نظام متعدد الوكلاء

نظام متعدد الوكلاء ( MAS ) أو "النظام ذاتي التنظيم" هو نظام حاسوبي يتألف من عدة وكلاء أذكياء يتفاعلون معًا . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} تستطيع أنظمة الوكلاء المتعددة حل المشكلات التي يصعب أو يستحيل على وكيل واحد أو نظام متكامل حلها. ^{[ 4 ]} قد يشمل الذكاء مناهج منهجية ، أو وظيفية ، أو إجرائية ، أو البحث الخوارزمي ، أو التعلم المعزز . ^{[ 5 ]} مع التقدم في نماذج اللغة الكبيرة (LLMs)، برزت أنظمة الوكلاء المتعددة القائمة على نماذج اللغة الكبيرة كمجال بحثي جديد، مما يتيح تفاعلات وتنسيقًا أكثر تطورًا بين الوكلاء. ^{[ 6 ]}

على الرغم من وجود تداخل كبير بينهما، فإن نظام الوكلاء المتعددين ليس بالضرورة هو نفسه نموذج الوكلاء (ABM). يهدف نموذج الوكلاء إلى البحث عن تفسيرات للسلوك الجماعي للوكلاء (الذين لا يشترط أن يكونوا "أذكياء") الذين يتبعون قواعد بسيطة، عادةً في الأنظمة الطبيعية، بدلاً من حل مشكلات عملية أو هندسية محددة. يُستخدم مصطلح نموذج الوكلاء (ABM) بشكل أكثر شيوعًا في العلوم، بينما يُستخدم مصطلح أنظمة الوكلاء المتعددين (MAS) في الهندسة والتكنولوجيا. ^{[ 7 ]} تشمل التطبيقات التي قد يُقدّم فيها بحث أنظمة الوكلاء المتعددين منهجًا مناسبًا: التداول عبر الإنترنت، ^{[ 8 ]} والاستجابة للكوارث، ^{[ 9 ] [ 10 ]} ومراقبة الأهداف ^{، [ 11 ]} ونمذجة البنية الاجتماعية. ^{[ 12 ]}

تتكون الأنظمة متعددة العوامل من عوامل وبيئتها . عادةً ما تشير الأبحاث المتعلقة بالأنظمة متعددة العوامل إلى العوامل البرمجية . ومع ذلك، يمكن أن تكون العوامل في نظام متعدد العوامل روبوتات أو بشرًا أو فرقًا بشرية، وقد تتكون من فرق مشتركة من البشر والعوامل.

يمكن تقسيم العوامل إلى أنواع تتراوح من البسيطة إلى المعقدة. وتشمل الفئات ما يلي:

• العوامل السلبية ^{[ 13 ]} أو "العامل بدون أهداف" (مثل العائق أو التفاحة أو المفتاح في أي محاكاة بسيطة)
• العوامل النشطة ^{[ 13 ]} ذات الأهداف البسيطة (مثل الطيور في أسرابها، أو الذئب والأغنام في نموذج المفترس والفريسة )
• العوامل المعرفية، التي تمتلك معتقدات ورغبات ونوايا والتزامات تتم معالجتها بواسطة التفكير المنطقي والاحتمالي والقائم على الشبكات العصبية.

يمكن تقسيم بيئات الوكلاء إلى:

• افتراضي
• منفصلة
• مستمر

يمكن أيضًا تنظيم بيئات الوكلاء وفقًا لخصائص مثل إمكانية الوصول (مدى إمكانية جمع معلومات كاملة عن البيئة)، والحتمية (مدى تأثير أي إجراء)، والديناميكية (عدد الكيانات المؤثرة على البيئة في اللحظة الراهنة)، والانفصال (مدى محدودية عدد الإجراءات الممكنة في البيئة)، والتكرارية (مدى تأثير إجراءات الوكلاء في فترات زمنية معينة على فترات أخرى)، ^{[ 14 ]} والأبعاد (مدى أهمية الخصائص المكانية للبيئة، وما إذا كان الوكيل يأخذ المكان في الاعتبار عند اتخاذ القرارات). ^{[ 15 ]} عادةً ما تتم إدارة إجراءات الوكلاء عبر برنامج وسيط مناسب. يوفر هذا البرنامج الوسيط تجريدًا تصميميًا من الدرجة الأولى لأنظمة الوكلاء المتعددين، مما يوفر وسائل للتحكم في الوصول إلى الموارد وتنسيق الوكلاء. ^{[ 16 ]}

السرعة - مهمة جداً: الحد الأدنى = 45  ميلاً في الساعة، طول المسار - أهمية متوسطة: الحد الأقصى = 60، الحد الأقصى المتوقع = 40 الوزن الأقصى - غير مهم أولوية العقد - عادي

الحد الأدنى للسرعة: 50، ولكن فقط في حال كان الطقس مشمساً. طول المسار: 25 في الأيام المشمسة / 46 في الأيام الممطرة أولوية العقد - عادي ملاحظة: ستتجاوز سيارة الإسعاف هذه الأولوية وسيتعين عليك الانتظار.

تهتم دراسة أنظمة الوكلاء المتعددين بتطوير وتحليل بنى الذكاء الاصطناعي المتطورة لحل المشكلات والتحكم في كل من أنظمة الوكيل الواحد وأنظمة الوكلاء المتعددين. ^{[ 20 ]} تشمل مواضيع البحث ما يلي:

• هندسة البرمجيات الموجهة نحو الوكلاء
• المعتقدات والرغبات والنوايا ( BDI )
• التعاون والتنسيق
• تحسين القيود الموزعة (DCOPs)
• منظمة
• تواصل
• التفاوض
• حل المشكلات الموزعة
• التعلم متعدد العوامل ^{[ 21 ]}
• وكيل التعدين
• المجتمعات العلمية (على سبيل المثال، حول التجمع البيولوجي، وتطور اللغة، والاقتصاد) ^{[ 22 ] [ 23 ]}
• الموثوقية وتحمل الأعطال
• الروبوتات، ^{[ 24 ]} أنظمة الروبوتات المتعددة (MRS)، مجموعات الروبوتات
• كما تقدم أنظمة العوامل المتعددة تطبيقات محتملة في مجال الروبوتات الدقيقة، ^{[ 25 ]} حيث يتم استغلال التفاعل المادي بين العوامل لأداء مهام معقدة مثل التلاعب وتجميع المكونات السلبية.
• أنظمة متعددة العوامل قائمة على نموذج اللغة ^{[ 6 ]}

لا يقتصر نظام الوكلاء المتعددين على تصميم نظام ذكي فحسب، بل يوفر أيضًا رؤى وفهمًا أعمق للتفاعلات بين البشر، وكيفية تنظيمهم لأنفسهم في مجموعات ولجان وجمعيات واقتصادات مختلفة لتحسين حياتهم. فعلى سبيل المثال، يدرس الاقتصاديون الوكلاء المتعددين منذ أكثر من مئتي عام، منذ آدم سميث في القرن الثامن عشر، بهدف فهم الاقتصادات والتنبؤ بها. يوفر علم الاقتصاد طرقًا لتوصيف مجموعات الوكلاء، وهذه الطرق مفيدة للذكاء الاصطناعي التنموي. في المقابل، يوفر الذكاء الاصطناعي التنموي وسيلة لبناء اقتصادات اصطناعية قادرة على اختبار نظريات الاقتصاديين قبل تطبيقها، وليس بعده.

ظهرت أطر عمل تُطبّق معايير مشتركة (مثل معايير FIPA و OMG MASIF). ^{[ 26 ]} تُوفّر هذه الأطر، مثل JADE ، الوقت وتُساعد في توحيد معايير تطوير أنظمة الوكلاء المتعددين. ^{[ 27 ]}

مع ذلك، لا يوجد حاليًا أي معيار مُعتمد بشكل فعّال من قِبل FIPA أو OMG. وتُبذل جهود لتطوير وكلاء البرمجيات في السياق الصناعي من قِبل اللجنة الفنية للوكلاء الصناعيين التابعة لـ IEEE IES. ^{[ 28 ]}

مع التطورات في نماذج اللغة الكبيرة (LLMs) مثل ChatGPT ، برزت أطر العمل متعددة الوكلاء القائمة على نماذج اللغة الكبيرة، مثل CAMEL، ^{[ 29 ] [ 6 ]} كنموذج جديد لتطوير تطبيقات متعددة الوكلاء. وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن هذه الأنظمة الموجهة نحو الحوار تختلف في آليات تنظيمها (على سبيل المثال، نماذج المناقشة ^{[ 30 ]} ). يُستخدم إطار عمل MALLM لتقييم التكوينات الممكنة لأطر العمل بشكل منهجي. ^{[ 31 ]}

لم تقتصر تطبيقات أنظمة الوكلاء المتعددة على البحث الأكاديمي فحسب، بل امتدت لتشمل الصناعة أيضًا. ^{[ 32 ]} تُستخدم هذه الأنظمة في تطبيقات رسومية مثل ألعاب الفيديو، كما استُخدمت في الأفلام. ^{[ 33 ]} ويُوصى باستخدامها على نطاق واسع في تقنيات الشبكات والهواتف المحمولة لتحقيق توازن تلقائي وديناميكي للأحمال، وقابلية عالية للتوسع، وشبكات ذاتية الإصلاح. كما تُستخدم أيضًا في أنظمة الدفاع المنسقة.

وتشمل التطبيقات الأخرى ^{[ 34 ]} النقل ، ^{[ 35 ]} والخدمات اللوجستية، ^{[ 36 ]} والرسومات، والتصنيع، ونظام الطاقة ، ^{[ 37 ]} والشبكات الذكية ، ^{[ 38 ]} ونظام المعلومات الجغرافية .

كما تُستخدم أنظمة الذكاء الاصطناعي متعددة العوامل (MAAI) لمحاكاة المجتمعات، والغرض من ذلك هو المساعدة في مجالات المناخ والطاقة وعلم الأوبئة وإدارة النزاعات وإساءة معاملة الأطفال، .... ^{[ 39 ]}

تشمل بعض المنظمات التي تعمل على استخدام نماذج الأنظمة متعددة الوكلاء مركز نمذجة الأنظمة الاجتماعية، ^{[ 40 ]} ومركز أبحاث المحاكاة الاجتماعية، ^{[ 41 ]} ومركز نمذجة السياسات، والجمعية الدولية للنمذجة والمحاكاة. ^{[ 39 ]}

يمكن نمذجة حركة المرور التي تتضمن مركبات ذاتية القيادة يتم التحكم فيها كنظام متعدد العوامل يشمل ديناميكيات الحشود. ^{[ 42 ]}

ناقش هالرباخ وآخرون تطبيق المناهج القائمة على الوكلاء لتطوير أنظمة القيادة الآلية والتحقق من صحتها، وذلك من خلال توأم رقمي للمركبة قيد الاختبار ومحاكاة حركة مرور دقيقة تعتمد على وكلاء مستقلين. ^{[ 43 ]} وقد أنشأت شركة وايمو بيئة محاكاة متعددة الوكلاء تُدعى كاركرافت لاختبار خوارزميات السيارات ذاتية القيادة . ^{[ 44 ] [ 45 ]} تحاكي هذه البيئة تفاعلات حركة المرور بين السائقين والمشاة والمركبات الآلية، حيث تُحاكي سلوكيات الأفراد بواسطة وكلاء اصطناعيين استنادًا إلى بيانات السلوك البشري الحقيقي.

• وولدريدج، مايكل (2002). مقدمة في أنظمة الوكلاء المتعددين . جون وايلي وأولاده . ص  366. ISBN 978-0-471-49691-5.
• شوهام، يواف؛ ليتون-براون، كيفن (2008). أنظمة متعددة الوكلاء: أسس خوارزمية، ونظرية ألعاب، ومنطقية . مطبعة جامعة كامبريدج . ص  496. ISBN 978-0-521-89943-7.
• مامادو، تاديو كونيه؛ شيمازو، أ.؛ ناكاجيما، ت. (أغسطس 2000). "أحدث ما توصلت إليه لغات التواصل بين الوكلاء (ACL)" . نظم المعرفة والمعلومات . 2 (2): 1-26 .
• هيويت، كارل؛ إنمان، جيف (نوفمبر-ديسمبر 1991). "الذكاء الاصطناعي الرقمي بين بين: من "الوكلاء الأذكياء" إلى علم الأنظمة المفتوحة" (ملف PDF) . معاملات IEEE في الأنظمة والإنسان وعلم التحكم الآلي . 21 (6): 1409-1419 . doi : 10.1109/21.135685 . S2CID 39080989. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 31 أغسطس 2017. 
• مجلة الوكلاء المستقلين وأنظمة الوكلاء المتعددين (JAAMAS)
• فايس، جيرهارد، محرر. (1999). أنظمة متعددة الوكلاء: منهج حديث للذكاء الاصطناعي الموزع . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ISBN 978-0-262-23203-6.
• فيربر، جاك (1999). أنظمة متعددة الوكلاء: مقدمة في الذكاء الاصطناعي . أديسون-ويسلي. ISBN 978-0-201-36048-6.
• واينز، داني (2010). التصميم المعماري لأنظمة متعددة الوكلاء . سبرينغر. ISBN 978-3-642-01063-7.
• صن، رون (2006). الإدراك والتفاعل متعدد العوامل . مطبعة جامعة كامبريدج . ISBN 978-0-521-83964-8.
• كيل، ديفيد؛ غولدين، دينا (2006). وينز، داني؛ باروناك، فان؛ ميشيل، فابيان (محررون). التفاعل غير المباشر في بيئات أنظمة متعددة العوامل . سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب 3830. المجلد  3830. سبرينغر . الصفحات 68-87 . doi : 10.1007/11678809_5 . ISBN  978-3-540-32614-4.{{cite book}}تم |journal=تجاهله ( مساعدة )
• سلسلة وايتشتاين في تقنيات وكلاء البرمجيات والحوسبة الذاتية ، منشورة بواسطة مجموعة سبرينغر ساينس + بيزنس ميديا
• سالامون، توماس (2011). تصميم النماذج القائمة على الوكلاء  : تطوير محاكاة حاسوبية لفهم أفضل للعمليات الاجتماعية . دار بركنر للنشر. ISBN 978-80-904661-1-1.
• راسل، ستيوارت جيه .؛ نورفيج، بيتر (2003)، الذكاء الاصطناعي: منهج حديث (  الطبعة الثانية)، أبر سادل ريفر، نيو جيرسي: برنتيس هول، ISBN 0-13-790395-2
• فاسلي، ماريا (2007). تكنولوجيا الوكلاء للتجارة الإلكترونية . جون وايلي وأولاده . ص  480. ISBN 978-0-470-03030-1.
• كاو، لونغبينغ، غوروديتسكي، فلاديمير، ميتكاس، بيريكليس أ. (2009). استخراج البيانات من الوكلاء: التآزر بين الوكلاء واستخراج البيانات ، أنظمة IEEE الذكية، المجلد 24، العدد 3، 64-72.