和s m i t h 提出 的合同网协议【2 7 1 ，豳前合同网协议仍是关于邋倩、m a s 协商研究的经典王作。 m a s 的研究主要包掭：m a s 理论、多a g e n t 协商和多a g e n t 规划等。 程多a g e n t 系统率，是鞋多令a g e n t 漆阉z 作来求嫠闼麓鹃，因 嚣冀纛谈态 度的交互就成为首弱解决的i 0 7 题【2 8 】，每个成员a g e n t 都需根据其他a g e n t 的意识 浙江大学硕士学位论文 第二章多a g e n t 及其协商理论 态度进行推理、合作，这些协同、协商和协作行为是在各a g e n t 的精神状态的支 配和控制下才产生、完成的，与共享精神状态相关的理论主要涉及到相互信念、 联合目标和联合意图等概念，其中以联合意图为代表，即a g e n t 间的公共知识。 联合意图是实现共享联合目标的方法，成员间要相互承诺，并及时把各自的成功 或失败通知给其他成员【2 叭。j e n n i n g s 提出以承诺和公约( c o n v e n t i o n ) 来实现联 合意图并建立了协作问题求解系统的形式化框架。 协商( n e g o t i a t i o n ) 是m a s 实现协同、协作、解决冲突的关键环节【3 0 1 3 1 i ， 主要包括协商协议、协商策略和协商处理等三个部分。其中，协商协议主要是研 究a g e n t 通信语言( a c l ) 的定义、表示、处理和语义解释。可通过协商通信消 息表示：( ， ) ，其中协商原语为消息类型，它的定义可 基于语言行为理论，消息内容则包含消息的发送者、接受者、发送时间和基于具 体领域的协商信息描述。在a c l 中最著名的是k q m l 语言。协商策略是a g e n t 决策和选择协商协议和通信消息的策略，常用的协商策略主要有竞争型策略和协 作型策略，竞争型策略主要是指在协商过程中出现竞争，协商参与者尽可能使协 商的结果朝着有利于自己的方向发展的协商对策，如合同网协商模型等；协作型 策略则指协商参与者均从系统整体利益出发，在协商过程中相互合作，以有利于 相互可以接受的协商结果的协商对策，如部分全局规划( p o p ) 3 2 1 f m c l 3 3 等。 协商处理主要是对多a g e n t 社会的整体协商行为进行描述和分析，其中协商算法 用于描述a g e m 在协商过程中的行为，包括通信、决策、规划和知识库操作等， 而系统分析则用于评价a g e m 协商的行为和性能。 在多a g e m 系统中，规划是连接a g e n t 的精神状态和执行动作之间的桥梁， 通常可将a g e n t 的规则库定义为一个与或图结构，每一条规则可包括四个部分： 规划目标、规划约束条件、规划主体和规划结果。其中，规划目标是指进行规划 所能达到的目的：规划约束条件是规划执行前必须满足的约束状态及条件；规划 主体是规划的主要部分，是由规划序列和规划子目标组成；规划结果则表示执行 规划后所产生的状态。 2 2 1a g e n t 联邦 m a s 有许多组织形式，其中本课题组曾经提出的基于a g e m 的软件合成框 架( a b f s c ) 是m a s 的一种典型应用。它的主要思想是先由多个具有独立 功能的a g e n t 组成一个a g e n t 联邦( 如图2 1 ) ，每个联邦的所有成员a g e n t 共同 协作完成一项相对复杂的任务( 如某一部件的设计) 。一般一个联邦由一个管理 a g e m ( m s a ) 和界面a g e n t ( i s a ) ，以及多个成员a g e n t ( l s a ) 组成，其中， m s a 负责协调联邦各成员的工作，i s a 负责与用户的交互。 新汀人学顺i ：学位论上 ；f ；一秆多a g e n t 使l c m 一埘耻谤 用 户 苍 图2 1 a g e n t 联邦结牛句 图2 1 中的m a 为m s a ，i a 为i s a 1 a 为受m a 直接调度的成员a g e n t c a 为m a 的熟人a g e n t 。l a 与c a 的区别在于前者是联邦成员，在任何时候都直接受 m a 调度：而后者不是联邦成员要经过协商并协商成功后，才能被调度。 每个成员a g e n t 和熟人a g e n t 都同时可以成为别的a g e n t 联邦的管理a g e n t 。 为了与a g e n t 联邦相区别，将m s a 与他的所有熟人a g e n t 组成的集合称为a g e n t 协作组。通过这种方式可以组织成一个分层的，可嵌套的多a g e n t 系统( 如图 2 2 ) 。这种系统增强了求解复杂问题能力，简化了求解复杂问题的过程。 图2 2 嵌套的a g e n t 联邦 我们下一章要讨论的管控a g e n t 社交行为的基础结构i m c s b a 。就是以这种 a g e n t 联邦作为a g e n t 的社会的基本组成部份，再引入行为管控、中介辅助、法 制规范和理性协商等要件系统构造而成。 2 3 a g e n t 协商原理和方法 在多a g e n t 系统环境中，每个a g e n t 都有不同的动机，各自实现自身的目标。 a g e n t 之间的合作并不是一件自然的事情，合作必须有事先的计划，通过通信和 协商来完成。协商包括互相交换意见的讨论，讨论是一种旨在改变对方意图的说 话方式。 浙江大学硬士学位论文 第二章爹a g e n t 及其协商理论 2 3 1 协商的定义 由于协商问题的研究是从不同角度进行的，困而到目前为止对协商仍然没有 一个明确的统一定义。以下介绍几种影响较大、具有代表性的观点。 d a v i s 和s m i t h 3 s 程早欺提出会同网方法时，将镑商看成怒一耱有效静恕任务 与解凌闷题者匹配起鬻乏的“组织骤粼”。德们认为捺商由三个鬻素组成： 双方的信息交流 协商的双方从融己的观点如发评估信息 矮嚣逶过程羹选择这戒一致褰冕。这一窥义主要是赞瓣合闲露爨议嚣提 出的。 p r u i t t s 3 6 从社会心理学角度对协商进行定义，他也指出通信和决策是协商的 基本因素。僵是饱认为冲突是捺齑瓣起点，并且熬个过程是妥协躯过程。其定义 如下：秘巍是由双方域多方联合蔽策的过程。协商者首先表这矛詹的要求，然后 通过一个相互让步或寻求新的解决方法的过程，达成一致意见。 从邋两神观点看，协商至少由三个部分组成：通信是协商的基本条件；决策 是蛰蔻避程中模墼像秘亵砉雄瑾爨必苓霹少懿郝努：过程摸羹赛穿蛰藏戆全过 程。 d u r f e e ”】从协作问题求解的角发给出协商的绽义：协商是通过结构化的交换 相关信患丽改进有关共同戏点或共间计划魄过稷。也即协甍是协 乍双方为达成共 识焉减少不一致性或不确定往静避疆。 h u h n s 和s t e p h e n s 3 8 l 将协商定义为一个过程，通过该过程两个或多个生体达 到联台决策。在该过稷中，每一个象体都试图达到自己的目标或目的，当出现冲 突露，遴遥速步或寻浓箕缝夔解决方法寒这残一羧意哭。 另外，在合作的环境里，一个a g e n t 只具备肖关环境和其他a g e n t 的不完全 的知识，这时候通过讨论达成一致就显得非常羹龋。a g e n t 之间通过消息传递透 露信息。为了更有效媳进行协商，a g e n t 必须有以下3 种能力p 鄹： 波达帮维护蠢隽豹信念、憨鎏、嚣标稻慧强模鍪懿艇力。 对其他a g e n t 的信念、愿望、目标和意图进行推测的能力。 影响其他a g e n t 的信念、意图和行为的瞧力 2 3 2 协商的研究范畴 m a i l e r 提出了协髑研究范畴舱一车哇t 划分方法钔，该划分方法比较全西的练台 了关手镑蓊疆究靛番个方嚣，理颓了各莛跨阉鹣稠互关系。拳实上，该分类奄为 多a g e n l 系统中的协商设计提供了一种方法。 1 0 浙江久+ ? f 1 1 ；| l j 学位论越 捕。一搴多a g e n t 毖j e 悱向理论 一、协商的谱占范畴 疆囊语砉研究一般巍廷凌戆浯言静凝语帮各蹶语黪潺义。燮深入的凝突还 包括原语的形式谤义、与协商原语相关的背景信息的传递婷。m 商语言部分可划 分为三个予范畴： 1 协商语鲁原语 a g e n t 之i b l 实现通信鼹基本的形式之一就是麓萃消息的传递。早期的捺传阀 题求解系统就采用此种方法。然渐，简单的发送、接收消息远远不能满足协商的 目的。绝大多数协商原谣都要考虑协商者之间的对话。 根据协商中原语的潮途。如；是否初始纯一个协商，是否是对一个融知状 态进行应答，是磷完成个协商等，将协商原语分为3 类。 ( 1 ) 鞠始原谮：麴p r o p o s e 、r e q u e s t 、i n f o r m 等 ( 2 ) 响应原谮；如b i d 、a i i g w e r 、r e p l y 、m o d i f y 等 ( 3 ) 究藏琢港：螽c o n f i r m 、c o m m i t 、a c c e p t 、r e j e c t 等 根据上述分类，协商过程从初始原语开始，然后协商主体采用响应原语进行 交谈，誊至最嚣经霜完裁魇语结寨漭蠢j 霪翟。 2 协商对象的结构 秘意愿语逶露与特定浆鸷景穗关联。稳应熬鸷爨躲蓼 瞧嚣要戳菜秘澎式遂毒亍 传递。背景知识酴包含发送者、接收者、标志号等，更重簧的是关于协商主题或 挽亵对象螅内容。揍亵主题之爨皴重要，建因为a g e n t 要傻惩这些痰容进行本遮 的计算( 即协商的决策) ，它影响着协商的结果。协商对缘的结构一般分为与应 嬲楣关积与应用戈关的鼹部分。睦l 予协囊对象款结构主要依赖于墩愿，所以不再 讨论。 3 协商协议 协商协议是鳙构纯遍描述a g e n t 的自动协商j 鹱程。协商协议详细说明了初始 化一个协商循环瓤相应消息的各种可能情孺。最简单的协商协议魁按( 协商原语， 协商内容) 形式定义可能的协商行为序列。 大多数情况下，协商协议定义为一个商限状态自动机，并且由此产生协议高 度的菲单谲往。协商协议的建立怒与协商决策和协商过程密切穗装的。在蠲有限 状态自动机表示的协商协议中，状态表示协商者的决策，而状态的转换则体现了 傍商逡程中诲商孝亍为之阔的关系。 二、协商的决策范畴 当系统串已经确定了漭囊语富、蛰议稻秘囊对象豹结擒，a g e n t 藏够关予 确定的协商主题j 矬行通信了。但魑a g e n t 必须决定选择哪一个协议以及在一个协 议中选撵滋