多Agent合作学习过程的建模及仿真

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随着全球经济一体化的加强、科学技术水平的飞速发展,市场竞争环境的复杂变幻,在经济、政治等领域中不同的社会群体成员之间存在着群体利益与个体利益、长远目标与眼前利益之间的矛盾而造成合作的形成及湮灭的现象。本文就群体成员的互动过程及促进合作的影响因素等问题进行了系统而深入的研究,通过分析群体根据不同的学习规则得到的不同演化结果,来试图找出影响系统合作的因素。  论文的研究起因在于想突破传统方法另辟蹊径,用基于Agent理论的实验仿真方法来实现不同的学习过程对系统演化结果的影响,特别从网络环境的视角讨论了系统成员间的合作与竞争演化,并根据得到的不同演化结果总结规律,从而找出导致系统演化中合作稳定或合作崩溃的影响因素。  论文共分七章。  第一章为绪论。包括研究背景、研究现状、研究方法等内容。研究现状部分介绍了Agent和MAS理论在社会、经济等领域的一些应用,并总结归纳了有关合作的研究成果及不同的研究方法,指出目前研究的不足之处。  第二章和第三章是论文研究的理论基础。第二章着重描述了Agent和MAS的特点,指出使用Agent理论的方法去研究合作的优势。而第三章详细描述了合作的概念、分类及影响合作的因素,并提出了使用仿真的方法去研究合作中的一些问题。  第四章和第五章是本文的核心内容。在这两章中,通过利用多Agent的特性去模拟社会经济系统中的一些行为,在系统的演化过程中,Agent根据不同的学习规则得到不同的演化结果,通过对结果的分析试图找出一定的规律,从而把握环境与策略的变化对合作的影响,通过对多Agent系统中演化过程的分析与建模来分析合作的产生及消亡的影响因素。  在第六章中,考虑了信息不确定性对合作的影响,同时对比了Axelrod对一报还一报策略的研究,并得出了一些有意义的结论。  文章的最后给出了研究的结论及展望,指出,在博弈决策的过程中,合作伙伴的更新速度和环境的变化对系统演化结果有着直接影响,总起来说,邻域更新快,策略更新慢时往往会导致合作稳定。  研究结果的创新点有以下几点:  1.用基于Agent的理论思想、实验仿真的方法实现了不同的学习规则对系统演化结果的影响,通过利用Agent去模拟现实系统中的企业行为,来试图说明系统演化中影响合作的因素,并得到了一些有意义的结果。  2.由于学习过程的不同导致了演化结果的不同并得到了一些有意义的结果,如:凹口现象,在一些学习规则中,由于个体的自主性决策性和智能性,虽然系统的演化过程受到环境的影响,但结果却并不受给定初始条件的影响,这说明外界条件的影响对演化结果不会产生预期影响。  3.在简单的学习规则下,经过多次仿真实验,参数的变化对演化结果没有实质的影响;而在满意度模型尤其是满意度与记忆性相结合的情况下,参数的变化对系统的演化结果具有很大影响,总起来说,邻域更新越快,策略更新越慢,系统就越容易趋于合作稳定的演化结果,并且,系统在达到合作稳定时合作的比例要远远大于简单的模仿成功策略的情况。  4.已有的研究结果表明,一报还一报的策略在重复囚徒困境的情况下是个成功的策略,但本文仿真结果表明,形成合作的演化结果与采取一报还一报策略的初始合作度有密切关系。  5.具有记忆性的自我比较等规则使系统具有振荡性,无法趋于演化稳定。信息的不确定性对演化结果影响很大。个体对周围的信息越不确定,系统演化过程的曲线就振荡得越强烈。
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