7、多智能体系统的计算组织与Gaia方法

多智能体系统的计算组织与Gaia方法

在当今软件系统日益复杂的背景下，多智能体系统（MASs）作为一种有效的软件工程范式逐渐崭露头角。MASs的关键特性，如自主性、情境性、主动性和社会性，使其非常适合应对现代软件场景中的各种复杂性。本文将深入探讨计算组织的隐喻以及相关的抽象概念，并详细介绍Gaia方法在MASs开发中的应用。

1. 计算组织与组织抽象

近年来，研究人员提出了多种基于不同隐喻的MASs建模方法，但都难以称得上通用。对于中大型系统，尤其是那些需要在开放和动态环境中保证可预测和可靠行为的系统，组织隐喻被认为是最合适的。

在组织隐喻中，软件系统被视为一组相互作用的自主个体（智能体）的计算实例。每个智能体可以扮演一个或多个特定角色，有明确的责任或子目标，并且自主地追求这些目标。交互不再仅仅是相互依赖的表达，而是智能体实现其角色的手段。组织活动的演变决定了应用目标的实现，这个目标可以是预先确定的全局目标，也可以是与个体目标的满足相关，或者两者兼而有之。

基于组织视角，MASs可以被抽象为一组相互作用的子组织，智能体在每个组织中可以扮演一个或多个角色，并通过交互来交换知识和协调活动。此外，MASs通常沉浸在一个环境中，智能体通过传感器和效应器与环境进行交互。

这种组织隐喻不仅对人类开发者来说很自然，还适用于广泛的软件系统。它促进了对系统行为的微观和宏观层面的控制，而其他隐喻（如蚁群和人工社会）往往侧重于系统的平均宏观行为，牺牲了微观层面的细节。

计算组织的基本抽象包括环境、角色、交互，此外还有组织规则和组织结构。

• 环境 ：MASs总是处于某个环境中