第２８卷第３期２０１２年５月
後勤工程學院學報
文章編號
ｍａｓ中ａｇｅｎｔ屬性衝突形式化描述及消解系統研究
張恒 ，姜大立 ，張立 ，李詠治
（１．後勤工程學院研究生管理大隊，重慶４０１３１１；２．後勤工程學院後勤資訊工程系，重慶４０１３１１）
摘要由於多智慧型體系統（ｍａｓ）中各個ａｇｅｎｔ具有自治性、分布性和異構性等特
徵，導致ｍａｓ內部經常會出現衝突現象。首先，運用數學方法對ｍａｓ中存在的屬性衝突進行形式化描述，並將其分為６類，針對每類衝突提出了相應的消解對策。其次，對屬性衝突智慧型消解系統（ａａｃｉｒｓ）流程框架進行了分析，並在此基礎上建立了ａａｃｉｒｓ系統，實現了ｍａｓ中屬性衝突的消解。
從而為解決ｍａｓ中ａｇｅｎｔ屬性衝突提供了解決方案，為
ｍａｓ的穩定執行提供了技術保證。
關鍵詞多智慧型體系統；ａｇｅｎｔ屬性衝突；形式化描述；消解系統中圖分類號：ｔｐ１８
文獻標誌碼：ａ
多智慧型體系統是由多個ａｇｅｎｔ構成的鬆散耦合系統 。它是當今人工智慧研究的前沿領域，是分布式人工智慧的乙個重要分支。由於其具有自治性、自適應性、分布性、協同性等特徵，已成功應用於諸多領域。
但是，ｍａｓ在發展過程中仍存在一定的缺陷和不確定性，由於自治性、異
構性等特徵，ａｇｅｎｔ之間互動經常會出現大量衝突現象 『ｑ。衝突處理問題是ｍａｓ研究的一項重要內容，但從目前國內外發表的相關**情況來看，這方面的研究還遠遠落後於對ｍａｓ其他相關技術的研究，己
經成為制約ｍａｓ研究的瓶頸問題之一。因此，必須解決好ａｇｅｎｔ之間存在的衝突問題，以保證ｍａｓ高效
而穩定地執行。
收稿日期：２０１ｌ一１２一ｌ５
**專案：國家自然科學**資助專案全軍後勤重點科研計畫資助專案作者簡介：張恒，男，博士生，主要從事軍事物流資訊化與後勤資訊化研究。
７６後勤工程學院學報
１ｍａｓ中的衝突簡述
ｍａｓ是由多個自治或半自治的ａｇｅｎｔ組成的分布式系統，系統中的多個ａｇｅｎｔ通過相互作用和協同工作以執行一些任務或滿足一些目標 】。從ｊｅｎｎｉｎｇｓ等人給出的定義可以看出，ｍａｓ由一組ａｇｅｎｔ鬆散
組合而成，這些ａｇｅｎｔ之間通過相互傳遞訊息協作解決超過各自能力的問題，並且這些ａｇｅｎｔ具有自治性、
分布性和異構性等特徵。正是由於ａｇｅｎｔ具有自治性、異構性等特徵，因此，在同乙個ｍａｓ中，ａｇｅｎｔ之間
的衝突是經常發生的，常會出現一些與期望效果不一致，甚至相互衝突或矛盾的現象，這種現象稱作
ａｇｅｎｔ衝突。目前，ａｇｅｎｔ衝突已經成為ｍａｓ領域中的乙個研究熱點。
定義１定義ｍａ表示乙個ｍａｓ系統，表示乙個獨立的ａｇｅｎｔ，且ｍａ＝｛ａ。，ａ 一，ａ ｝，∈ｎ，即乙個
ｍａｓ是由乙個或多個獨立的ａｇｅｎｔ組成。
定義２（ａｇｅｎｔ衝突）定義ｈａ
ｉ｛萎 ａ∈ｍａ，一￣［－ｍａｏ？，如果存在一＂ｉ＂ａｇｅｎｔ或幾個
ａｇｅｎｔａ．產生了以下情況：
（１）ｊａ，使即存在ａ ，阻礙了其他乙個或多個ａ 特徵的實現；
（２）ａ，使 。ａａ：八…八即存在ａｇｅｎｔａ ，使系統展現出的整體功能違反了使用者期
望，使系統出現矛盾狀態；
（３）ｊａ，使得即存在ａｇｅｎｔａ ，使ａｇｅｎｔ之間出現了訊息互動異常；
則稱系統存在ａｇｅｎｔ衝突。
從定義２可以看出，ａｇｅｎｔ之間的互動衝突既可能是ａｇｅｎｔ之間輸人／輸出的不匹配，即乙個ａｇｅｎｔ的輸出無法滿足另乙個ａｇｅｎｔ的輸入約束，使得ａｇｅｎｔ無法正常執行；也可能是ａｇｅｎｔ在執行的時候系統出現了
某些意外的特徵狀態。因此，根據定義２可以將ａｇｅｎｔ衝突分為屬性衝突和特徵衝突。
屬性衝突是指存在訊息互動的兩個ａｇｅｎｔ之間的基本屬性、方法、事件等，以及ａｇｅｎｔ介面約束不匹配
而產生的衝突。也就是說，乙個ａｇｅｎｔ的輸出不能滿足另乙個ａｇｅｎｔ的輸入約束時，它們就發生了屬性衝突。舉例說明：
ａ 的輸出引數型別為字元型，而與之互動的ａ：的輸人引數型別要求為整型，這就發生了屬
性衝突，此時ａ：無法正常接收ａ 輸出的訊息，導致系統執行異常，無法實現使用者期望。
特徵衝突是指ａｇｅｎｔ之間的行為產生相互衝突或影響，導致系統出現非期望的ａｇｅｎｔ行狀態，該衝突源自ａｇｅｎｔ之間的行為互動。舉例說明：ａ要根據資料ｄ。
更改資料ｄ：，然而由於網路延遲等原因，ａ：在ａ。
讀取了後，還沒有更改資料ｄ 之前，就更改了資料ｄ。，這就造成資料的不一致，使得系統功能出現異常。
本文研究的重點是屬性衝突的形式化描述和消解方法，對於特徵衝突將不予詳細介紹。
２ 屬性衝突的形式化描述
形式化描述的基本含義是借助於數學的方法來研究電腦科學中的問題。通過形式化描述可以為ｍａｓ的研發提供乙個研究框架，該框架為ａｇｅｎｔ描述、系統開發和驗證提供良好的支
持。形式化描述不但在描述上具有準確性和無二意性，而且有利於實現系統開發中的智慧型化過程。為了便於描述ａｇｅｎｔ之間的關係，在本節中將對介面以及ａｇｅｎｔ介面匹配原則進行定義和描述。
定義３（ａｇｅｎｔ定義）在ｍａｓ中，ａｇｅｎｔ表示為乙個三元組ａ＝＜ ｇ，ｍ＞，其中表ｎ｝ｎ
示ａｇｅｎｔ的接ｉ：１函式集合表示ａｇｅｎｔ的第個介面表示ａｇｅｎｔ的功能集合，ｇ 表示介面ｉｉ對應的功能表示ａｇｅｎｔ的輸入／輸出訊息集合，表示介面ｉｉ對應的輸
第３期張恒等ｍａｓ中ａｇｅｎｔ屬性衝突形式化描述及消解系統研究７７
人／輸出訊息。
定義４（ａｇｅｎｔ輸入／輸出介面定義）在ａｇｅｎｔ中，介面，＝＜，，，＞，其中表示接
口的輸人接表示接１３的輸出介面表示輸入／輸出引數和
引數約束條件，其中表示輸人／輸出引數的值；ｎ表示輸入／輸出引數的名稱；７表示輸入／輸出引數的型別；
表示輸入，輸出引數種；的約束條件；ｃ表示輸入／輸出引數的其他約束條件，如精度、數量、值域等；ｐｎ≤ｚ≤ｎ）
表示輸入／輸出介面，的第ｉ個引數及引數的約束條件。
定義５（輸入匹配定義）ｖ，和ｖ，，如果則稱從輸出介面，到輸入介面，ｉ｜ｌ
是輸入匹配的，記為，
。定義６（ａｇｅｎｔ接１３匹配定義）對於ａｇｅｎｔ任意兩個介面和１２＝＜ ，；＞，如果
則稱ａｇｅｎｔ介面，ｌ和，２是匹配的，記為ｐ（ｉｉ，，２）或ｐ（ｉ２，ｉ１）。
定義７ （ａｇｅｎｔ介面等價定義）兩個互動的ａｇｅｎｔ中，ｖ１１＝＜
ｏ＞和ｖ１２＝＜ ，＞，如果
則稱，１等價於，２，記為，。＜ ＞厶。
由定義３至定義７的形式化描述和定義２中ａｇｅｎｔ衝突的定義可以歸納出，屬性衝突主要是由介面的輸
人／輸出不匹配造成的，這些異構問題廣泛地存在於ｍａｓ中，降低了ａｇｅｎｔ功能發現的準確性、按需替換的有
效性及ａｇｅｎｔ協同的效率和整體性。因此，ｍａｓ中存在的ａｇｅｎｔ介面異構問題可分為以下幾類：輸入／輸出參
數的名稱衝突、引數的型別衝突、引數的結構衝突、引數的精度衝突、引數的數量衝突、引數的值域衝突等 「１。這些衝突不僅直接限制了系統中ａｇｅｎｔ的整合度，而且阻礙了系統中ａｇｅｎｔ協同或按需替換等的實現。
３屬性衝突的消解對策
在形式化描述的基礎上，將屬性衝突分為名稱衝突、型別衝突、結構衝突、精度衝突、數量衝突和值域
衝突６類。因此，屬性衝突的消解對策［１２－１４１也分為６類。３．１名稱衝突
定義表示ｃｎａｍｅｌ和ｃｎａｍｅ２發生名稱衝突，ｃｎａｍｅｌ和ｃｎａｍｅ２可以是
ａｇｅｎｔ的介面，、功能ｇ、輸人偷出訊息 、引數ｐ等。如果兩者不匹配，可能導致ａｇｅｎｔ間無法正常查詢、調
用和傳遞訊息，出現名稱衝突。
重新命名對策：對ｃｎａｍｅ１或ｃｎａｍｅ２進行重新命名，以達到兩者一致的目的。實現方法是首先判斷
ｃｎａｍｅ１和ｃｎａｍｅ２名稱是否一致，若一致，直接放行；若不一致，則將兩者同時更名為一中間通用名。實
現函式為
３．２型別衝突
定義表示ｃｔｙｐｅｌ和ｃｔｙｐｅ２發生型別衝突，ｃｔｙｐｅｌ和ｃ ｅ２可以是能夠相互
轉換的任意型別。在ａｇｅｎｔ之間互動時，由於無法進行隱式轉換，如果ｃｔｙｐｅｌ和ｃｔｙｐｅ２不一致，就可能導
致ａｇｅｎｔ間互動無法正常實現，出現型別衝突。
資料型別轉換對策：對ｃｒｒｐｅ１和ｃｔｙｐｅ２進行轉換，以達到兩者一致的目的。實現方法是首先判斷ｃｅ１和ｃｔｙｐｅ２資料型別是否一致，若一致，直接放行；若不一致，則將其中乙個引數型別轉換為另乙個
引數型別，使其滿足資料接收的要求。實現函式為如ｉｎｔｅ—
ｇｅｒ轉換為ｓｔｉｒｎｇ，或ｓｔｉｒｎｇ轉換為結構衝突
定義表示ｃｓｔｒｕｃｔ１和ｃｓｔｒｕｃｔ２發生資料結構衝突，ｃｓｔｒｕｃｔｉ和ｃｓｕ』ｕｃｔ２可以
７８後勤工程學院學報２０１２年
是系統定義或自定義的結構型別。資料結構的實質是一組型別的集合，如果集合中存在任意乙個型別不
一致，則導致結構衝突。
資料結構中型別轉換對策：對ｃｓｔｒｕｃｔ１和ｃｓｔｒｕｃｔ２中不匹配的資料型別進行轉換，以達到結構中所有型別保持一致的目的。實現方法是首先遍歷ｃｓｔｒｕｅｔ１和ｃｓｔｒｕｃｔ２，判斷兩個結構中不匹配的資料型別；其次針對不匹配的資料型別，採用資料型別轉換對策，使其滿足資料接收的要求。
實現函式為
３．４精度衝突
定義表示ｃａｃｃｕｒｌ和ｃａｃｃｕｒ２發生資料精度衝突。資料精度會直接影響資料
計算的最終結果，因此，ａｇｅｎｔ互動過程中必須對資料精度進行約束，以避免資料精度衝突的發生。
統一精度對策：將ｃａｃｃｕｒｌ和ｃａｃｃｕｒ２的精度統一為使用者要求的精度約束。實現方法是根據使用者給出
的精度要求，對ｃａｃｃｕｒｌ和ｃａｃｃｕｒ２進行精度校準，大於該精度的值採用四捨五人法進行轉換，小於該精度的值採用末尾補零法進行轉換。實現函式為
數量衝突
定義表示ｃｎｕｍ１和ｃｎｕｍ２發生引數數量衝突。數量衝突是輸入／輸出的引數數量不一致造成的衝突現象。
子集對映對策：發生引數數量衝突時，如果則將ｃｎｕｍ２的引數對應對映到ｃｎｕｍｌ中。實現方法是首先確定ｃｎｕｍ１和ｃｎｕｍ２的包含與被包含關係，其次將引數多的集合對映到引數少的集合中，去除多餘的引數，使能夠正確接收所傳人的引數集合。
實現函式為
值域衝突
定義表示ｃｒａｎｇｅｉ和ｃｒａｎｇｅ２發生資料值域衝突。資料值域衝突是一種
常見現象，ａｇｅｎｔ互動過程中，如果輸出的值ｃｒａｎｇｅ１超出了輸入值ｃｒａｎｇｅ２的值域範圍，就可能導致
ａｇｅｎｔ互動異常，功能無法正常實現。
交集限定對策：對輸入／輸出的引數值域ｃｒａｎｇｅ１和ｃｒａｎｇｅ２進行限定，以達到資料不越界的目的。
實現方法是首先計算輸入／輸出的值域範圍，取兩者的交集如果存在則表示兩者不能進行互動；反之，對輸入值， 值域進行限定，使其不超出該範圍，若超出，則報警，提醒， 無效。實現函式為
４ ａａｃｉｒｓ的實現
ａｇｅｎｔ）＝￣性衝突智慧型消解系統針ｇ￣ｍａｓ**現的各種型別的屬性衝突，採取相應的消解策略，達到消解衝突的目的，提高系統執行的穩定性和健壯性，其流程框架如圖１所示。
ａａｃｉｒｓ的原型系統採用微軟．ｎｅｔ技術架構進行研發其執行效果如圖２所示。
５ 結語
本文主要針對ｍａｓ中存在的屬性衝突進行了形式化描述，並根據衝突的型別提出了相應的消解對
策，最後設計和實現了ａｇｅｎｔ，ｗ￣性衝突智慧型消解系統（ａａｃｉｒｓ）。目前，ａａｃｉｒｓ已在基於
事物流一體化指揮系統中成功地進行了實驗驗證，實現了系統屬性衝突的消解，為物流一體化資訊整合
第３期張恒等ｍａｓ中ａｇｅｎｔ．￣性衝突形式化描述及消解系統研究
平台的研發提供了技術支援和有力保證。鑑於篇幅有限，其實現方法及結果將在後續文中介紹。
圖１ａａｃｉｒｓ流程框架
參考文獻
多ａｇｅｎｔ系統引論【ｍ］．石存一，譯．北京：電子工業出版社，２００３．【３】趙文龍，侯義斌．多ａｇｅｎｔ系統及其組織結構［ｊ］．計算機應用研究劉洋．基於的虛擬企業衝突消解技術研究【ｄ］．天津：天津理工大學，２００６．
【５］王曉麗，洪奕光．多智慧型體系統分布式控制的研究新進展［ｊ】．複雜系統與複雜性科學
［１０】馮元珍．多智慧型體系統一致性問題綜述【ｊ］．長江大學學報：自然科學版
…］謝光強，章雲．多智慧型體系統協調控制一致性問題研究綜述［ｊ＿１．計算機應用研究
【１２］金海．和諧人機環境２００８［ｍ１．北京：清華大學出版社
［１３】劉洋，鄭清春．基於協商的虛擬企業衝突消解［ｊ１．天津理工大學學報
［１４】唐平，楊宜民．可拓推理與多ａｇｅｎｔ間的衝突消解問題［ｊ】．計算機工程
１１８－１１９．
高階程式設計［ｍ１．５版．李銘，譯．北京：清華大學出版社，２００７．
（編輯周聶）
點晴MAS測繪評估管理資訊系統
一 產品介紹 點晴mas測繪評估管理系統是專門為測繪 評估公司開發的一套集測繪管理 評估管理 財務管理 統計分析等業務為一體的管理資訊系統，幫助企業建立科學完善的管理體系，實現企業內部管理水平質的飛躍，持續提公升企業盈利能力。二 系統特色 1 無需安裝客戶端，通過pc 手機 平板電腦即可登入系統操作...
閱讀中反思閱讀中成長
五 讀書活動策略 一 讀書管理落實 雙保障 1 成立領導小組 組長 毛華傑 副組長 賀苗 成員 王華秉 李開斌 徐焱傑 曹媛 樂盛 2 讀書活動有保障。學校保障教師閱讀書籍購買經費，根據閱讀書目，購買一定數量的書籍 保證一定的培訓經費和獎勵經費，供讀書活動使用。學校建立有關讀書計畫的管理 評價和激勵...
誦讀中感悟誦讀中積累
課本中有許多文言文要求學生誦讀，以利於積累 體驗 培養語感。這就要求語文教師要加強誦讀教學及其指導，以達到積累與感悟的目的。下面談一點我在文言文教學中，有關誦讀積累方面的粗淺做法。一 自讀 疏通詞句 初中階段的文言文選文，大多篇幅不長，注釋詳細 淺顯意懂。學生在自讀過程中，只要認真閱讀文下注釋，少量...