Мультиагентні системи

Для вирішення складних проблем досить часто використовують мультиагентні системи, що складаються з набору агентів, які виконують окремі функції та взаємодіють в процесі цього з іншими агентами. Переваги мультиагентної системи – це відносна простота розроблення окремих агентів; інтероперабельність, що дозволяє розширювати систему агентами, створеними незалежно різними розробниками, а також більша здатність системи до адаптації.

Агенти, що входять до складу мультиагентної системи, можуть взаємодіяти один з одним не тільки в тих випадках, коли вони створені одним розробником чи групою розробників. Міжнародна асоціація FIPAрозробила стандарти, що підтримують одну з визначальних характеристик агентів - інтероперабельність. Програма є агентомтільки в тому разі, якщо вона спроможна до коректних комунікацій на мові комунікацій агентів.

Для конструктивної та інтелектуальної взаємодії між програмними агентами необхідні:

· спільна мова;

· спільне розуміння знань, якими вони обмінюються;

· спроможність обмінюватися інформацією.

Спільне розуміння знань поділяється на дві підзадачі:

1) переклад з однієї мови подання знань на іншу;

2) пошук семантичного контексту подання знань для різноманітних програм.

Комунікації викликають проблеми, пов'язані з: 1) протоколом взаємодії, 2) мовою комунікацій, 3) транспортним протоколом. Протокол взаємодії базується на високорівневій стратегії, яку здійснює агент у процесі взаємодії з іншими агентами. Такий протокол може знаходитися в діапазоні від схеми переговорів і протоколів теорії ігор до простих протоколів типу “кожного разу, якщо я чогось не знаю, я знаходжу кого-небудь, хто знає, і запитую“. Мова комунікацій вказує, що саме пропонується для комунікації, - твердження, запит або питання. Транспортний протокол- це діючий транспортний механізм, що використовується для комунікацій (приміром, TCP, SMTP, HTTP). Вибір конкретного транспортного протоколу залежить від специфіки конкретної програми.

Агенти звичайно взаємодіють на рівні знань і тому не можуть задовільно обслуговуватися звичайними мовами і протоколами, призначеними для розподілених обчислень.

KSE- це ініціативний проект розвитку технічної інфраструктури для підтримки пошуку знань між системами. У його рамках розробляється мова подання змісту KIF (формат обміну знаннями - Knowledge Intrchange Format), яка може бути використана для забезпечення перекладу з однієї мови на іншу або як загальна мова подання змісту для двох агентів, що використовують різні мови подання знань.

KIFявляє собою потужний засіб подання знань і метазнань. Існує дві передумови для розроблення подібної мови: 1) створення мови для розроблення інтелектуальних програм з акцентом на інтероперабельність, 2) створення загального формату обміну знаннями, при якому замість перекладу з мови А на мову Б виконується спочатку переклад із мови А на KIF, а потім - переклад із KIF на мову Б (при цьому за наявності n різноманітних мов потрібно 2n перекладачів замість n*(n-1), що були б необхідні при відсутності загальної мови).

Мова KIF містить різноманітні оператори, що допомагають подавати логічну інформацію (заперечення, диз'юнкції, квантифіковані формули тощо). KIF дозволяє кодувати знання про знання, використовуючи спеціальні символи. Семантика KIF (без правил і визначень) подібна до логіки першого порядку. Вона розширюється за рахунок використання нестандартних операторів і обмежується різноманітними аксіомами моделювання.

Вимоги до мов комунікації агентів можна підрозділити на такі групи: форма, зміст, робота в мережі, середовище, надійність. Ці вимоги можуть конфліктувати одна з одною. Приміром, проста для людини мова може бути не такою стислою, як можливо. Вибір удалого співвідношення усіх вимог становить собою завдання для розроблювачів мови.

Для рішення проблеми комунікацій між інтелектуальними агентами необхідна спільна мова, тобто спільні синтаксис, семантика і прагматика. Одержання загального синтаксису для програмних агентів є основною проблемою. Не існує загальновживаної мови подання інформації і запитів. Такі мови, як KIFі SQL, досить поширені, але цього недостатньо, щоб прийняти одну із них за стандарт. Два агенти можуть спілкуватися, якщо вони мають спільну мову подання знань або якщо вони використовують мови, для яких існують засоби перекладу.

Для рішення цих проблем в рамках проекту KSE розроблена мова KQML(Knowledge Query and Manipulation Language). KQML - це мова і набір протоколів, що забезпечують програмним агентам ідентифікацію, зв'язок і обмін інформацією з іншими подібними агентами. KQML - це одночасно і формат повідомлень, і протокол обробки повідомлень для підтримки пошуку знань між агентами.

Основні риси KQML:

· повідомлення KQML непрозорі щодо вмісту. Повідомлення KQML є не просто комунікативними висловами певною мовою, але вони також у якийсь мірі взаємодіють відповідно до вмісту (твердження, питання, запит).

· примітиви мови визначають припустимі дії (операції), що може здійснити агент для спроби комунікацій з іншими агентами.

· середовище агентів, що використовують KQML, може бути збагачене спеціальними агентами для виконання сервісних функцій: зв'язку фізичних адрес із символьними іменами, реєстрації БД, комунікаційних послуг тощо. Ці агенти виконують роль “секретарів” агентів своєї галузі.

KQML складається з трьох рівнів: рівня вмісту, рівня комунікацій і рівня повідомлень.

Рівень умісту - це фактичний зміст повідомлення власною мовою подання (KQML може переносити висловлювання будь-якою мовою подання, в тому числі у вигляді рядків ASCII). Деякі агенти, що використовують KQML (приміром, програми маршрутизації, узагальнені посередники), можуть ігнорувати вміст повідомлення і тільки визначати, якщо воно закінчується.

Рівень комунікацій містить набір властивостей, що описують низькорівневі параметри комунікації (такі, як ідентифікація відправника й одержувача, ідентифікатор комунікації тощо).

Рівень повідомлень використовується для кодування того, що одна програма бажає передати іншій. Цей рівень формує ядро мови KQML і визначає вид взаємодії з агентом, що використовує KQML. Основною функцією рівня повідомлень є ідентифікація протоколу, що використовується для передачі повідомлення і забезпечення виконання певної дії, яку відправник зв'язує з повідомленням (запиту, команди тощо). Крім того, на цьому рівні можуть бути описані властивості мови вмісту, визначатися його тематика. Це дозволяє KQML виконувати аналіз, маршрутизацію і доставку повідомлень навіть у тому випадку, якщо їхній уміст недоступний.

Список літератури

1. Berners-Lee T., Hendler J., Lassila O. The Semantic Web. - http://www.scientificamerican.com/print_version.cfm?articleID=00048144-10D2-1C70-84A9809EC588EF21,

2. OWL Web Ontology Language 1.0 Reference, W3C Working Draft 29 July 2002. - http://www.w3.org/TR/2002/WD-owl-ref-20020729/.

3. RDF Tutorial, W3C. - http://www.w3.org/TR/rdf-tuturial.

4. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. - Спб.: Питер, 2001.

5. Глибовець М.М., Олецький О.В. Штучний інтелект. - К.: "КМ Академія", 2002.

6. Плескач В.Л., Рогушина Ю.В., Кустова Н.П. Інформаційні технології та системи. - К.: "Книга", 2004.

Контрольні питання

1. Які засоби використовують для подання гіпертексту?

2. У чому полягають відмінності між мовами HTML та XML?

3. Яка інформація називається мультимедійною?

4. Які формати використовуються для подання мультимедійних даних?

5. Які формати використовуються для подання графічної інформації в Інтернет?

6. Що таке метадані про документ?

7. Для чого використовують стандарт RDF?

8. Що таке онтологія?

9. Які мови використовують для подання онтологічних систем?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: