Coordination et Coopération des Agents

La coordination et la coopération des agents concernent la manière dont plusieurs agents autonomes alignent leurs actions pour éviter les conflits et travailler ensemble vers des objectifs partagés ou compatibles.

Definition

La coordination est la gestion des interdépendances entre les activités des agents afin qu'elles s'articulent harmonieusement, et la coopération est le fait que les agents travaillent ensemble vers des objectifs communs ou compatibles, réalisés par la communication, la négociation et des engagements partagés.

Scope

Ce sujet couvre les mécanismes par lesquels les agents se coordonnent et coopèrent : les langages de communication des agents et la messagerie basée sur les actes de langage, les protocoles de négociation et d'allocation des tâches tels que le réseau de contrats (contract net), le travail d'équipe et les intentions conjointes, les conventions et normes sociales, et la formation de coalitions. Il aborde la manière dont les agents parviennent à des accords, divisent le travail et maintiennent un comportement conjoint cohérent dans un environnement décentralisé. L'analyse stratégique des incitations au niveau de l'équilibre est traitée dans le cadre de la théorie des jeux et de la conception de mécanismes.

Core questions

• Comment les agents communiquent-ils leurs intentions et leurs informations dans un langage partagé ?
• Comment les tâches sont-elles allouées entre les agents par la négociation ou les enchères ?
• Comment les agents forment-ils et maintiennent-ils des engagements conjoints pour agir en équipe ?
• Comment les conventions et normes sociales réduisent-elles le besoin de coordination explicite ?

Key concepts

• langages de communication des agents
• actes de langage
• négociation
• protocole de réseau de contrats
• allocation des tâches et des ressources
• intentions conjointes et travail d'équipe
• conventions et normes sociales
• formation de coalitions

Key theories

Communication des agents et actes de langage

Les langages de communication des agents modélisent les messages comme des actes de langage (requêtes, informations, propositions) avec des significations définies, offrant aux agents une base structurée pour échanger des informations et des intentions afin de coordonner leur comportement.

Protocole de réseau de contrats pour l'allocation des tâches

Dans le protocole de réseau de contrats, un gestionnaire annonce une tâche, les agents soumissionnent en fonction de leur adéquation, et le gestionnaire attribue le contrat, offrant ainsi un mécanisme décentralisé, semblable à un marché, pour la distribution du travail entre les agents.

Intentions conjointes et travail d'équipe

Les théories formelles de l'intention et de l'engagement conjoint spécifient ce que signifie pour les agents d'agir en équipe, y compris les obligations d'informer les coéquipiers lorsque les objectifs deviennent irréalisables, ce qui sous-tend un comportement coopératif robuste.

Clinical relevance

Les méthodes de coordination et de coopération sous-tendent la robotique coopérative et les équipes multi-robots, l'ordonnancement et la logistique distribués, la coordination de la chaîne d'approvisionnement, les réseaux de capteurs et les agents logiciels collaboratifs, permettant aux systèmes décentralisés d'atteindre un comportement collectif cohérent.

History

La coordination et la coopération sont apparues comme des préoccupations centrales de l'IA distribuée dans les années 1980, le protocole de réseau de contrats (contract net protocol) de Smith (1980) marquant une étape importante dans l'allocation décentralisée des tâches. Les années 1990 ont formalisé les langages de communication des agents et les théories de l'intention conjointe et du travail d'équipe, qui restent essentielles à la construction de systèmes multi-agents coopératifs.

Key figures

• Michael Wooldridge
• Reid G. Smith
• Philip R. Cohen
• Hector J. Levesque
• Nicholas R. Jennings

Seminal works

• smith1980
• cohen1990
• wooldridge2009

Frequently asked questions

Qu'est-ce que le protocole de réseau de contrats ?

Le protocole de réseau de contrats est une méthode décentralisée d'allocation des tâches entre agents. Un agent ayant une tâche à déléguer l'annonce, d'autres agents soumettent des offres reflétant leur capacité à l'exécuter, et l'annonceur attribue la tâche au meilleur soumissionnaire. Il imite un marché simple pour la distribution du travail.

Quelle est la différence entre coordination et coopération ?

La coordination concerne la gestion des interdépendances entre les actions des agents afin qu'elles ne soient pas en conflit et qu'elles s'articulent harmonieusement, ce qui peut être important même entre concurrents. La coopération signifie spécifiquement que les agents travaillent ensemble vers des objectifs partagés ou compatibles. La coopération nécessite généralement une coordination, mais la coordination seule n'implique pas d'objectifs partagés.