非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中多Agent系統(tǒng)任務(wù)合作的自適應(yīng)機(jī)制研究.pdf

1、多Agent系統(tǒng)是分布式人工智能研究領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。Agent間如何更加有效地合作以完成單一Agent難以完成的任務(wù)，是多Agent系統(tǒng)研究中的一個(gè)核心問題，通常被稱為多Agent系統(tǒng)任務(wù)合作問題，這也是本文的研究重點(diǎn)。
　　近年來隨著社會(huì)網(wǎng)絡(luò)研究的興起，多Agent系統(tǒng)由于其對(duì)自治主體系統(tǒng)建模上的優(yōu)勢(shì)及便利性，逐漸衍生出社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中多Agent系統(tǒng)研究方向，其重點(diǎn)研究具有社會(huì)網(wǎng)絡(luò)特征的多Agent系統(tǒng)中的相關(guān)問題。當(dāng)前，非

2、可靠性是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)逐漸凸顯的一個(gè)主要特征，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中存在的惡意Agent在交互中采取的惡意行為對(duì)多Agent系統(tǒng)任務(wù)合作的可靠性及綜合性能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的劣化作用;同時(shí)非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出的兩種新興結(jié)構(gòu)特征:網(wǎng)絡(luò)層次多重性及單向交互性，進(jìn)一步給多Agent系統(tǒng)任務(wù)合作可靠性的保障及綜合性能的優(yōu)化帶來了新的難題。本文以非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)個(gè)體行為特征到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征的思路對(duì)該環(huán)境中的多Agent系統(tǒng)任務(wù)合作進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究。
　　本文首先考慮到

3、非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中惡意Agent行為特征（在任務(wù)合作中的資源虛報(bào)、違背協(xié)定等惡意行為）對(duì)多Agent系統(tǒng)任務(wù)合作性能的影響，分別從任務(wù)分配及任務(wù)執(zhí)行（任務(wù)合作的組成階段）角度進(jìn)行了研究，提出了:
　　面向非可靠資源訪問優(yōu)化的自適應(yīng)任務(wù)分配機(jī)制
　　多Agent系統(tǒng)任務(wù)合作中任務(wù)的完成可以建模為任務(wù)對(duì)于資源的訪問及獲取過程。而惡意Agent在任務(wù)合作中采用的資源虛報(bào)、違背協(xié)定等行為，會(huì)造成任務(wù)資源獲取失敗的情況，從而導(dǎo)致任務(wù)無法

4、得以完成。因此考慮到該環(huán)境中由于惡意Agent導(dǎo)致的資源分布的可靠性異質(zhì)問題，首先提出綜合了社會(huì)網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)重調(diào)整及獎(jiǎng)懲機(jī)制的自適應(yīng)協(xié)商信譽(yù)模型;隨后通過綜合Agent資源可靠性評(píng)估結(jié)果及社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)多Agent系統(tǒng)任務(wù)合作的約束作用，對(duì)Agent的情境資源可靠性進(jìn)行綜合評(píng)估，完成自適應(yīng)任務(wù)分配過程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)資源獲取的可靠性及時(shí)間耗費(fèi)的綜合性優(yōu)化。
　　基于非可靠資源優(yōu)化重組的自適應(yīng)任務(wù)執(zhí)行機(jī)制
　　在多Agent系統(tǒng)

5、任務(wù)合作中，Agent可以在任務(wù)執(zhí)行的過程中，通過調(diào)整自身的狀態(tài)，來優(yōu)化任務(wù)執(zhí)行的效果。因此為了提高非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中任務(wù)執(zhí)行的可靠性及綜合性能，提出了Agent分裂融合方法，其能夠使Agent根據(jù)任務(wù)執(zhí)行的情況通過分裂融合的方式自適應(yīng)地調(diào)整自身的狀態(tài)（資源、連接等），完成對(duì)系統(tǒng)中資源的優(yōu)化重組;最終通過可靠資源的聚集效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多Agent系統(tǒng)任務(wù)執(zhí)行的可靠性及收益的綜合性優(yōu)化。
　　同時(shí)以上兩種機(jī)制還可以融合形成綜合性的多A

6、gent系統(tǒng)可靠任務(wù)合作方法，能夠在非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中獲得更佳的任務(wù)合作成功率及綜合系統(tǒng)性能。
　　隨后，本文在考慮惡意Agent行為特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的新興結(jié)構(gòu)特征，網(wǎng)絡(luò)層次多重性及單向交互性，對(duì)多Agent系統(tǒng)任務(wù)合作的可靠性及綜合性能的影響，分別提出了:
　　適應(yīng)非可靠多重網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的自適應(yīng)任務(wù)分配機(jī)制
　　網(wǎng)絡(luò)層次多重性是一種新興的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征。在具有網(wǎng)絡(luò)層次多重性特征的非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中

7、，除了惡意Agent行為會(huì)導(dǎo)致任務(wù)的資源獲取失敗，各網(wǎng)絡(luò)層次在對(duì)不同類型資源獲取的可靠性及耗費(fèi)上的差異也會(huì)極大的影響任務(wù)合作的可靠性及總體性能。因此首先提出了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層次多重性特征的自適應(yīng)綜合信譽(yù)模型，在考慮Agent、網(wǎng)絡(luò)層次對(duì)于資源獲取可靠性的基礎(chǔ)上，綜合網(wǎng)絡(luò)層次多重性對(duì)于資源獲取耗費(fèi)的影響及對(duì)任務(wù)合作的結(jié)構(gòu)約束，分別提出了面向該環(huán)境中可靠性最優(yōu)目標(biāo)及綜合性能最優(yōu)目標(biāo)的自適應(yīng)任務(wù)分配機(jī)制。這兩種機(jī)制均可以完成該環(huán)境中任務(wù)分配行為的自

8、適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)該環(huán)境中資源獲取可靠性及耗費(fèi)的優(yōu)化，同時(shí)還能適應(yīng)不同的系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)。
　　考慮單向交互非可靠性的自適應(yīng)任務(wù)傳遞機(jī)制
　　單向交互性是另一種近年來新興的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征。在具有該特征的非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中，Agent間的任務(wù)合作表現(xiàn)為任務(wù)傳遞的形式;而惡意Agent在任務(wù)傳遞中所采取的信息篡改行為，會(huì)導(dǎo)致任務(wù)在資源上的獲取偏差，從而降低系統(tǒng)任務(wù)傳遞的綜合性能。同時(shí)在該環(huán)境中，Agent間雙向交互的缺失還會(huì)造成可靠性評(píng)估的

9、難題。因此重點(diǎn)提出了能夠適應(yīng)單向交互性環(huán)境的“從路徑到個(gè)體”的可靠性評(píng)估模型，其能夠利用任務(wù)傳遞信息生成路徑證據(jù)空間，并通過路徑證據(jù)空間的轉(zhuǎn)換，完成對(duì)個(gè)體可靠性的評(píng)估。隨后以此為基礎(chǔ)提出了適應(yīng)該環(huán)境的自適應(yīng)可靠任務(wù)傳遞機(jī)制，能夠自適應(yīng)地對(duì)任務(wù)傳遞的路徑及過程進(jìn)行控制，有效降低了任務(wù)傳遞中惡意行為的數(shù)量，從而對(duì)系統(tǒng)中任務(wù)合作的質(zhì)量進(jìn)行了有效地優(yōu)化。
　　綜上所述，本文針對(duì)非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中多Agent系統(tǒng)任務(wù)合作問題，從非可靠社會(huì)網(wǎng)絡(luò)