Истоки теории многоагентных систем

Истоки теории многоагентных систем: общесистемные вопросы

Лекция 2 часа

Многоагентные системы (МАС)

В историческом плане, многоагентные системы зародились на пересечении теории систем, теории коллективного поведения и распределенного искусственного интеллекта. С одной стороны, речь идет об открытых, активных, развивающихся системах, в которых главное внимание уделяется процессам взаимодействия агентов как причинам возникновения новой системы с особыми качествами. С другой стороны, MAC могут строиться и как объединение отдельных интеллектуальных систем, основанных на знаниях, и как системы коллективного поведения, возникающего в результате локальных взаимодействий простых агентов.

Многоагентные системы состоят из следующих основных компонентов:

1) множества системных единиц, в котором выделяются подмножество активных единиц – агентов, манипулирующих подмножеством пассивных единиц – объектов;

2) среды, т.е. некоторого пространства, в котором существуют агенты и объекты;

3) множества задач (функций, ролей), которые поручаются агентам;

4) множества отношений (взаимодействий) между агентами;

5) множества организационных структур (конфигураций), формируемых агентами;

6) множество действий агентов (например, различных операций над объектами или коммуникативных актов).

Возникновение, структура и динамика MAC (класс сообщества агентов) определяются ситуацией взаимодействия агентов, в зависимости от таких параметров, как совместимость целей, уровень взаимных обязательств и ответственности, ограниченность ресурсов, недостаток индивидуального опыта. При этом учитываются факторы, обеспечивающие установление локальных пространственных и временных отношений между агентами (непосредственное общение или телекоммуникации, совпадение целей или столкновение интересов, и пр.), а также собственно ресурсы взаимодействия, обеспечивающие поддержание некоторых отношений между агентами и их трансформацию.

Одним из выдающихся предшественников современных исследователей в области теории агентов и MAC был русский ученый А.А. Богданов, создавший основы современной теории систем и организаций. Удивительно, но факт: впервые открытые, активные, развивающиеся системы стали иссле­доваться им еще в начале ХХ-го века. Первый том его труда «Тектология. Всеобщая организационная науки» вышел в 1912 г. Богданов исследовал объективные законы, приводящие к созданию и развитию систем и организаций, ввел представление об открытой системе, подчеркивая, что «только активное использование внешней среды обеспечивает сохранность системы». В русле представления об открытых системах внешняя среда рассматри­валась им двояко: как одна из главных детерминант организации, и в то же время, как источник неопределенности. Открытая система у Богданова не просто взаимодействует со средой, но будучи структурно связанной с ней, адаптируется к ее изменениям и коэволюционирует вместе со средой.

Суть новаторских, далеко опередивших свое время, идей Богданова заключается в том, что он не только раскрыл содержание понятия «системы» («комплекса»), но и предложил механизмы ее формирования. У него система есть не просто заданное множество элементов с фиксированными отношениями, а еще и процесс (или поток процессов) производства составляющих, связанных циклами развития и деградации. Эта сеть процессов производства составляющих и понимается под организацией системы, тогда как структура есть особый пространственно-временной образ (паттерн) произведенных составляющих. Иными словами, система рассматривается не как нечто застывшее, а как процесс постоянных преобразований, связанных с непрерывной сменой состояний равновесия. Этот процессуальный взгляд на организацию сложных систем, предполагающий все большую полноту функционального использования их свойств и структур, можно считать краеугольным камнем теории MAC как эволюционирующих систем с активными, автономными агентами.

С именем Богданова связана и целенаправленная разработка организационных структур сложных систем на основе предсказания будущих направлений их развития и, в первую очередь, развития в кризисных ситуациях. Соединение комплексов, при которых происходит их организационный кризис и возникновение качественно новой структуры, осуществляется либо непосредственно, либо с помощью связующего компонента. Его концепция «коллективной структуры», способствующая стиранию граней между управляющими и исполнительными элементами системы, может считаться прямой предшественницей моделей ге-терархических систем. Он также утверждал, что чем сложнее организация, тем больше шансов у нее столкнуться в процессе развития с кризисной ситуацией, необходимостью структурной перестройки. Спустя много лет эти идеи будут заново сформулированы и конкретизированы в трудах идеологов реинжиниринга.

К сожалению, новаторские научные идеи Богданова не были по достоинству оценены его современниками, а его фундаментальные труды оставались невостребованными и неизвестными широкой публике почти весь ХХ-й век, за исключением лишь последних двух десятилетий. Такое положение дел объясняется как субъективными, так и объективными причинами. К числу последних относится довольно тяжелый язык, обилие новых терминов, фрагментарность и, порою, туманность изложения. Главной причиной долгого забвения Богданова в нашей стране стали его серьезные философские разногласия с В.И.Лениным. Системные идеи Богданова, в особенности, представления об открытых и активных системах, механизмах эволюции и самоорганизации, появились слишком рано и оказались слишком необычными, непонятными для своего времени. Этим отчасти объясняется тот факт, что на Западе интерес к ним возник лишь в 70-е гг.