31、代理网络中的复合自组织机制

代理网络中的复合自组织机制

1. 引言

如今，像电子商务这样的基于网络的应用程序不断涌现，这些应用程序非常需要具备自主管理能力。自主管理应用程序不仅能节省人力管理的时间，还能适应环境变化，确保自身的生存能力。基于此，有观点认为基于代理的建模最适合构建此类自主应用程序，而自组织多智能体系统则是开发这类自主网络应用程序的理想选择，因为它们能够在没有外部控制的情况下，自主地调整组织结构以适应环境变化，并且这种适应过程以分散的方式进行，使应用程序对环境中任何节点的故障都具有较强的鲁棒性。

自组织是指系统在运行过程中无需明确的外部命令就能改变其组织的机制或过程，可用于改善代理网络中代理之间的协作行为。自组织代理网络设计有三个原则：
- 创建新的特定代理关系以去除中间代理；
- 代理之间交换技能以增加自主性；
- 创建新代理以减少过载。

本文重点关注第一个原则，即调整代理之间的现有关系，以在分布式环境中实现更高效的任务分配。当前关于多智能体和基于代理的复杂系统的自组织机制研究存在一些问题。部分研究是集中式的，存在单点故障的风险；一些专注于网络结构调整的机制假设网络中只有一种关系，且忽略了代理管理关系的负载；现有的自组织机制在候选选择上过于简化，仅依赖代理自身的经验，并且只考虑了明确的关系（即两个代理之间要么有关系，要么没有关系）。

为解决这些问题，本文提出了一种复合自组织机制，该机制具有以下三个特点：
- 集成信任模型，让代理不仅能利用自身经验，还能参考其他代理的意见来选择候选代理；
- 开发多智能体Q学习算法，使代理能够独立评估关系变化的奖励，并平衡开发和探索；
- 引入加权关系，即两个代理之间的关系有一个强度