多智能体系统中逻辑和代理模型的讨论：新认知符号模型及其应用.

199理论计算机科学电子笔记70第5期（2002）网址：http://www.elsevier.nl/locate/entcs/volume70.html5页逻辑和多代理：一种新的认知符号模型Paolo Torroni保罗·托罗尼1，2Dipartimento di Elettronica，Informatica eSistemisticaUniversit`adiBolognaV. le Risorgimento 2，40136博洛尼亚，意大利扩展抽象2001年在帕福斯（塞浦路斯）举行的最后一届CLIMA以一个关于计算逻辑（CL）在多智能体系统（MAS）中的作用的小组会议在MAS发展的两个维度被挑选出来，并讨论：一方面反应性与理性，另一方面个人与社会。讨论的大多数要点旨在证明和激励CL技术的应用MAS开发：应该使用逻辑来实现个人，或社会，或两者兼而有之？ 应该使用逻辑来模拟反应部分，还是主动部分，还是两者兼而有之？ 我们希望在性能、集成开放性等方面实现对这些问题最直观的回答可能是，逻辑应该用于逻辑擅长的事情。例如，逻辑编程为基础的技术，如溯因和归纳逻辑编程似乎适合建模代理的假设推理和适应性。模态逻辑运算符，例如BDI代理模型[3]所采用的那些，可以是描述代理行为并将其与社会中的其他代理建立关系的强大而综合的方式。基于模型检查的技术可以应用于代理系统的验证。多种方法的结合，如模态和时态逻辑，或逻辑编程框架中的溯因和归纳，可能是实现更全面的代理和代理系统架构的关键但在这种情况下，要确定所选组合的哪些性质成立并不是一件容易的事情。在CLIMA的这个新版本的时候，虽然关于CL在MAS中的作用的争论仍然是开放的，但从CL社区内部，我们正在目睹对多智能体系统的兴趣增长，认为这本身就是一个有趣的问题。1我要感谢Evelina Lamma、Francesca Toni和Ken Satoh对本文件进行了富有成效的讨论和评论这项工作得到了由CEC资助的SOCS项目（合同IST-2001-32530）的部分支持2电邮地址： ptorroni@deis.unibo.it2002年由ElsevierScienceB出版。 诉 操作访问根据C CB Y-NC-N D许可证进行。托罗尼200认知模型这是由于许多原因，其中之一，我们会说，需要把“抽象”推理的背景下，“具体”的环境，并使用逻辑不仅解决问题，智能个体的多智能体隐喻位于动态和不可预测的环境中，可以通过更新他们的信念相互作用，可以被视为一个新的符号认知模型的基础。基于逻辑的代理和外部世界最近的一些关于逻辑程序设计的工作概述了这种智能系统的新概念。在[1]中，Kowalski说：“多智能体系统的客观视角迫使我承认存在一个真实的环境，它独立于个体智能体而存在：正如我现在所看到的，如果只有一个智能体，那么那个智能体的环境可能只是虚拟的。但是，如果有几个主体相互作用，并且如果它们都是同样真实的，那么每个主体的环境必须包括其他主体，因此环境本身也必须是真实的。 这个由多个代理共享的真实环境可以被理解为经典的模型论语义结构。它赋予主体的思想以意义，使一些思想为真，另一些思想为假。它使他们的思想在现实中扎根。我们认为，本次研讨会上提出的许多工作都很好地反映了这一概念。推测计算一方面和规划一起行动执行另一方面调和代理推理与外部世界的行动效果。提出的处理消息丢失或修改的技术清楚地描绘了一个基于逻辑的代理所处的环境的想法，它确实可能与它们所拥有的模型非常不同。等级制度、角色和偏好的引入将行动者置于一个情境中，有时我们可以称之为社会或制度，它处于比单个个体更高的层次，并赋予行动者的思想和行为以意义为什么从CL的角度来看这个新模型很有趣？考虑到一个具有自己语义的环境意味着接受破坏性赋值[1]。如果我们把MAS看作是一个分布式的并发计算系统，那么考虑多个自治代理可能意味着在每一步都要强加一个承诺的选择如果我们想采用这种新的计算逻辑范式我们应该做什么新的假设，另一方面，我们如何适应-在我们的背景中现代化这些新功能？如果我们考虑一个智能体的观点，系统中的其他智能体可以被视为环境的一部分。因此，在这种新的认知模型中，一个基本的方面是沟通，因为它是代理人相互了解的方式之一。这是代理间的通信，托罗尼201可以构成一个具有符号知识表示的代理系统一个协作解决问题的系统，例如通过监控其他代理人的精神状态[2]。但是，在基于逻辑的代理模型中容纳通信并不是一项微不足道的任务，并且具有几个语义含义。例如，如果我们使用一种形式的溯因来建模通信，并将通信行为建模为可溯谓词[4，5]，那么在多智能体上下文中，这种谓词的语义是什么？它仍然是一个可溯谓词，还是一旦被传递就成为一个事实在一般情况下，问题可以放在下面的方式：如何accommodate在代理的知识表示和推理活动的外部输入给出了一个动态演变的环境？以集体一致性取代个人一致性上面提出的问题与另一个中心问题密切相关，这个问题也被研讨会上的一些论文所考虑，即一致性。将具有不同知识库的几个代理放在一起确实可能导致系统不一致，这取决于例如我们想要赋予整个系统什么语义以及完整性约束的存在。约束在抽象层面上可以被看作是在任何时候都必须为真的公式，它们可以在实践中用来表达代理的行为和交互协议。让我们举几个具体的应用场景。在分布式系统管理中，可能存在提供服务的代理（资源管理器），并且它们可能具有关于对这些资源的访问的一些策略。向资源管理器请求服务的客户端代理也可以有自己的策略来约束和管理它们的请求。对代理行为的完整性约束可以用来描述这样的策略。以类似的方式，也有可能建立电子机构的模型，其中我们已经展示了两个系统的例子，其中完整性约束在个人层面和系统层面都发挥了关键作用。 在在第一种情况下，它们隐含地将互动协议定义为由个人组成的结果;在第二种情况下，它们明确地编码了机构中每个人都必须遵守的行为规则和规范。当我们把不同的个体放在一起时，定义什么变得很重要。是一致的，什么不是。抽象地说，问题变成了：我们可以给一个基于逻辑的代理系统什么语义？维护个人和系统的完整性意味着什么如何保持从对世界的多种和独立解释的“组合”或更好的相互作用中产生的整个系统的一致性托罗尼202计算实用BDI模型还有最后一个问题，我们想解决。通常的情况是，提出新的建议的最终目的是要有一个可实现的系统，同时具有可以确定和证明的属性（这是基于逻辑的方法的声称的优点之一）。但事实上，我们所目睹的是在弥合理论与实践之间的差距方面存在的一个现实问题。 我们可以采用哪种代理架构来实现这一目的？事实上，代理行为的参考架构是众所周知的BDI模型，基于信念，欲望和意图，及其变化和演变。在它引入十多年后，仍然有大量的工作正在完成和将要完成，旨在为BDI提供计算逻辑和架构之间的联系，验证BDI的实际实现是否确实满足理论要求，或者BDI代理是否适应特定的BDI策略，将BDI的基础重新铸造成逻辑编程框架，在提供证明方法，以建立一致性的类别的公式，以代表内省的信念。BDI似乎是一种强大的方式来模拟代理行为和代理社会的演变。可能世界的概念作为演化环境的一种可能的表示确实很有吸引力但是，在多大程度上是完整的BDI证明理论的应用？那么，问题是：我们将全面实现BDI代理，还是这是一个乌托邦？在实际应用中，该模型的哪些简化可以被认为是可接受的？结论这项工作的大部分灵感来自研讨会上提出的论文。这方面的贡献的目的是提出一些问题，我们认为中央在该地区的基于逻辑的多智能体系统，并离开他们作为开放的讨论议题。这些问题是关于主体的内部推理与外部世界之间的关系，一个由代理组成的系统，该代理基于私有知识进行推理，以及关于BDI架构的实现。我们相信，这些问题的答案可以促进未来几年多智能体系统和计算逻辑研究的重大进展。引用[1] 科瓦尔斯基河一、逻辑编程和现实世界，逻辑编程通讯（2001）。[2] Panzarasa，P.，N. R. Jennings和T. J.Norman，Formalising collaborativedecision making and practical reasoning in multi-agent systems，Journal ofLogic托罗尼203计算12（2002）。[3] Rao，A. 和M. George W.A.，An abstract architecture for rational agents，in：Proceedings of the International Workshop on Knowledge Representation（KR[4] Sadri，F.，F. Toni和P. Torroni，对话谈判：代理品种和对话序列，在：智能代理VIII，安乐405-421[5] 佐藤角，澳-地和K. Yamamoto ，Speculative computation with multi-agentbelief revision ，in： Proceedings AAMAS ， Bologna ，Italy （ 2002）， pp.897-904.