Multi-Agenten-Systeme in dWb+ (II)

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15.01.2017

Die Ideen für die Umsetzung von Multi-Agenten-Systemen in dWb+, die bereits in einem früheren Artikel beschrieben wurden, wurden umgesetzt und in einem ersten praktischen Szenario validiert:

Dataflow Workbench dWb+

Überblick

Dazu wurde zunächst eine Architektur entworfen, in der es mehrere Komponenten für das System gibt:

Jeder Agent verfügt über einen Zustand den er selbst modifizieren kann und den andere Agenten und der Anwender einsehen können. Des weiteren verfügt jeder über eine individuelle Konfiguration. Diese kann der Agent nicht selbst modifizieren - sie wird ihm bei der Instantiierung durch den Schwarm zugeteilt. Weiterhin verfügt jeder Agent über eine Konfiguration, die die gesamte Population (den gesamten Schwarm) betrifft. Auch diese ist nicht durch den Agenten modifizierbar. Sie existiert nur einmal und wird allen Agenten per Referenz zugänglich gemacht.

Jeder Agent gehört zu einem Schwarm. Ein Schwarm kann aus unbegrenzt vielen Agenten bestehen. Der Schwarm sorgt dafür, dass die Agenten ihren inneren Zustand aktualisieren könnnen: Dazu gibt er jedem einzelnen Agenten Informationen über die Umgebung und die Zustände aller Agenten. Der Agent ermittelt anhand der Informationen aus der Umwelt und den Zuständen der anderen Agenten und seinem inheränten Verhalten etwaige Zustandsänderungen und aktuelisiert seinen Zustand.

Die Implementierung geschieht durch mehrere Module: Der Schwarm ist ein dediziertes Modul, das intern die Agenten verwaltet. Die Agenten treten selbst nicht als Module in Erscheinung. Dazu wurde für die bessere Veranschaulichung ein weiteres Modul geschaffen, das mittels Informationen aus dem Environment und den Zuständen der Agenten den Systemzustand visualisiert.

Die einzelnen Aspekte (Agent, Schwarm, Zustand, Environment) konnten dabei so generifiziert werden, dass Basisklassen entstanden, die die Erstellung weiterer Multi-Agenten-Systeme zur Benutzung in dWb+ wesentlich erleichtern.

Wie man aus den drei angehängten Screenshots sehen kann, entwickelt sich unter den einfachen Agenten mittels Selbstorganisation so etwas wie Ordnung.

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