非可靠社會網(wǎng)絡中多Agent系統(tǒng)任務合作的自適應機制研究.pdf

1、多Agent系統(tǒng)是分布式人工智能研究領域的一個重要研究方向。Agent間如何更加有效地合作以完成單一Agent難以完成的任務，是多Agent系統(tǒng)研究中的一個核心問題，通常被稱為多Agent系統(tǒng)任務合作問題，這也是本文的研究重點。
　　近年來隨著社會網(wǎng)絡研究的興起，多Agent系統(tǒng)由于其對自治主體系統(tǒng)建模上的優(yōu)勢及便利性，逐漸衍生出社會網(wǎng)絡中多Agent系統(tǒng)研究方向，其重點研究具有社會網(wǎng)絡特征的多Agent系統(tǒng)中的相關問題。當前，非

2、可靠性是社會網(wǎng)絡逐漸凸顯的一個主要特征，社會網(wǎng)絡中存在的惡意Agent在交互中采取的惡意行為對多Agent系統(tǒng)任務合作的可靠性及綜合性能會產(chǎn)生嚴重的劣化作用;同時非可靠社會網(wǎng)絡呈現(xiàn)出的兩種新興結構特征:網(wǎng)絡層次多重性及單向交互性，進一步給多Agent系統(tǒng)任務合作可靠性的保障及綜合性能的優(yōu)化帶來了新的難題。本文以非可靠社會網(wǎng)絡個體行為特征到網(wǎng)絡結構特征的思路對該環(huán)境中的多Agent系統(tǒng)任務合作進行了系統(tǒng)性的研究。
　　本文首先考慮到

3、非可靠社會網(wǎng)絡中惡意Agent行為特征（在任務合作中的資源虛報、違背協(xié)定等惡意行為）對多Agent系統(tǒng)任務合作性能的影響，分別從任務分配及任務執(zhí)行（任務合作的組成階段）角度進行了研究，提出了:
　　面向非可靠資源訪問優(yōu)化的自適應任務分配機制
　　多Agent系統(tǒng)任務合作中任務的完成可以建模為任務對于資源的訪問及獲取過程。而惡意Agent在任務合作中采用的資源虛報、違背協(xié)定等行為，會造成任務資源獲取失敗的情況，從而導致任務無法

4、得以完成。因此考慮到該環(huán)境中由于惡意Agent導致的資源分布的可靠性異質(zhì)問題，首先提出綜合了社會網(wǎng)絡連接權重調(diào)整及獎懲機制的自適應協(xié)商信譽模型;隨后通過綜合Agent資源可靠性評估結果及社會網(wǎng)絡結構對多Agent系統(tǒng)任務合作的約束作用，對Agent的情境資源可靠性進行綜合評估，完成自適應任務分配過程，從而實現(xiàn)對任務資源獲取的可靠性及時間耗費的綜合性優(yōu)化。
　　基于非可靠資源優(yōu)化重組的自適應任務執(zhí)行機制
　　在多Agent系統(tǒng)

5、任務合作中，Agent可以在任務執(zhí)行的過程中，通過調(diào)整自身的狀態(tài)，來優(yōu)化任務執(zhí)行的效果。因此為了提高非可靠社會網(wǎng)絡環(huán)境中任務執(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)任務執(zhí)行的情況通過分裂融合的方式自適應地調(diào)整自身的狀態(tài)（資源、連接等），完成對系統(tǒng)中資源的優(yōu)化重組;最終通過可靠資源的聚集效應，實現(xiàn)對多Agent系統(tǒng)任務執(zhí)行的可靠性及收益的綜合性優(yōu)化。
　　同時以上兩種機制還可以融合形成綜合性的多A

6、gent系統(tǒng)可靠任務合作方法，能夠在非可靠社會網(wǎng)絡環(huán)境中獲得更佳的任務合作成功率及綜合系統(tǒng)性能。
　　隨后，本文在考慮惡意Agent行為特征的基礎上，進一步考慮非可靠社會網(wǎng)絡的新興結構特征，網(wǎng)絡層次多重性及單向交互性，對多Agent系統(tǒng)任務合作的可靠性及綜合性能的影響，分別提出了:
　　適應非可靠多重網(wǎng)絡環(huán)境的自適應任務分配機制
　　網(wǎng)絡層次多重性是一種新興的社會網(wǎng)絡結構特征。在具有網(wǎng)絡層次多重性特征的非可靠社會網(wǎng)絡中

7、，除了惡意Agent行為會導致任務的資源獲取失敗，各網(wǎng)絡層次在對不同類型資源獲取的可靠性及耗費上的差異也會極大的影響任務合作的可靠性及總體性能。因此首先提出了適應網(wǎng)絡層次多重性特征的自適應綜合信譽模型，在考慮Agent、網(wǎng)絡層次對于資源獲取可靠性的基礎上，綜合網(wǎng)絡層次多重性對于資源獲取耗費的影響及對任務合作的結構約束，分別提出了面向該環(huán)境中可靠性最優(yōu)目標及綜合性能最優(yōu)目標的自適應任務分配機制。這兩種機制均可以完成該環(huán)境中任務分配行為的自

8、適應，實現(xiàn)該環(huán)境中資源獲取可靠性及耗費的優(yōu)化，同時還能適應不同的系統(tǒng)優(yōu)化目標。
　　考慮單向交互非可靠性的自適應任務傳遞機制
　　單向交互性是另一種近年來新興的社會網(wǎng)絡結構特征。在具有該特征的非可靠社會網(wǎng)絡中，Agent間的任務合作表現(xiàn)為任務傳遞的形式;而惡意Agent在任務傳遞中所采取的信息篡改行為，會導致任務在資源上的獲取偏差，從而降低系統(tǒng)任務傳遞的綜合性能。同時在該環(huán)境中，Agent間雙向交互的缺失還會造成可靠性評估的

9、難題。因此重點提出了能夠適應單向交互性環(huán)境的“從路徑到個體”的可靠性評估模型，其能夠利用任務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，完成對個體可靠性的評估。隨后以此為基礎提出了適應該環(huán)境的自適應可靠任務傳遞機制，能夠自適應地對任務傳遞的路徑及過程進行控制，有效降低了任務傳遞中惡意行為的數(shù)量，從而對系統(tǒng)中任務合作的質(zhì)量進行了有效地優(yōu)化。
　　綜上所述，本文針對非可靠社會網(wǎng)絡中多Agent系統(tǒng)任務合作問題，從非可靠社會網(wǎng)絡