Многоуровневая архитектура для автономного агента (“Touring Machine”)

 

Эта архитектура разработана для специального приложения автономного агента-подвижного робота [16]. В отличие от большинства других разработок, она рассчитана на реальное приложение, а не на демонстрационный вариант только. В реальном приложении агент имеет дело с непредвиденными событиями внешнего мира как в пространстве, так и во времени и в присутствии других агентов. При этом он должен сохранять способность адекватно реагировать на них и принимать решения. Но внешний мир невозможно моделировать в деталях. По этой причине архитектура агента и является, как правило, гибридной. Агент должен иметь архитектуру, которая позволит ему справляться с неопределенностью и неполнотой информации, реагировать на непредвиденные события, пользуясь относительно простыми правилами. Это - исходная позиция авторов данной архитектуры.

 

 

 

 

 

Данная архитектура представлена на рис.9 [16]. По утверждению автора, эта архитектура демонстрирует хорошее поведение в соответствии с контекстом- состоянием внешней среды. Она включает в себя три уровня, каждый из которых соответствует различным типам способностей агента.

- уровень реакции на события R поддерживает способность агента быстро реагировать на события, выдаваемые вышележащим уровнем, даже если они ранее не планировались;

 

 

Рис.9. Многоуровневая архитектура для автономного агента

(“Touring Machine”)

 

- уровень планирования P генерирует, исполняет и динамически реконструирует частичные планы, например, для выбора маршрута подвижного робота;

-уровень предсказания, или моделирования M моделирует поведение сущностей внешней среды и самого агента, что может использоваться для объяснения наблюдаемого поведения и предсказания возможного их поведения в будущем.

Каждый из этих уровней имеет модель мира агента на соответствующем уровне абстракции и содержит возможности, соответствующие уровню. Каждый из уровней напрямую связан с компонентой восприятия и действия и в состоянии независимо от других уровней решать, реагировать или не реагировать в текущем состоянии мира. В архитектуру включена Подсистема управления на основе правил, активируемая контекстом с задачей обеспечить подходящее поведение агента в случае конфликта вариантов поведения, инициируемого различными уровнями. Система реализована как комбинация технологии обмена сообщениями и контекстной активации управляющих правил (в соответствии со спецификой предметной области), выступающей в роли посредника, который исследует данные разных уровней (воспринимаемый вход и выходы разных уровней), вводит на различные уровни новые данные и удаляет некоторые данные.

Синхронизация входов и выходов уровней также обеспечивается этой подсистемой. Фактически правила подсистемы выступают в роли фильтра между сенсорами агента и внутренними уровнями агента (“supressors”) и между уровнями и их исполнительными элементами (“censors”). Посредничество это остается активным все время работы агента, однако оно “прозрачно” для уровней, каждый из которых продолжает действовать так, как если бы он был единственным при управлении агентом, не заботясь о возможном конфликте.

Данная архитектура имеет реализацию и по мнению авторов вполне работоспособна. Она интегрирует в себе ряд традиционных механизмов рассуждений на основе знаний и механизмов чисто поведенческого, “реактивного” характера. Она является весьма характерным представителем горизонтально организованной многоуровневой архитектуры.