|
Читайте также: |
В книге [33] анализируются такие виды взаимодействия, как кооперация и конкуренция. Выделяются две разновидности кооперативных отношений: союзничество (аддитивный эффект объединения агентов) и партнерство (мультипликативный эффект объединения агентов). Важным показателем степени кооперации служит количество включенных в нее агентов. Конкуренция характеризуется отрицательным эффектом объединения агентов, а конфликт чреват приближением к гомеостатическим границам агентов.
Характерным примером взаимодействия является диалог. Слово диалог греческого происхождения и изначально означает тип речевой коммуникации, осуществляемый при помощи обмена сообщениями между двумя и более лицами [159]. Очевидно, что понятие диалог в данной интерпретации охватывает весь спектр речевого взаимодействия и отличается лишь от монолога, который тем не менее можно рассматривать как внутренний рефлексивный диалог.
2.2. Диалог и переговоры, их роль при построении RM систем
Прежде чем рассматривать различные модели диалога, следует определиться с содержанием понятия диалог. Понимание диалога как взаимодействия требует уточнения, так как сам термин взаимодействие интерпретируется по-разному. В данной диссертации будем рассматривать диалог в русле теории коммуникации.
2.2.1. Понятия диалога и переговоров
Несмотря на то, что диалог как литературная форма известен с древнейших времён, серьезные исследования диалога и построения первых моделей диалогового взаимодействия начались лишь в середине ХХ-го века. В первую очередь следует упомянуть работы родоначальника теории речевых (коммуникативных) актов Дж. Остина [64].
Остин предложил рассматривать каждое высказывание субъекта диалога как речевой акт. Каждый речевой акт при этом состоит из трёх аспектов локутивного, иллокутивного и перлокутивного. Подобная трёхуровневая форма анализа высказывания предполагает выделение локутивного акта (от латинского locutio «говорение»), как акта говорения, который в свою очередь включает в себя произнесение звуков (акт фонации), употребление слов, связывание их по правилам грамматики, обозначение с их помощью тех или иных объектов (акт референции), приписывание этим объектам тех или иных свойств и отношений (акт предикации), иллокутивного акта, то есть речевого акта, рассматриваемого с точки зрения его внеязыковой цели (вопрос, утверждение, информирование предупреждение и т.д), и перлокутивного акта, то есть речевого акта, рассматриваемого в аспекте его реальных последствий для субъектов диалога. В данной работе нас в первую очередь интересуют модели, находящиеся на втором и третьем уровне анализа коммуникативного акта.
Обычно взаимодействие в МАС осуществляется посредством диалогов между двумя агентами. Диалог – это последовательность коммуникативных актов между двумя агентами, которые считаются способными формировать общие цели и меняться ролями в процессе общения. Каждый агент может также иметь свои собственные цели в диалоге, которые должны быть согласованными с обязательством, наложенным общей целью. Каждый тип диалога требует формирования некоторого уровня обязательств и аргументаций, и каждый участник имеет набор суждений, которые могут быть положены в основу множества соглашений. Поскольку диалог развивается, набор суждений каждого собеседника изменяется со временем.
Начинаясь с одиночного диалога, процесс коммуникации охватывает другие пары агентов; для представления этих наборов диалогов, имеющих целью выработку некоторого соглашения, используется термин переговоры.
Переговоры в МАС представляют собой механизм координации (самоорганизации) действий агентов с целью установления устойчивого динамического распределения ресурсов, удовлетворяющего коллективным требованиям агентов МАС и не противоречащему их индивидуальным интересам.
Переговоры агентов можно интерпретировать как распределённый процесс поиска в пространстве потенциальных соглашений. Этот процесс является нелинейным, поэтому обычно пространство поиска не уменьшается, пока решение не достигнуто, так как цели агентов могут немного измениться или стать совершенно новыми. В большинстве случаев, каждый отдельный агент «обрабатывает» только часть общего пространства поиска и, в ее пределах существует область, которая удовлетворяет его ожиданиям. Каждый агент имеет определённый набор целей в пределах точек соглашений, которые являются приемлемыми для этого. Поиск успешно завершается, когда точка соглашения достигнута, т.е. там существует непустое пересечение среди индивидуальных мест. Процесс заканчивается, когда заканчивается поиск, независимо от его успеха или неудачи.
Если агент а1, нуждается в сотрудничестве относительно некоторой константы p, это порождает глобальный запрос сотрудничества, на который агенты системы отреагируют отображением их готовности рассмотреть данный запрос. Когда другой агент, например а2, получает сообщение от агента а1, запрашивая сотрудничество для определенной литеры - диалог начинается между а1 и а2, в котором они договорятся о получении p. Чтобы сотрудничать, агент а2 пытается строить план, который не должен конфликтовать с его собственными намерениями. Если знания агента недостаточно для построения плана, диалог может быть продолжен со встречным предложением. Если агент а1 не может принять это встречное предложение, агент а2 может сделать запрос другому агенту в группе, например к агенту а3, приостанавливая диалог с а1 и устанавливая новый с а3. Диалог между двумя агентами продолжается, пока соглашение не достигнуто, или один из них решает, что не способен сотрудничать. Эта последняя ситуация могла возникнуть из-за недостатка знания, или конфликтов среди целей. Если существует конфликт между агентом а1 и агентом а2, первый может повторить его запрос, но на сей раз с большей силой. Существование конфликтов между агентами а2 и а3 может также предотвратить успешное завершение диалога между а1 и а2. В этих случаях, модель переговоров предлагает, что агент а2 сообщил агенту а1, что конфликт с агентом а3 препятствует этому сотрудничеству; следовательно, агент а1 должен быть тем, который направляет агента а3 на решение конфликта и достижение соглашения.
2.2.2. Типы диалога
Значимым результатом исследований диалога явилась классификация типов диалога, предложенная теоретиками аргументации Д.Вальтоном и Э.Краббе [179]. Эта классификация основана на информации о протекании диалога, которой обладают его участники (релевантности к теме обсуждения), их индивидуальных целях, и коллективных интересах, которые они разделяют.
В диалоге поиска информации (information-seeking dialogue) один из участников ищет ответ на некоторый вопрос (вопросы), обращаясь к другим участникам, которые, по его мнению, знают ответ на этот вопрос.
В диалоге выявления знаний (inquiry dialogue) участники сотрудничают для получения ответа на вопрос (вопросы), ответ на который изначально неизвестен ни одному из участников диалога.
В диалоге убеждения (persuasion dialogue) один из участников пытается убедить другого принять суждение, которое тот изначально не разделяет.
В диалоге торгов (negotiation dialogue) участники торгуются, пытаясь установить удовлетворяющее всех распределение дефицитного ресурса, пусть даже оно и будет ущемлять индивидуальные интересы некоторых из них.
В диалоге принятия решений (deliberation dialogue) участники сотрудничают чтобы принять решение о том, какое действие или курс выбрать в некоторой ситуации. Участники диалога делят ответственность за принятое решение или, по крайней мере, демонстрируют желание обсудить, будут ли они нести ответственность за такое решение. Следует иметь в виду, что наилучший образ действий для группы может конфликтовать с убеждениями или намерениями отдельных членов группы, кроме того ни один из участников может не обладать всей информацией, необходимой для определения лучшего для группы варианта.
В диалоге-полемике (eristic dialogue) обмениваются словесными выпадами, заменяя физический конфликт вербально, с целью выражения скрытых обид.
Эта классификация сыграла большое значение в теории аргументации и при разработке протоколов диалоговых игр в МАС. Безусловно, все эти типы диалогов являются характерными для взаимодействий между поставщиками и должны моделироваться в контексте разработки систем класса СRM.
Однако, следует учитывать, что большая часть реальных диалогов, как между людьми, так и между программными агентами является комбинацией двух или нескольких из описанных типов диалога. Например, выполнение запроса к системе CRM о доступных услугах, может перерасти в диалог, направленный на убеждение клиента воспользоваться той или иной возможностью, который затем перерастает в диалог торгов о стоимости данного действия. Обе стороны могут как быть осведомлены о различной природе текущей стадии диалога в каждой фазе, и о смене фаз, как и не иметь об этом представления. Экземпляры одного типа диалога, включённого в другой, называются вложенными (embedded) диалогами [161]. Таким образом, наличие формальной системы описания диалога, включающей средства конструирования вложенных диалогов описанных выше типов, является необходимым условием адекватной формализации диалогового процесса.
2.2.3. Принципы осуществления диалога: максимы Грайса
Для понимания принципов взаимодействия в процессе диалога не достаточно только описание диалога, данное средствами синтактики или семантики. Важную роль играет прагматический аспект такого взаимодействия. В этой связи в первую очередь следует обратить внимание на работы Пола Грайса [146] посвящённые анализу правил коммуникации, основанных на соблюдении определенных условий, названных им условиями кооперации. Соблюдение этих условий делает возможным конструктивный диалог. Смысл предложенного принципа заключается в том, что участники диалога сотрудничают имея общей целью достижение взаимопонимания. В рамках кооперативных отношений между агентами выделяются следующие коммуникативные правила, называемые максимами Грайса (принципы «идеального диалога»).
1. Максима количества информации (принцип оптимума количества информации).
Передаваемая в процессе диалога агенту информация должна быть достаточной для его действий. Иными словами, сообщение не должно содержать информации, большей, чем требуется агенту, Перефразируя правило «бритвы» Оккама, можно сказать: «Не умножайте в диалоге сообщения сверх надобности».
2. Максима качества информации (принцип честности агентов или принцип минимума ложной информации).
В диалоге один агент не должен сообщать ложную информацию другому агенту. Эту максиму можно также выразить «судебной» формулой «Говори правду и только правду» или высказыванием «Не говори того, на что у тебя нет достаточных оснований».
3. Максима релевантности информации.
Передаваемая при взаимодействии агентов информация должна соответствовать контексту диалога. Это можно выразить фразой «Говори по делу».
4. Максима способа (формы) выражения информации.
Передаваемая информация должна быть краткой, точной и упорядоченной. Здесь уместны высказывания «Будь краток». «Избегай неясных выражений».
Любой правильный речевой акт должен удовлетворять принципу координации и четырём максимам Грайса. Для обеспечения совместимости в группе агенты должны соблюдать правила коммуникации. Это позволяет строить протоколы коммуникации. В протоколе коммуникации должны содержаться: тип коммуникативного акта, имена агентов отправителя и получателя сообщений, содержание передаваемого сообщения. Следует также отразить характер изменения мнений агентов в процессе коммуникации.
Несмотря на декларативную форму изложения, максимы Грайса не являются руководством к действию, а лишь описывают необходимые правила, соблюдение которых гарантирует взаимопонимание и отсутствие у агентов-участников скрытых или враждебных намерений. Очевидно, при построении МАС в частности, при разработке подсистемы управления отношениями между агентами (RM-системы) наличие подобных интенций привело бы к внутреннему системному противоречию.
2.2.4. Роль диалога и переговоров во взаимодействиях, реализуемых в системах управления отношениями с поставщиками и клиентами
В RM-системе диалог между агентами является ключевым и универсальным способом взаимодействия агентов. В зависимости от характера и условий взаимодействия возможны диалоги: между двумя агентами-исполнителями, между агентом-координатором и агентом бизнес-логики, между двумя агентами бизнес-логики, между агентом бизнес-логики и агентом внешней подсистемы, меду агентом-субординатором и агентами бизнес-логики, а также между агентом-субординатором и агентом-координатором. При этом иллокутивная функция определяется интенциональным состоянием агента-инициатора. (В этой роли может выступать любой агент системы).
Под диалогом будем понимать процесс обмена сообщениями между двумя и более агентами системы, связанный с изменением их состояния, то есть их знаний, обязательств и задач. Рассмотрим задачи агентов системы, решаемые в процессе диалога. Структура агентов системы основана на структуре открытого сетевого предприятия [95], поэтому одной из основных функций агентов, выполняемой в процессе диалога является функция пополнения собственных знаний в аспекте коррелирующем с родом деятельности агента.
Агент-координатор отвечает за выполнение запроса клиента или оператора, и поэтому чаще других выступает в роли агента-инициатора. Целью взаимодействия может быть пополнение кто- знаний, знаний в онтологическом аспекте (знаний об агентах и их возможностях), получение результатов или прогресса выполнения задания, запрос разрешения на установление устойчивого эксклюзивного взаимодействия с агентом бизнес-логики.
Агент бизнес-логики (исполнитель) отвечает за выполнение типовых запросов, агенты бизнес - логики специализированы по типам выполняемых ими запросов. Агент бизнес-логики выступает в роли инициатора в диалогах, при пополнении как- знаний, знаний в праксеологическом аспекте (знаний о том как выполнить тот или иной запрос), при обращении с подзадачами к другим агентам бизнес логики или другим агентно-оринетированным подсистемам.
Агент-субординатор выполняет роль арбитра и планировщика задач, его цель – управление взаимодействием агента-координатора и агентов бизнес-логики. Он выступает инициатором при пополнении знаний в аксиологическом аспекте (знаний о целях, причинах и приоритетах), в диалогах контроля уровня загруженности и эффективности агентов бизнес-логики, в диалогах а также в диалогах устанавливающих права и обязанности агентов системы.
Таким образом, диалог в агентно-ориентированной RM-системе необходим для выполнения всех её основных функций. При этом характер диалогов, происходящих в системе, особенно диалогов связанных с пополнением знаний агентов характеризуется высокой степенью изначальной неопределённости структуры взаимодействия.
2.3. Общая классификация формальных моделей диалога
Описанные выше модели взаимодействия носят в основном неформальный характер, что не позволяет строить на их основе программные системы. Анализ формализаций этих систем стал следующей задачей диссертации.
Существующие формальные модели диалогового взаимодействия можно условно разделить на три группы или направления исследований (см. рис. 2.1).
| Модели диалога |
| автоматные |
| игровые |
| логические |
| Речевые акты |
| Диалоговые сети |
| Диалоговые игры |
| Диалоговые логики |
| классические |
| многозначные |
| нечеткие |
Рис 2.1. Классификация моделей диалога.
К первому направлению относится теория речевых актов и теория диалоговых сетей. Построенные в рамках данного направления модели взаимодействия в основном относятся к автоматным моделям и их расширениям, основанным на теории множеств. Ключевым при взаимодействии считаются ментальные состояния агентов и протоколы коммуникации.
Работы второго направления связаны в первую очередь с теорией игр и основаны на приложении её к задачам синтеза диалога. В рамках данного подхода взаимодействие между агентами принято сводить к нескольким заранее исследованным вариантам группового поведения, полагая что все реальные диалоги могут быть сведены к шести базовым типам: получению знаний (information-seeking), выявлению знаний (inquiry), убеждению (persuasion), торгам (negotiation), принятию решений (deliberation) и спору (strife-ridden). Модели взаимодействия в этом случае строятся как игра между участниками диалога, каждый возможный ход агента-участника определяется набором правил, а цели варьируются в зависимости от типа диалога.
Третье направление включает логические модели [14] и модели, основанные на теоретико-игровой семантике, в соответствии с которой общезначимость формулы обычно понимается как существование выигрышной стратегии для проппонента, то есть участника игры, доказывающего истинность. В свою очередь можно продолжить классификацию работ группы, выделив в качестве критерия логику, для которой строится семантика.
Несмотря на многообразие игровых семантик, большая часть их основана на антагонизме проппонента и оппонента и базируется на классической схеме некоалиционной игры с нулевой суммой. Очевидно, что такие семантики плохо подходят для диалоговых логик, предназначенных для описания конструктивного диалога между агентами МАС. В связи с этим актуальна задача построения кооперативной игровой семантики для диалоговых логик.
2.4. Диалоговые сети и коммуникативные акты
Ранее в этой работе уже упоминалось о теории речевых актов. В соответствии с этой теорией, диалог состоит из речевых или коммуникативных актов, совершаемых его участниками, каждый такой акт имеет форму выражения (локутивный акт), цель высказывания (иллокутивный акт) и последствия (перлокутивный акт). Речевые акты подразделяются на следующие группы [172]: директивные, ассертивные, промиссивные, экспрессивные и декларативные. Директивные акты (директивы) выражают намерение одного агента поручить другому агенту какое-то дело, заставить его выполнить некоторые действия. Ассертивные акты (утверждения) позволяют информировать агента о состоянии среды (других агентов). Промиссивные акты (обещания) отражают обязательства агентов выполнить действия. Экспрессивные (выразительные) акты отражают внутреннее состояние агента. Наконец, декларативные акты характеризуют выполнение действия, связанного с самой речью (отрывком речи).
В рамках этой концепции удобно моделировать агентов-участников диалога как автоматы, с заранее определёнными ментальными состояниями, зависящими от состояния диалога. Вся совокупность этих состояний называется протоколом коммуникации (см. например [82]).
В настоящее время теория речевых актов все еще активно развивается и существует множество расширений этой теории. Например, известно, что все современные языки взаимодействия агентов (ACL, KQML) основаны на этой теории[139,140]. Рассмотрим некоторые из таких расширений.
2.4.1. Теория диалоговых сетей
Теория диалоговых сетей есть расширение теории речевых актов, которое опирается на определение протоколов коммуникации. Всякий речевой акт представляет собой цепочку фраз (высказываний), в результате которых происходят изменения ментальных состояний у собеседников.
Главные свойства коммуникативных структур типа диалогов (по Т.Винограду и Ф.Флоресу) [180] таковы:
· Диалоги начинаются с исходного речевого акта (ассертивного, промиссивного, экзерситивного, декларативного или экспрессивного) и характеризуют намерения одного агента по отношению к другому.
· На каждом шаге диалога существует ограниченный набор возможных действий (принять, отклонить, сделать контрпредложение и т.п.).
· Существуют терминальные состояния, определяющие завершение диалога. Когда достигается одно из этих состояний, диалог считается законченным.
· Речевые акты меняют не только состояние диалога, но и состояния агентов (убеждения, желания, намерения), которые всегда зависят от диалога и его результатов.
Итак, диалог можно рассматривать как последовательность состояний, связываемых переходами, и описывать с помощью конечного автомата.
2.4.2. Формальная модель диалога на основе протокола коммуникации
В качестве альтернативы автоматной модели можно рассмотреть модель взаимодействия на базе протоколов коммуникации. Эта модель наиболее удобна на практике, если взаимодействие в МАС можно свести к фиксированному количеству заранее специфицированных случаев. Протокол коммуникации для взаимодействия двух агентов можно определить так:
COM = (ST1, ST2, INIT1, INIT2, M1, M2, r1, r2, h1, h2, m1, m2),
где ST1 – множество состояния первого агента,
ST2 – множество состояний второго агента,
INIT1 – множества начальных состояний первого агента,
INIT2 – множества начальных состояний второго агента,
M1 – множество сообщений первого агента второму,
M2 – множество сообщений второго агента первому,
r1: ST1 x M2 ® ST1 – функция, определяющая реакцию первого агента на сообщение второго,
r2: ST2 x M1 ® ST2 – функция, определяющая реакцию второго агента на сообщение первого,
h1: ST1 ® R(ST1), где R(ST1) – множество всех подмножеств ST1, - функция определяющая возможное изменение состояния первого агента. При взаимодействии конкретное состояние выбирается в зависимости от различных внешних и внутренних факторов, определяющих поведение агента, то есть выбор недетерминирован.
h1: ST1 ® R(ST1) – аналогичная функция для описания изменения состояний второго агента.
m1: ST1 ® M1 – определяет сообщения первого агента, отправляемые им второму при переходе в новое состояние.
m2: ST2 ® M2 – то же самое для второго агента.
Протоколы взаимодействия удобно графически представлять с помощью диаграммы, напоминающей диаграмму состояний UML [159]. Назовём этот тип диаграмм расширенными диаграммами состояний. Пример такой диаграммы для описания протокола последовательных монотонных уступок приведен на рис 2.2.
Протоколы взаимодействия также иногда называют сценариями взаимодействия. Но под сценарием взаимодействия будем понимать конкретную реализацию протокола, один сеанс обмена сообщений, подчиняющийся данному протоколу. Сценарий взаимодействия удобно иллюстрировать диаграммой последовательности (sequence diagram) UML. Приведём пример сценария взаимодействия двух агентов, подчиняющегося протоколу взаимных последовательных уступок.
| Агент 1 |
| Агент 2 |
| INITDIALOG |
| Агент начинает диалог посылая предложение |
| WAIT |
| Состояния ожидания ответа собеседника |
| Accept |
| Counter-propose |
| propose |
| ACCEPTING |
| Согласие и заключение сделки |
| PROPOSING |
| Уступка и выдвижение контрпредложения |
| Refuse |
| REFUSING |
| Отказ от сделки |
| WAIT |
| Состояние ожидания ответа собеседника |
| Accept |
| Counter-propose |
| ACCEPTING |
| Согласие и заключение сделки |
| PROPOSING |
| Уступка и выдвижение контрпредложения |
| Refuse |
| REFUSING |
| Отказ от сделки |
| propose |
| ENDDIALOG |
| Завершение разговора |
| ENDDIALOG |
| Завершение разговора |
| propose |
| accept-proposal |
| reject-proposal |
| reject-proposal |
| accept-proposal |
Рис. 2.2. Протокол последовательных уступок в виде расширенной диаграммы состояний.
Рис. 2.3. Один из возможных сценариев взаимодействия агентов в протоколе минимальных последовательных уступок в виде диаграммы последовательности.
Рассмотрим в качестве иллюстрации взаимодействие агентов в контрактной сети (рис 2.4). В примере участвуют следующие агенты: агент-заказчик (inviter), агент-посредник (mediator) и агенты-исполнители (bidders). Агент-заказчик инициирует взаимодействие, отправляя сообщение агенту-посреднику. Агент-посредник отсылает запросы агентам-исполнителям, получает их предложения, выбирает наиболее перспективное, входит в состояние переговоров с этим агентом, договаривается о цене и возвращается обратно, затем сообщает результат агенту-заказчику.
Рис. 2.4. Протокол коммуникаций агентов для контрактной сети
Модель на основе протоколов коммуникации, на настоящий момент, чаще всего используется на практике при построении МАС. Однако, эта модель, не может описать нетиповые ситуации взаимодействия, спрогнозировать развитие диалога. На основе этой модели нельзя сделать никаких выводов о целесообразности, эффективности, желательности, необходимости диалога. Для агента протокол коммуникации – лишь механизм, предписание, выполняя которое он может взаимодействовать с другими агентами.
2.4.3. Формальная автоматная модель диалога
Построим автоматную модель диалога между агентами. Как известно, конечный автомат может быть задан с помощью пяти параметров M = (Q, Σ, δ, q0, F), где:
Q — конечное множество состояний автомата;
q0 — начальное состояние автомата, q0 Î Q;
F — множество заключительных (или допускающих) состояний, таких что F Ì Q. При достижении одного из этих состояний работа автомата прекращается;
Σ — допустимый входной алфавит (конечное множество допустимых входных символов), из которого формируются строки, считываемые автоматом;
δ — заданное отображение множества Σ x Q во множество состояний Q, δ: Σ x Q ® Q (функция переходов).
Рассмотрим совокупность агентов, образующих мультиагентную систему (МАС). МАС, можно определить следующим образом [97]:
MAS = (A, E, R, ORG),
где А — множество агентов;
Е = {еi} — среда, в которой находится данная система;
R — множество взаимодействий между агентами;
ORG — множество базовых организационных структур, соответствующих конкретным функциям (ролям) агентов и установившимся отношениям между ними.
Каждый агент a Î A представим в следующем виде:
a = (S, s0, F, I, O, Σ, δ),
где S – множество состояний агента;
s0 – начальное состояние;
F – множество конечных состояний;
I – множество принимаемых сообщений;
O – множество посылаемых сообщений;
Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 59 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Структура работы. 2 страница | | | Структура работы. 4 страница |