多智能体系统：通信、协调与合作解析

### 多智能体系统：通信、协调与合作解析 #### 1. 智能体内核与通信基础 智能体内核如同计算机的主机，而功能模块就像插入插槽的功能卡。邮箱用于智能体间的通信，黑板则用于智能体内部，如功能模块之间或功能模块与执行引擎之间的通信。智能体内核还内置了数据库，用于记录自身和其他智能体的有用信息。 #### 2. FIPA 与智能体通信语言 FIPA（Foundation for intelligent physical agents）是一个推动基于智能体技术及其标准与其他技术互操作性的标准组织。它于 1996 年成立，2005 年 6 月 8 日被 IEEE 正式接纳为第十一个标准委员会。FIPA 定义了一种语言和支持工具，其通信语言旨在支持和促进智能体的行为，这些行为特征包括： - 目标驱动的活动； - 行动过程的自我决策； - 通过协商和委托进行交互； - 心理状态模型，如意图、信念、欲望、计划和承诺； - 对环境和需求的适应。 #### 3. 智能体通信介绍 智能体的心理状态可以描述其抽象特征： - **信念**：智能体认为为真的一组事实。若接受一个错误命题，则表明智能体认为该命题为假。 - **不确定性**：智能体无法确定命题的真假，但不影响命题采用某种支持命题的格式，如概率。它为不同表示方法提供了最小承诺机制。 - **意图**：表示一种选择，或一组使欲望为真或当前状态不为真的特征。接受该意图后，智能体将形成一系列行动，导致特定社会状态的产生。 对于一个命题 P，相信 P、不相信 P、确定 P 和不确定 P 是不一致的。在分布式系统中，智能体可通过影响其他智能体的行动来实现自己的意图，这通过通信行动行为来实现。FIPA 定义的消息由核心集组成，消息类型对应的通信行动旨在实现一般平衡定义，表达能力和简洁性，并与智能体开发者的理解相关。 智能体通信需要一个共同的消息传输点，FIPA 委员会 1 - 智能体管理负责讨论消息传输服务属性。FIPA 中的 ACL（Agent Communication Language）基于智能体技术对复杂系统行动和交互过程的高交互贡献这一观点。它用于告知事实、请求复杂行动和协商协议，虽不能与基本网络协议竞争或替代其他技术，但 ACL 消息通过这些机制传输。 消息服务通常具有可靠性、准确性和有序性。若不能保证这些特性，将通过消息传输服务接口表示。智能体在等待回复信息时可选择暂停等待结果或继续其他无关任务。消息传输服务会查找并报告错误，将结果返回给智能体。 #### 4. FIPA ACL 消息 FIPA 定义了信息类型，特别是信息的格式和含义。消息类型参考语法规则，为整个消息和信息内容赋予意义。ACL 语言定义的目标是完整性、简单性和简洁性。 ##### 4.1 智能体要求 FIPA ACL 兼容智能体的最低要求如下： 1. 若收到未知消息或无法处理消息内容，发送“not - understood”，且必须接收和处理来自其他智能体的“not - understood”消息。 2. 可选择实现预定义类型和任何协议或其子集，行动提供的信息实现必须与语义定义一致。 3. 使用文章中定义的通信行动的智能体必须符合定义。 4. 可使用文章未定义的其他通信行动定义，但要确保其他智能体理解该行动的含义，且不应定义与标准行动匹配的新行动。 5. 能够纠正语法正确的消息并生成一致的传输形式，也能将良好的语法形式转换为字符相关的消息序列。 ##### 4.2 消息结构 消息在传输中以 s - 形式表示，第一个元素确定通信行动和消息的主要含义，后面是由冒号分隔的消息关键字参数。一个参数包含使用某种编码形式的消息内容，其他参数用于帮助消息服务正确传输信息、帮助接收者解释信息含义或帮助接收者更合作地回复。 示例消息如下： ``` (inform :sender agent1 :receiver hpl - auction - server :content (price (bid good02) 150) :in - reply - to round - 4 :reply - with bid04 :language sl :ontology hpl - auction ) ``` ##### 4.3 消息参数 消息包含一组一个或多个参数，参数顺序任意，只有“receiver”是必需的。预定义消息参数及其含义如下表所示： | 消息参数 | 含义 | | ---- | ---- | | :sender | 消息发送者 | | :receiver | 消息接收者 | | :content | 消息内容 | | :reply - with | 回复原始消息 | | :in - reply -