Minsky 教授[2]提出来的,并且最早诞生多智能体这一概念的是计算机科学领域。多智 能体是能够感知外部并且有独立思维的物理实体,也可以是虚拟的实体。智能体系统 中,每个智能体之间通过信息交流和交互作用,共同完成一项任务[3],即存在合作又 存在竞争。所以,当今时代人工智能中研究的前沿方向和基本方向都变成了多智能体 系统,它将会掀起新一波的浪潮。
多智能体系统[7]的特性可以归纳为以下几点:
独立性和自主性:每个智能体都可以单独的解决问题,按照自己的目标行动并 以此来影响整个系统。
协调性:各智能体之间能彼此协调,互相通信,共同协作地完成一个任务,达 成共识。多智能体系统是一个集成系统,有多个个体组成,每个个体是彼此依赖的, 它们之间共享信息、相互协调。是以,可以很大程度上增强系统分析和解决问题的能 力。
分布性:由于个体与个体之间信息交流的途径和方式有限制[8],在智能体系统 中可以用模块化将一个复杂的系统分解成几个模块,通过降低系统的复杂性来提高系 统解决问题的能力和效率,这样还可以降低系统的成本。
因为多智能体系统具有单个个体无法达到的特点和功能,我们可以知道,多智能 体系统的研究领域和应用领域在未来将会更加的广泛,很大程度上可以带动国家的经 济成长,有着很大的应用远景,比如:未来的自治战争系统、自治家庭装置、高级检 测系统、危险材料处理系统等等。
1。1。2 一致性问题的实际应用
早在上世纪代有人就在管理学和统计学中提出了一致性问题[9],并对分布式问题 也进行了探讨。他们创立了分布式问题而且对该问题的研究做出了巨大的贡献。自此, 多智能体系统的一致性研究步入了旺盛的生长期,海内外学者从各个角度对多该问题 进行更进一步的拓展和加深。
近些年来,海内外许许多多的研究学者的开始关注这一问题。该领域的研究涉及 到许多学科,这项技术的快速发展不光是因为本身,更是因为它的研究领域和应用领 域非常广泛,在这方面的研究现已取得了很大的成果,由最简单的固定的有向图、无 向图系统的建模,逐渐对模型的研究进行了更深一步的拓展,加入了非线性等其它多
种不确定的因素,这让智能体的研究意义变得越来越实用化。如:
(1)分布式计算 当问题庞大而又繁杂时,对应的计算量非常大,这给软硬件带来了极大的挑战,
有时甚至会导致系统崩溃。若是利用多智能体系统中个体之间信息共享与协调控制等 优点,创建分布式控制环境,运用模块化将繁杂巨大的计算问题进行分割,由单个多 智能体配合完成任务,我们将该种方法称为分布式计算。当前分布式计算应用非常广 泛,具有很大的研究价值。
(2)姿态定位 在多智能体系统中,实现姿态定位的目标就是保持各智能体的位置同步,有研究
者曾经提出了一种策略-保持飞行器姿态定位的编队控制,每个飞行器通过通信信息 和它邻居的飞行器来保持同步。日常生活中,同步现象非常普遍。举个例子:蟋蟀是 靠摩擦脚部而发出声音的,在夏天的晚上,蟋蟀会同步发出声音,让人们觉得匪夷所 思。在多自主式飞行系统中,为了很大程度上提高整个系统的与鲁棒性[14],可以在飞 行器之间进行信息共享,完成互动、支援等任务。该系统在各个领域的范围内有着普 遍的应用,如:军事、空间探测等。受到鸟类飞行的启发可以将各个飞行器根据一定 的规律进行控制,共同进行信息采集、处理、决策等,该方式很大的增加了信息的真 实可信度,缩小了视觉盲点。因此,许多学术研究者者们对该技术有极大的研究兴趣。