ABSCM-Vorlesung im WS 2001/2002

1. ABSCM-Vorlesung im WS 2001/2002 Agent Based Supply Chain Management

2. Verteiltes Planen und Lösen von Problemen (Edmund Durfee) Agent Based Supply Chain Management

3. Motivation für verteiltes Planen und Lösen • Erhöhte Verarbeitungsgeschwindigkeit durch Parallelbearbeitung • Aufteilen von Kompetenzen und Problemlösungsfähigkeiten (Spezialisierung) • Gemeinsame Nutzung von verteilten Datenbeständen • Leichtere Aufteilung der Ergebnisse der Verarbeitungsprozesse möglich Agent Based Supply Chain Management

4. Beispielprobleme • Tower of Hanoi (ToH) • Distributed Sensor Network Establishment (DSNE) (Contract-Net) • Distributed Delivery (DD) Agent Based Supply Chain Management

5. Verteile Aufgabenlösung • Zerlegung • Zuweisung • Erledigung • Ergebnissynthese Agent Based Supply Chain Management

6. Aufgabenzerlegung beim ToH–Problem I Agent Based Supply Chain Management

7. Aufgabenzerlegung beim ToH–Problem II Rekursive Zerlegung: • Stochastische Zuweisung der Teilaufgaben an freie identische Agenten • Zerlegung des Problems beendet, wenn Start- und Zielzustände gleich • Ergebnis liegt vor, wenn alle Teilaufgaben an den Start-Agenten zurückgegeben wurden • Mittel zum Zweck Heuristik reduziert die Komplexität drastisch von bn auf O(log n) Agent Based Supply Chain Management

8. Aufgabenzerlegung beim ToH–Problem III Zerlegung ist nur effektiv, wenn: • Teilprobleme unabhängig lösbar sind • Hierarchische Annäherung an optimale Lösung garantiert ist • Zahl der Abstraktionsebenen mit der Problemgröße wächst • Verhältnis von Abstraktionsebenen zueinander logk beträgt • Problem in gleichgroße Unterprobleme zerlegt werden kann • Mindestens so viele Agenten wie Unterprobleme existieren • Problemzerlegung und Ergebniszusammenfassung vernachlässigbar wenig Zeit beanspruchen Agent Based Supply Chain Management

9. Aufgabenzerlegung in heterogenen Systemen • Aussenden der Kontraktbereitschaft an alle Teilnehmer • Wiederholung des Kontraktangebots nach einiger Zeit • Ankündigung der Änderung des Kontraktangebots falls erforderlich • Alternative Zerlegungen sollten vom Kontraktbroker erarbeitet werden Agent Based Supply Chain Management

10. Aufgabenzerlegung für das DSNE–Problem • Übertragung mit Contract-Net Protokoll • Spezifikation nach Eignung für die Aufgabe • Aufgabenabstraktion • Angebotsspezifikation • Regionale Differenzierung Agent Based Supply Chain Management

11. Zerlegung für interdependente Aufgaben • Agent koordiniert Unteraufgaben • Untergeordnete Aufgaben werden in Abhängigkeit vom Gesamtfortschritt ausgelöst • Auflösen der strengen Zeitabhängigkeiten durch das Erzeugen von Aufgabenklassen und das Erkennen und Ausnutzen von Parallelität Agent Based Supply Chain Management

12. Gemeinsame Verwaltung der Ergebnisse I Erhöhen der Gruppenleistung durch: • Zuverlässigkeit • Vollständigkeit • Genauigkeit • Pünktlichkeit • Funktionell exakte Zusammenarbeit • Wiederholter Austausch von Teillösungen durch die Agenten • Konkurrenz von Partialhypothesen: z.B. Blackboard-Systems • Iterative Verbesserung der Teillösungen Agent Based Supply Chain Management

13. Gemeinsame Verwaltung der Ergebnisse II Probleme • Agenten tendieren zu den selben Lösungsansätzen • Sehr hoher Kommunikationsaufwand Agent Based Supply Chain Management

14. Verteiltes Planen IX Hierarchische Verhaltensraumsuche • Vorgehen: • Äußere Schleife: • Entscheidung auf welchem Abstraktionsniveau geplant wird • Entscheidung ob Konfliktlösung auf diesem oder einem anderen Niveau erfolgen soll • Innere Schleife: • Vorgehen nach DCSS zur Konfliktauflösung Agent Based Supply Chain Management

15. Agent Based Supply Chain Management

16. Verteiltes Planen X Beispiel: Distributed Delivery • R1 und R2 suchen nächsten Weg durch die Tore • Konflikt an oberen Tor (nächster Weg für R1 und R2, evtl. treffen beide gemeinsam an Tor ein) Agent Based Supply Chain Management

17. Verteiltes Planen XI Lösung: • Bearbeitung des Problems auf verschiedenen Hierarchiestufen • Zeitliche Zerlegung • Örtliche Zerlegung Agent Based Supply Chain Management