基于準(zhǔn)則和策略的自治式多agent服務(wù)協(xié)同體系研究.pdf

1、企事業(yè)單位借助虛擬組織(vo)的優(yōu)良特性，可以迅速捕捉全球范圍內(nèi)的商業(yè)機(jī)會(huì)和可用資源，實(shí)現(xiàn)效益最大化。隨著面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(sOA)日益成熟并得到IT業(yè)的廣泛支持，服務(wù)協(xié)同方式正成為’VO開發(fā)和運(yùn)作的主流。然而，在建立虛擬組織，進(jìn)行服務(wù)的共享和組合過(guò)程中面臨巨大的管理復(fù)雜性問(wèn)題，通過(guò)引入自治計(jì)算技術(shù)，建立具有自主管理能力的系統(tǒng)，能夠解決該問(wèn)題，把系統(tǒng)管理人員從高度復(fù)雜的系統(tǒng)管理任務(wù)中解放出來(lái)。然而，在VO中引入自主管理性質(zhì)存在一些理論

2、和實(shí)踐上的挑戰(zhàn)性問(wèn)題，最突出的就是如何建立能用于推理自治計(jì)算行為的抽象理論模型及其實(shí)現(xiàn)機(jī)制，使得盡管自治計(jì)算元素(Autonomouscomputing element，Ace)追求各自的私有目標(biāo)，仍然可以信任他們能夠協(xié)作完成VO期望的全局目標(biāo)，解決因個(gè)體行為難以預(yù)測(cè)和控制而導(dǎo)致的協(xié)同效應(yīng)“可信”危機(jī)問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高性能VO。 為此，本文提議研究基于準(zhǔn)則和策略的自治式多agent服務(wù)協(xié)同體系（Autonomic Multi-ag

3、ent Service Cooperation System based on Norm and Policy，AMSSNP)，去解決自治計(jì)算面臨的“可信”危機(jī)，進(jìn)而用可信的自治VO去克服服務(wù)協(xié)同方式的局限性，解決管理復(fù)雜性問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)高性能VO所具有的優(yōu)良品質(zhì)(服務(wù)協(xié)同的按需自行組織和優(yōu)化、應(yīng)用情境驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)與自主演化等)。本文給出了新型多agent系統(tǒng)理論模型和架構(gòu)，并進(jìn)一步闡述了高性能VO所具有的自組織功能，主要工作與貢獻(xiàn)包括

4、如下四個(gè)方面： 1)研究了單agent思維狀態(tài)問(wèn)題，提出了動(dòng)機(jī)擴(kuò)展的agent思維狀態(tài)模型——NPCD-Agent。單agent思維狀態(tài)模型是多agent理論的基礎(chǔ)。NPCD-Agent 模型將動(dòng)機(jī)分為社交行為準(zhǔn)則類義務(wù)、策略類義務(wù)、契約準(zhǔn)則類義務(wù)和內(nèi)部愿望，充分考慮了agent行為決策所需要的動(dòng)機(jī)因素，通過(guò)給予動(dòng)機(jī)算子新的語(yǔ)義解釋以及給出動(dòng)機(jī)沖突消解模型，提高了目標(biāo)產(chǎn)生的合理程度。實(shí)例分析表明，該模型使得agent行為決策過(guò)程

5、更加理性。 2)研究了多agent理論問(wèn)題，提出了基于準(zhǔn)則和策略的多agent協(xié)同理論。該理論模型基于量化一階多模態(tài)邏輯，作為基于準(zhǔn)則和策略的新型多agent系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，建立邏輯框架及其邏輯語(yǔ)言NPMCT，對(duì)多agent協(xié)作求解過(guò)程進(jìn)行了形式化描述。模型中引入策略的定義，并在此基礎(chǔ)上，給出了新的能力定義，區(qū)分動(dòng)機(jī)的表現(xiàn)形式，給出了任務(wù)分解分配過(guò)程的描述，闡述了理性協(xié)商過(guò)程以及契約執(zhí)行和異常處理過(guò)程。實(shí)例分析表明，該理論模型全

6、面描述多agent協(xié)作過(guò)程，并且在協(xié)作中從理論上消除了“可信”危機(jī)問(wèn)題。 3】研究了多agent系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，提出基于準(zhǔn)則和策略的多agent系統(tǒng)架構(gòu)。該架構(gòu)作為基于準(zhǔn)則和策略的新型多agent系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模型，分為宏觀調(diào)控層、微觀行為層和連接層。宏觀調(diào)控層制定應(yīng)用域E機(jī)構(gòu)和相應(yīng)的協(xié)同行為準(zhǔn)則，作為宏觀調(diào)控Aces開展服務(wù)協(xié)同的規(guī)范；微觀行為層建立策略驅(qū)動(dòng)的Ace 自主管理模式，去實(shí)現(xiàn)“宏觀調(diào)控一微觀行為”的映射；連接層支持宏觀調(diào)

7、控準(zhǔn)則約束的實(shí)施。實(shí)例分析表明，該架構(gòu)使得自治個(gè)體agent能夠遵守社交行為準(zhǔn)則約束，從而agent的協(xié)作行為，進(jìn)而多agent的協(xié)同行為變得可控、可預(yù)測(cè)、進(jìn)而可信，在實(shí)踐上解決了“可信”危機(jī)問(wèn)題。 4)研究了多agent系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制問(wèn)題，提出了基于協(xié)同網(wǎng)和適用情景的Web 服務(wù)自動(dòng)組合方法。Web服務(wù)的自動(dòng)組合能依據(jù)商業(yè)需求實(shí)現(xiàn)服務(wù)的快速組裝，是實(shí)現(xiàn)高性能VO的自組織能力的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了VO作為自治計(jì)算系統(tǒng)所具有的自