Multiagent texnologiyası

Multiagent texnologiyaları həm multiagent sistemlərin (MAS) işlənilməsi və istifadəsi, həm də multiagent idarəetmə başa düşülür. Multiagent sistem bir neçə agentlərin ünsiyyət edə biləcəyi, bir-birinə bəzi informasiya göndərə biləcəyi və qoyulan məsələni həll edə biləcəyi sistemdir.

Son zamanlar dinamik sistem şəbəkələrində paylanmış idarəetmə və qarşılıqlı əlaqə məsələlərinin həllində multiagent texnologiyasından istifadə edilir. Həmçinin, paylanmış informasiya sistemlərində informasiyanın avtomatik toplanması, süzülməsi, axtarışı məsələlərində multiagent texnologiyasından geniş istifadə edilir. Multiagent sistemləri müxtəlif sahələrdə: tanıma neyron şəbəkələrinin parametrlərinin avtomatik tənzilmlənməsi, formasiyaların idarə olunması, paylanmış sensor şəbəkələrində, rabitə şəbəkələrində yüklənmələrin idarə edilməsi, pilotsuz uçan aparatlar qrupunun qarşılıqlı əlaqəsinin yaradılması, peyklər qrupunun nisbi düzülüşü, mobil robotlar qrupunun hərəkətinin idarəedilməsi, enerji sistemlərinin sinxronlaşdırması və s. sahələrdə istifadə edilir.

Praktikada tez-tez müəyyən funksiyları paralel həyata keçirən paylanmış sistemlər istifadə edilir və onlar üçün məsələlər paketinin bir neçə hesablama axınları (qurğuları) arasında bölünməsi məsələsi aktualdır. Bu cür məsələlər təkcə hesablama şəbəkələrində deyil, həmçinin istehsal şəbəkələrində, xidmət şəbəkələrində, nəqliyyat və loqistik şəbəkələrdə və s. meydana çıxır. Məlum olur ki, əlaqəyə təbii məhdudiyyətlər olduqda, desentralizasiya edilmiş (paylanmış) strategiya bu cür məsələləri effektiv şəkildə həll edə bilər

Multiagent yanaşma

Multiagent yanaşmanın əsasında mobil proqram agent anlayışı durur və o müstəqil ixtsaslaşmış kompüter proqramı və ya süni intellektin elementi kimi yaradılır və fəaliyyət göstərir. Əvvəlcə, müvafiq informasiya texnologiyaları yaranana qədər "agent" insan idi və ona həm konkret funksiyaların yerinə yetirilməsi, həm də qərarların qəbul edilməsi üzrə səlahiyyətlər verilirdi. Birincisi, qeyri-kompüter multiagent sistemlərdə agentlər şirkətlərin əməkdaşlarından ibarət olur və onların adından və tapşırığına əsasən müəyyən məsələnin həlli zamanı öz aralarında qarşılıqlı əlaqədə olurdular, məsələn, alıcı və satıcı nümayəndələri ticarət şəbəkəsində və digər biznes növlərində. Bu sistemlər irsi olaraq "bürokratik" təşkilatın mərkəzləşdirilmiş idarəetmə, statik struktur və yüksək dərəcədə ixtisaslaşmış agent funksionallığı kimi xüsusiyyətləri özündə əks etdirir. Xüsusi ilə, baza agent (rezident) məsələ alırdı, onu dekompozisiya edirdi və altməsələləri digər agentlər arsında paylayırdı və bundan sonra nəticələri toplayır və qərar qəbul edirdi  bu zaman, adətən əksər agentlər sırf olaraq informasiyanın toplanması və çatdırılması ilə məşğul olurdu.

Mərkəzləşdirilmiş iyerarxiyaya maik belə sistemlərin əvəzinə paylanmış sistemlər gəldi və onlarda bilik və resurslar kifayət qədər "müstəqil" olan agentlər arasında paylanırdı, lakin kritik və ya konfliktli hallarda qərar qəbul edən ümumi idarəetmə və nəzarət orqanı qalırdı. Bu istiqamətdəki növbəti addım tamamilə desentralizasiya edilmiş sistem paradiqması oldu və onlarda idarəetmə ancaq agentlər arasında lokal qarşılıqlı əlaqə hesabına baş verir. Bu zaman agentin "ümumi" məsələnin hər hansı bir ayrı hissəsinin həllinə dar funksional oriyentasiyası yavaş-yavaş öz yerini universal bütövlüyə (avtonomluğa) verdi. Belə desentralizasiya edilmiş təşkilata misal kimi həşərat koloniyasını, məsələn, arı və ya qarışqa koloniyasını göstərmək olar.

Multiagent texnologiyasının mahiyyəti məsələlərin prisipial olaraq yeni həll üsulundan ibarətdir. Problemin ən yaxşı həllini tapmağa imkan verən dəqiq müəyyən olunmuş (determenik) alqoritmin axtarılmasından ibarət olan klassik üsuldan fərqli olaraq, multiagent texnologiyarda həll avtomatik olaraq çoxlu sayda müstəqil, müəyyən məqsədə yönəldilmiş proqram modulların  agentlərin qarşılıqlı əlaqəsi nəticəsində alınır.

Çox zaman məsələlərin həllinin klassik üsulları ya real həyata tətbiq edilə bilmir ya da onlar böyük həcmdə hesablamalar tələb edir və yaxud tamamailə yoxdur. Şəkil 41-də proqram təminatının qurulmasının iki sxemi müqayisədə göstərilmişdir: ənənəvi və multiagent sistemi əsasında. MAS-da hər bir mahiyyətə uyğun proqram agenti qoyulur və onun maraqlarını təmsil edir.

Məsələ bundadır ki, insana intellektin olması xasdır və bu onu ciddi şəkildə qoyulmuş proqram əsasında fəaliyyət göstərən kompüterdən fərqləndirir. İntellkt insana mürəkkəb şəraitdə istiqamətlənməyə, qetri-dədiq qoyulmuş məsələləri həll etməyə, dəyişən şəraitə adaptasiya etməyə imkan verir. Qeyri-müəyyənlik o zaman baş verir ki, alterntivlər toplusu mövcuddur və uzun müddət keçdikdən sonra variantlardan hansının yaxşı olacağını demək mümkün deyil.

Multiagent sistemlər

Süni multiagent sistemlərin modellərinin qurulması və praktikada istifadəsinin başlanğıcı 1960-cı ildə qoyulmuşdur. Əsas kimi süni intellekt (Artificial Intelligence), paralel hesablama (Parallel Computing), məsələlərin paylanmış həlli (Distributed Problem Solving) kimi sahələrdəki inkişaf götürülmüşdür. Multiagent sistemlər sadalanan sahələrin qabaqcıl nailiyyətlərini özünə inteqrasiya etmək üçün real imkanlara malikdir və prinsipial olaraq yeni keyfiyyətlər nümayiş etdidirir. Hal-hazırda MAS süni intellekt sahəsinin ən dinamik inkişaf edən və perspektivli istiqamətlərindən biridir.

MAS adətən aşağıdakı əsas komponentlərdən ibarət olur:

• təşkilati vahidlər çoxluğu  obyektlər altçoxluğunu manipulyasiya edən agetlər altçoxluğundan ibarətdir;
• məsələlər çoxluğu;
• mühit, yəni agentlərin və obyektlərin mövcud olduğu müəyyən fəza;
• agentlər arasındakı münsibətlər çoxluğu;
• agentlərin hərəkətləri çoxluğu (məsələn, obyektlər üzərində əməliyyatlar).

Ənənəvi sistemlərdə qərar qəbul etmə sxemində dəyişikliklər edilməsi mürəkkəb və çətin məsələdir və yüksən ixtisaslı mütəxəssislərin olmasını tələb edir. Bu, belə sistemlərin yaradılmasını və istifadəsini həddindən artıq baha edir. Beləliklə, müasir zamanın aktual problemlərindən biri informasiyanın həcminin və sistemin təsvirinin çətinliyinin artmasından ibarətdir.

Bu cür problemlərin həlli üçün multiagent texnologiyaları tətbiq edilir və son zamanlar həm tətbiqi və sistem proqramlaşdırmaya, həm də süni intellekt və paylanmış intellktual sistemlərin tədqiqi kimi sahələrə adaptasiya edilmişdir. Bununla belə, hər bir xüsusi halda anlayışa müxtəlif mənalar verilir.

Agentlər

Agent xarici mühitdə yerləşdirilmiş və onunla qarşılıqlı əlaqədə olmağa qadir olan, qarşıya qoyulan məqsədə çatmaq üçün müəyyən rasional hərəkətləri həyata keçirən ağıllı varlıqdır. İntellekual agent aşagıdakı xüsusiyyətlərə malik olan agentdir:

• reaktivlik (reactivity)  agent xarici mühiti hiss edir və onda baş verən dəyişikliklərə reaksiya verir, məqsədə çatmaq üçün əməliyyatlar həyata keçirir;
• proaktivlik (pro-activeness)  agent məqsədlərə nail olmağa yönəlmiş hərəkətləri etməklə, təşəbbüs göstərməklə, məqsədlərlə idarə olunan hərəkətləri göstərir;
• sosiallıq (social ability)  agent məqsədə çatmaq üçün xarici mühititn digər varlıqları ilə (digər agentlərlə, insanlarla və s.) qarşılıqlı əlaqədə olur.

Sistemlər yaradılarkən ilk iki xüsusiyyətlərdən hər birinə çox asanlıqla nail olunur. Əsas çətinlik sistemdə hər iki xüsusiyyətin lazımi nisbətlərdə birləşdirilməsidir. Əgər agent xarici mühitdə baş verən dəyişikliklərə reaksiya vermədən məqsədə çatmaq ssenarisinə sərt şəkildə əməl edirsə və plana dəyişikliklərin edilməsinin lazım olduğunu görmək qabiliyətinə malik deyilsə, onda o, o qədər də effektiv olmayacaq. Lakin hərəkətlər məqsədyönlü şəkildə planlaşdırılmadan, xaricdən gələn stimullara ancaq reaksiya ilə məhdudlaşarsa, onda qeyri-effektiv olacaq. Sosiallıq xüsusiyyətinə nail olmaq da asan deyil. Sosiallıq sadəcə verilənlər mübadiləsi deyil. Kommunikasiyadan başqa, sosial davranışa digər varlıqlarla əməkdaşlıq da daxil olmalıdır. Əməkdaşlıq məqsədin ayrı-ayrı varlıqlar arasında bölünməsi, birgə planlaşdırma və ümumi məqsədə çatmaq üçün hərəkətlərin koordinasiyasından ibarətdir. Sosial davranış heç olmasa agentin digər varlıqların məqsədləri və bu məqsədlərə çatmaq üçün planları haqqında təsəffürün olmasını nəzərdə tutur.

Bu gün agent texnologiyaları müxtəlif növ agentlər, onların davranış modelləri və xüsusiyyətlərini, müasir tələblərə uyğun arxitekturalar və komponentlər təklif edir. Agentlər arasında qarşılıqlı əlaqənin təşkilinin əsas forması əməkdaşlıqdır. Əməkdaşlıq ortaq məqsədə çatmaq üçün qüvvələrin birləşdirilməsi və eyni zamanda agentlər arasında funksiyaların, rolların və vəzifələrin bölüşdürülməsi ilə xarakterizə olunur. Ümumi halda, əməkdaşlığın düsturunu belə ifadə etmək olar: əməkdaşlıq = fəaliyyətin koordinasiyası + münaqişələrin həlli. Koordinasiya dedikdə adətən hərəkətlər arasındakı assıllığın idarə edilməsidir. Süni agentlər arasındakı kommunikasiya seçilmiş protokoldan asılıdır və protokol vacib və düzgün məlumatların sintezi qaydaları çoxluğunu müəyyən edir. Ümumi məqsədə çatmaq üçün əməkdaşlıq edən agentlərdən ibarət qrupların fundamental xüsusiyyətləri sosial strukturun olması və rolların agentlər arasında paylanmasıdır.

Agentin arxitekturunun əsası kontekst və ya onun yerinə yetirildiyi server mühitindən ibarətdir. Hər bir agent daimi identifikatora  ada malikdir. Server mühitində təkcə ilkin agent deyil, həmçinin onun surəti yerinə yetirilə bilər. Agentlər müstəqil olaraq öz surətlərini yarada və işin yerinə yetirilməsi üçün onları müxtəlif serverlərə göndərə bilərlər. Agent növbəti serverə çatdıqda, onun kodu və verilənləri yeni kontekstə keçirilir və əvvəlki yerindən silinir. Agent yeni kontekstdə qadağan olmayan hər şeyi edə bilər. Kontekstdə iş başa çatdıqda, agent özünü digər kontekstə və ya göndərənin ünvanına göndərə bilər. Agentlər həmçinin özləri və ya serverin əmri ilə sönə ("ölə") bilərlər və bundan sonra server onları kontekstdən saxlanılması üçün ayrılmış xüsusi yerə daşıyır.

Ədəbiyyat

Şıxəliyev R. H. "Şəbəkə texnologiyaları. Mühazirələr kursu" Dərslik. Bakı: "İnformasiya Texnologiyaları" nəşriyyatı, 2017, 143 səh.