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Multiagentensystem

Multiagentensysteme sind Systeme, die aus mehreren Agenten bestehen, die interagieren. Die Interaktionen zwischen den Agenten setzen Kommunikation voraus. Das Zusammenwirken der Agenten wird durch den Einsatz von Koordinationsmechanismen gestaltet. Durch Selbstorganisation der Agenten wird eine Komplexitätsreduktion erwartet.

Motivation und Begriff

Häufig liegen nicht einzelne Agenten sondern ganze Gesellschaften von Agenten vor, da viele Probleme für einen einzelnen Agenten zu komplex und auf natürliche Art und Weise verteilt sind [Weiss 1999, S. 80 f.].

Ein aus Agenten bestehendes System heißt Multiagentensystem, wenn es die folgenden Eigenschaften hat [Fischer, Schillo, Siekmann 2003]:

  1.  Es existiert eine statische Beschreibung des Systems, die aus Prototyp-Agenten und einem Adressen- und Dienstverzeichnis für Agenten (Agent-Directory-Service (ADS)) besteht. Die Prototyp-Agenten sind für das durch das System zu lösende Problem notwendig.
  2.  Der Problemlösungsprozess beginnt zum Zeitpunkt t=0, indem das System Instanzen der Prototyp-Agenten sowie initiale ADS bildet. Die Instanzen erben das Verhalten und Wissen der Prototyp-Agenten, verfügen aber auch über zusätzliches Wissen.
  3. Zu einem Zeitpunkt t >0 schreitet der Problemlösungsprozess voran, indem die unter 2. vorhandenen Agenten in Agenten transformiert werden, die zum Zeitpunkt t Bestandteil des Systems sind. Durch diese Transformation verändert sich u.a. die Wissensbasis der Agenten.

Für die Interaktionen zwischen den Agenten ist Kommunikation erforderlich, die eine Einigung der Agenten über die zu verwendende Syntax und die semantische Bedeutung der Nachrichten voraussetzt [Weiss 1999, S. 83 f.]. Dazu sind Sprachen zur Agentenkommunikation und Ontologien erforderlich. Koordinationsmechanismen für das Zusammenwirken der Agenten, z.B. Verhandlungen [Kraus 2001, S. 17 f.], sind zu spezifizieren. Durch Rollenzuweisung wird das normative Verhaltensrepertoire der Agenten festgelegt [Odell et al. 2003]. Eine Standardisierung von Infrastruktur sowie der Interaktionen wird von der Foundation for Intelligent Physical Agents (FIPA) [FIPA 2008] vorangetrieben. Multiagentensysteme werden u.a. in der PPS  [Shen et al. 2006], der Transportplanung oder im E-Business eingesetzt.

Das in [Mönch 2006] beschriebene Multiagentensysten FABMAS ist hierarchisch organisiert. Es unterstützt die Produktionssteuerung in komplexen Produktionssystemen. Den Ressourcen auf den einzelnen Hierarchieebenen sowie den Losen werden Entscheideragenten zugeordnet. Dienstagenten unterstützen die Entscheideragenten bei der Entscheidungsfindung. Sie kapseln u.a. Maschinenbelegungs- und Monitoringfunktionalität

Literatur

FIPA: Foundation for Intelligent Physical Agents. http://fipa.org (Abruf 09.10.2011).

Fischer, Klaus ; Schillo, Michael ; Siekmann, Jörg: Holonic Multiagent Systems: A Foundation for the Organisation of Multiagent Systems. In: Proceedings First International Conference on Industrial Application of Holonic and Multi-Agent Systems (HoloMas2 2003), LNAI 2744, 71-80, 2003.

Kraus, Sarit: Strategic Negotiation in Multiagent Environments. Cambridge, MA : MIT Press, 2001.

Mönch, Lars: Agentenbasierte Produktionssteuerung komplexer Produktionssysteme. Wiesbaden : Gabler, 2006.

Odell, James ; Parunak, H. Van Dyke ; Fleischer, Mitchel: Modeling Agent Organizations Using Roles. In: Software and Systems Modeling (2003), Nr. 2, S. 76-81.

Shen, Weiming ; Hao, Qi ; Yoon, Hyun Joong ; Norrie, Douglas H.: Application of Agent-based Systems in Intelligent Manufacturing: An updated Review.  In: Advanced Engineering Informatics (2006), Nr. 4, S. 415-431.

Weiss, Gerhardt: Multiagent Systems: A Modern Approach to Distributed Artificial Intelligence. Cambridge, Massachusetts : MIT Press, 1999.

 

Autor


Prof. Dr. Lars Mönch, FernUniversität Hagen, Fakultät f. Mathematik u. Informatik, Universitätsstr. 1, Lehrstuhl Unternehmensweite Softwaresysteme, 58084 Hagen

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Zuletzt bearbeitet: 26.09.2014 13:22
Letzter Abruf: 29.03.2017 15:14
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