Предпосылки и условия кооперации агентов

Почему у агентов возникает желание сотрудничать? Каковы предпосылки и условия возникновения кооперации? Развернутые ответы на эти вопросы требуют привлечения ряда биологических, психологических, экономических, организационных и технических соображений.

Необходимыми предпосылками и условиями кооперации агентов выступают:

• мотивация к объединению индивидуальных усилий;
• географическое сближение, объединение и размножение агентов;
• коммуникация;
• сотрудничество и координация действий;
• специализация;
• переговоры между агентами.

Исходным моментом кооперации является стремление агентов объединить свои индивидуальные усилия. В основе формирования социального поведения агента лежат отражение потребностей других агентов и учет их целей. Помимо чисто утилитарных мотивов, связанных с необходимостью расширения индивидуальных возможностей и повышения эффективности деятельности агентов, кооперация может быть направлена на удовлетворение потребностей в выживании, безопасности и оценке, коммуникативных и созидательных потребностей. При этом географическое сближение агентов, их объединение в реальную или виртуальную группу способствует знакомству агентов и их притяжению друг к другу. Жизнь в группе позволяет имитировать поведение других агентов, а также пополнять набор стратегий поведения. В свою очередь, размножение (клонирование) агентов дает существенные преимущества в плане увеличения эффективности и надежности многоагентной системы.

Конечно, кооперация немыслима без развитой системы коммуникации, обеспечивающей формирование единой сети агентов, особенно в случае виртуальных организаций. Общение расширяет когнитивные и исполнительные возможности агентов, позволяя им воспользоваться знаниями и умениями других агентов. Оно также обеспечивает условия для эффективного перераспределения задач и координации действий. Коммуникация между когнитивными агентами осуществляется путем обмена сообщениями, тогда как реактивные агенты взаимодействуют на основе сигналов, распространяемых в среде.

Благодаря специализации, агенты становятся более приспособленными к выполнению конкретных задач. Специализацию агента не обязательно выбирать заранее. Она может осуществляться последовательно при выполнении тех или иных временных функций в контексте индивидуальной или индивидуально-оперативной адаптации к задаче. Как правило, специализация агентов благоприятствует кооперации, а также позволяет группе быстро выполнять ранее встречавшиеся, стереотипные задачи.

Одной из основных предпосылок кооперации агентов является формирование согласованного (скоординированного) поведения и взаимодействия отдельных агентов, которое обеспечивало бы эффективное выполнение общей функции многоагентной системы. Координация в первую очередь означает управление зависимостями между действиями агентов. К их числу относятся зависимость от общих ресурсов, зависимость от требования одновременности действий и пр.

Ведение переговоров, направленных на достижение взаимовыгодных соглашений между агентами, также является необходимым условием для возникновения кооперации. При этом обычно предполагается, что правила ведения переговоров установлены заранее и известны всем агентам. Для реализации переговоров необходим специальный протокол, к которому предъявляются следующие требования:

• простота;
• децентрализация (переговоры осуществляются напрямую, без централизованного управления);
• симметричность (все агенты являются равноправными участниками переговоров);
• устойчивость (протоколы переговоров не должны позволять агентам, отклонившимся от установленных правил ведения переговоров, извлекать дополнительную пользу);
• эффективность (как по отношению к отдельным агентам, так и по отношению к их коалициям).

Построение протокола ведения переговоров включает три шага: