هوش مصنوعی توزیع شده

آزمایشگاه سیستمهای هوشمند رئوس مطالب تعریف هوش مصنوعی توزیع شده حوزه های کاری هوش مصنوعی توزیع شده حل مساله توزیع شده سیستم های چند عامله دلایل گرایش به هوش مصنوعی توزیع شده مزایای هوش مصنوعی توزیع شده مسائل مطرح در هوش مصنوعی توزیع شده آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

آزمایشگاه سیستمهای هوشمند هوش مصنوعی توزیع شده در سال 1980 اولین گردهمایی رسمی هوش مصنوعی توزیع شده در دانشگاه MIT برگزار شد. هوش مصنوعی توزیع شده زیرمجموعه ای از هوش مصنوعی محسوب می شود. در این حوزه به حل مسائل بصورت توزیع شده توسط عاملها پرداخته می شود. Distributed Artificial Intelligence (DAI) هوش مصنوعی توزیع شده آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

تعریف هوش مصنوعی توزیع شده تعریف 1(Davis 1980) : هوش مصنوعی توزیع شده با آن دسته از مسائلی سروکار دارد که برای آنها یک حل کننده مساله و یا یک واحد محاسباتی کافی نیست، بلکه نیاز به همکاری بین موجودیت های مستقل حل مساله (عاملها) برای حل این مسائل می باشد. تعریف 2(McArthur, et al 1981) : هوش مصنوعی توزیع شده با آن دسته از مسائلی سروکار دارد که در آنها چندین عامل برای رسیدن به مجموعه ای مشترک از اهداف همکاری می کنند. تعریف 3(Lesser 1983) : یک سیستم همکاری حل مساله شبکه ای توزیع شده از اجتماع عاملهای نیمه خودمختار است که هر کدام قادر به حل مساله می باشند و برای حل مساله با یکدیگر همکاری می کنند. بر این اساس سیستم هوش مصنوعی توزیع شده شبکه ای از سیستم های مجزا و هوشمند است که با یکدیگر همکاری دارند. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

تعریف هوش مصنوعی توزیع شده (ادامه) تعریف 4(Smith 1985): هوش مصنوعی توزیع شده راه حل نتیجه شده از مشارکت مجموعه ای از منابع دانش غیر متمرکز و ارتباط بین آنها است که هر کدام در پردازنده ای جدا از هم قرار گرفته اند. تعریف 5(Rosenschein 1986): یک سیستم هوش مصنوعی توزیع شده باید حداقل شامل دو عامل باشد. این عاملها دارای درجه ای از اطلاعات و خودمختاری در راستای دستیابی به هدف خود بوده و از دیدگاه هوش مصنوعی مهارتهایی نظیر قابلیت استنتاج، برنامه ریزی و غیره را از خود بروز می دهند. تعریف 6(Ginsberg 1987): هوش مصنوعی توزیع شده مطالعه در مورد این است که چگونه گروهی از عاملهای هوشمند را برای حل یک مساله با هم ترکیب کنیم. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

تعریف هوش مصنوعی توزیع شده (ادامه) تعریف 7(Genesereth 1987): هوش مصنوعی توزیع شده در رابطه با اجتماع، همکاری و تعامل بین عاملهای هوشمند مستقل برای حل مساله پیچیده و کلی می باشد. تعریف 8(Gasser 1988): هوش مصنوعی توزیع شده یک زمینه از هوش مصنوعی است که با هماهنگی و همزمانی در محاسبات هوش مصنوعی در سطوح مختلف سروکار دارد. تعریف 9(Moulin 1996): هوش مصنوعی توزیع شده زیرمجموعه ای از هوش مصنوعی است که به مدلهای دانش و تکنیک های ارتباط و استدلال مورد نیاز عاملهای محاسباتی هوشمند برای مشارکت در اجتماعی از عاملها می پردازد. Synchronization هماهنگی آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

پارامترهای مورد نظر در تعاریف تعریف عامل موجودیت حل مساله همکاری منابع دانش غیر متمرکز ارتباط و تعامل هماهنگی همزمانی 1 * 2 3 4 5 6 7 8 9 آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

پارامترهای مهم در تعاریف هوش مصنوعی توزیع شده حل کننده های مساله: عاملها توزیع حل کننده های مساله: عاملها به شکل توزیع شده با یکدیگر تعامل دارند هدف: حل یک مساله یا انجام یک وظیفه آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

حوزه های کاری هوش مصنوعی توزیع شده هوش مصنوعی توزیع شده دارای دو حوزه تحقیقاتی است: حل مساله توزیع شده سیستم های چند عامله محاسبات توزیع شده هوش مصنوعی DAI Distributed Problem Solving (DPS) حل مساله توزیع شده Multiagent Systems (MAS) سیستم های چند عامله حل مساله توزیع شده سیستمهای چند عامله آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

آزمایشگاه سیستمهای هوشمند حل مساله توزیع شده در این رویکرد مساله از ابتدا به مسائل ریزتر تقسیم شده و برای هر زیرمساله یک سیتم حل کننده مساله خودمختار (عامل) برای حل آن تخصیص داده خواهد شد. هماهنگی بین نتایج فعالیتهای عامل ها توسط واحد کنترل سیستم هوشمند توزیع شده صورت می گیرد. یک رویکرد بالا به پایین آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

حل مساله توزیع شده (ادامه) مساله مطرح شده N زیرمساله زیرمساله ... زیرمساله 3 زیرمساله 2 زیرمساله 1 M عامل عامل ... عامل 3 عامل 1 عامل 2 آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

آزمایشگاه سیستمهای هوشمند سیستمهای چند عامله در این سیستمها براساس عاملهای موجود در محیط حل مساله نسبت به تخصیص هر زیر مساله به یک عامل اقدام می گردد. در این رویکرد عاملهای کاملا مستقل به کار گرفته می شوند و مسائل براساس وجود مشخصه های عامل تقسیم می شوند. یک رویکرد پایین به بالا آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

سیستمهای چند عامله (ادامه) تعامل ارتباط سازمانی حوزه درک عامل محیط آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مقایسه سیستمهای چندعامله با سیستمهای توزیع شده در سیستم های چند عامله عاملها خودمختار هستند و همزمانی و هماهنگی در آنها برعکس سیستمهای توزیع شده بصورت از پیش ساخته در زمان طراحی نیست و به مکانیسم هایی نیاز دارد که فعالیت های آنها را در زمان اجرا همزمان و هماهنگ کند. مواجهه بین عناصر محاسباتی در سیستمهای چندعامله مواجهه اقتصادی است چون بین موجودیت های دارای نفع شخصی صورت می گیرد در حالی که در سیستمهای توزیع شده تمامی عناصر هدف مشترکی دارند. Encounter مواجهه Self interested دارای نفع شخصی آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

دلایل گرایش به هوش مصنوعی توزیع شده پایه تکنولوژیکی پیشرفت تکنولوژی از قبیل ساخت پردازنده ها، شبکه ها و تکنیکهای محاسبات چند پردازنده ای امکان ایجاد سیستمهای محاسباتی توزیع شده را بوجود آورده است توزیع ذاتی فضا، زمان، ابزار، منابع، اطلاعات و تفسیر آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مزایای هوش مصنوعی توزیع شده قابلیت سازگاری هزینه پیاده سازی و مدیریت انعطاف پذیری کارآیی و سرعت قابلیت اطمینان مزایای طراحی و پیاده سازی ... آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مسائل مطرح در هوش مصنوعی توزیع شده چگونه مسائل را فرموله، توصیف کنیم و چگونه مسائل را به مسائل کوچکتر تجزیه کرده و به گروهی از عاملهای هوشمند اختصاص دهیم و چگونه نتایج آنها را ترکیب کنیم؟ برقراری ارتباط: چگونه عاملها را قادر سازیم تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و تعامل داشته باشند؟چه زبانها و پروتکلهای ارتباطی استفاده کنیم؟ چگونه و در چه موقع ارتباط برقرار کنیم؟ هماهنگی: چگونه انسجام سراسری از پردازش محلی حاصل می گردد؟ چگونه تضمین می شود که عاملها در تصمیم گیری ها یا انجام اعمال، استنتاج درباره تاثیرات غیرمحلی تصمیم محلی و پرهیز از تعاملات مضر بصورت یکپارچه عمل می کنند؟ آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مسائل مطرح در هوش مصنوعی توزیع شده (ادامه) استنتاج و برنامه ریزی: اگر نیاز به تعامل و هماهنگی باشد آنگاه عاملها به منظور هماهنگی با عاملهای دیگر و استنتاج در رابطه با خود فرآیند هماهنگی چگونه درباره اعمال، طرح ها و دانش عاملهای دیگر بازنمایی و استنتاج انجام دهند؟ چگونه بفهمند که آیا در هماهنگی به پیشرفتی دست یافته اند و چگونه هماهنگی را بهبود دهند؟ مهندسی نرم افزار برمبنای عامل: سیستمهای کاربردی و عملی هوش مصنوعی توزیع شده چگونه با بکارگیری روشها، فرآیندها و ابزارها مهندسی و ساخته می شوند؟ آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab