بخشی از مقاله
چارچوبی برای توسعه سیستم های مذاکره خودکار
چکیده - یکی از مسائل تحقیقاتی اصلی در حوزه سیستم های چندعامله، طراحی و پیاده سازی سیستمهای مذاکره خودکار کارا و موثر است به طوری که عامل ها بتوانند برای به اشتراک گذاشتن منابع و مدیریت وابستگی میان وظائف شان با یکدیگر مذاکره کنند. به منظور ایجاد این سازوکارها، توسعه دهنده سیستم باید تمامی عناصر، مفاهیم و پارامترهای با اهمیت برای توسعه سیستم مذاکره را تعیین نماید و براساس این مشخصات، سازه های مذاکره را در سیستم چندعامله ایجاد کند. در این مقاله، چارچوبی مفهومی برای بازنمایی و مشخص نمودن تمامی مفاهیم و موجودیت های مهم برای توسعه سیستم مذاکره و روابط موجود میان این مفاهیم و موجودیت ها ارائه می شود. این چارچوب به بازنمایی صریح و صوری دانش موردنیاز در توسعه سیستم های مذاکره خودکار می پردازد و قالبی برای بیان مشخصات این سیستم ها است. از نگاهی دیگر می توان این چارچوب راهستان شناسی توسعه سیستمهای مذاکره خودکار دانست. این چارچوب، برای مدل سازی مذاکره های انسانی به منظور تحلیل این نوع مذاکره ها و شبیه سازی آنها توسط سیستم های چندعامله نیز قابل استفاده است.
کلید واژه - سیستم چندعامله، سیستم مذاکره خودکار، عامل، مذاکره.
۱- مقدمه
چگونگی تعامل میان عامل ها و ساز و کارهای موردنیاز برای این تعامل از مسائل پژوهشی مهم در حوزه سیستم های چندعامله است [۱٫۴٫۷ [برای تعامل موثر عامل ها سازوکارهای مختلفی وجود دارند که برای محیطها و کاربردهای متفاوتی مناسب هستند. این ساز و کارهای تعامل، امکان ارتباط، هماهنگی همکاری و مذاکره را میان عاملها به وجود می آورند، قوی ترین سازوکار تعامل و مدیریت وابستگی میان وظائف عامل ها و به اشتراک گذاشتن منابع میان آنها در زمان اجرا، مذاکره خودکار می باشد [۴]. مذاکره خودکار شکلی از تعامل است که در آن گروهی از عامل ها سعی می کنند تا به توافقی قابل قبول برای همه طرفهای مذاکره دست پیدا کنند [۵٫۷]. این نوع تعامل میان عامل ها هنگامی رخ می دهد که منابع موجود (هر چیزی که برای دستیابی به هدفی موردنیاز است) محدود هستند و عامل هابه منظور دستیابی به آنها رقابت می کنند، عامل ها برای انجام وظائف محوله خود به منابعی نیاز دارند که در اختيار عامل های دیگر است و یا این که عامل ها برای دستیابی به اهداف خود نیاز دارند که عامل دیگر کاری برای آنها انجام دهد. در رابطه با طراحی سازوکارهای مذاکره میان عاملها، چالشهای تحقیقاتی مختلفی وجود دارد. یکی از مسائل موجود در تحقیق در زمینه مذاکره خودکار، توسعه سیستم مذاکره مناسبی است که با توجه به ویژگیهای حوزه کاربردی و سناریوی مذاکره بتواند به شکلی موثر و کارا امکان مذاکره خودکار میان عامل ها را به وجود آورد.
پژوهشی که در این مقاله به بیان نتایج آن پرداخته می شود، در راستای توسعه سیستم مذاکره خودکار انعطاف پذیر براساس مباحثه محاسباتی انجام گرفته است. به منظور طراحی و ارائه چنین سیستمی، سناریوهای مذاکره مختلفی با پارامترهای متفاوت تعریف و پیاده سازی گردید. در این پیاده سازی ها مشخص شد که در طراحی و توسعه یک سیستم مذاکره خودکار به طور عمومی (سیستمی که در هر حوزه ای عمل کند و به طور خاص سیستم مذاکره ای که برای یک حوزه به خصوص ایجاد میشود) یکی از ابزارهای مهم، فرآیندی برای توسعه سیستم مذاکره است. مطالعات نشان میدهد که در متدولوژی ها و فرآیندهای پیشنهاد شده در مهندسی نرم افزار مبتنی بر عامل، راهنمایی خاصی در رابطه با توسعه سازوکارهای مذاکره در سیستمهای چندعامله ارائه نمی گردد. بدین منظور، فرآیندی پیشنهاد گردید که شامل مراحل مشخص نمودن حوزه مسئله، مشخص نمودن پارامترهای سناریوی مذاکره، تعریف و طراحی سیستم مذاکره و پیاده سازی و آزمون سیستم مذاکره است [۲]. این فرآیند، مشابه اکثر فرآیندهای طراحی و توسعه سیستم است و در مواردی که نیاز به انجام مذاکره در سیستمهای چندعامله است، می توان از آن به عنوان مکملی در کنار متدولوژی های موجود توسعه سیستمهای چندعامله استفاده نمود.
همان گونه که بیان شد، در هنگام انجام ارزیابی های لازم برای توسعه سیستم مذاکره انعطاف پذیر، براساس مثال های کلاسیک و مثال های موجود، سیستم های مذاکره مختلفی توسعه داده شد. علاوه بر پیشنهاد فرآیندی برای توسعه این سیستمهای در اکثر این فرآیندهای توسعه، مفاهیم مشترکی نیز به دست آمد که همگی برای توسعه سیستم مذاکره خودکار موردنیاز بودند. براساس این تجارب و فعالیتهای پژوهشی گزارش شده در [۶ ، ۹]، این مفاهیم و موجودیتها و روابط بین آنها را در قالب یک چارچوب شناسایی و مشخص گردید. در این مقاله، منظور از چارچوب، ساختاری فنی است که برای توصیف مجموعه ای از مفاهیم و موجودیت های موردنیاز برای توسعه سیستم به کار می رود. این ساختار به عنوان قالبی برای به دست آوردن و بازنمایی نیازها و مشخصات طراحی سیستم مذاکره خودکار قابل استفاده است. همچنین از آن می توان در مدل سازی مذاکره های انسانی به منظور تحلیل این نوع مذاکرهها و شبیه سازی آنها توسط سیستم های چندعامله استفاده نمود.
پژوهشگران، چارچوب های مشابهی را پیشنهاد کرده اند. به عنوان مثال، بارتولونی و سایرین در آزمایشگاههای تحقیقاتی HP چارچوبی عمومی را برای مذاکره خودکار معرفی کرده اند که مختص ساز و کارهای بازار میباشد [۹]. در چارچوب ارائه شده توسط این پژوهشگران، تمرکز بر روی پروتکل های مذاکره می باشد و در رابطه با استراتژی مذاکره راهکاری ارائه نمیشود. سیرا و سایرین، چارچوبی عمومی را برای مذاکره براساس مباحثه ارائه کرده اند [۱۰]. در این چارچوب، آنها از نظریه Dialogical Frameworks برای تعریف هستان شناسی مشترک، روابط اجتماعی، قوانین ارتباطی و پروتکل ها استفاده کرده اند. همچنین، آنها به تعریف ساز و کارهای ارزیابی و تفسیر بحث ها می پردازند. این کارهای مرتبط، در رابطه با یک حوزه و ایا یک رهیافت به خصوص مطرح شده اند و اجزای آنها برای پیاده سازی کاربردهای واقعی قابل استفاده است. کار مرتبط تر دیگری در این زمینه، چارچوبی است که برای فرآیند مذاکره در محیطهای پویای کسب و کار الکترونیکی معرفی شده است [۸] در این پژوهش، پایه های کلیدی برای ساخت فرآیندهای پویای مذاکره در قالب پنج جز اصلی ارائه می شود: نیازهای مذاکره، ساختار مذاکره، فرايند مذاکره، پروتکل مذاکره و استراتژی مذاکره در ادامه این مقاله، در بخش ۲ چارچوب مفهومی پیشنهادی و اجزای آن معرفی می گردد. در بخش ۳، توضیح داده می شود که هریک از مفاهیم معرفی شده در چارچوب پیشنهادی، چه تاثیری بریکدیگر در توسعه سیستم مذاکره خودکار دارند. در بخش ۴ نتیجه گیری ارائه می شود.
۲- چارچوب مفهومی ارائه شده برای توسعه سیستم مذاکره خودکار در ساخت سیستم چندعامله ای که در آن عاملها باید با کمک سازوکارهای مذاکره با یکدیگر تعامل داشته باشند، به راهنما و قالبی نیاز است که توسعه دهنده سیستم برمبنای آن بتواند تمامی مفاهیم، عناصر و اطلاعات پایه ای و اصلی لازم برای انجام تصمیم گیری های طراحی ساز و کار مذاکره را تعریف و بیان کند. این راهنما و قالب را می توان به شکل چار چوبی تعریف نمود که مشخص می کند چه جنبه هایی از مذاکره باید مورد توجه قرار گیرد و چه اطلاعاتی برای به وجود آوردن دیدهای مختلف طراحی از این جنبهها مورد توجه هستند. همچنین، این ساختار منطقی باید تعیین کند که چگونه این جنبه ها و عناصر برروی یکدیگر اثر می گذارند.
همان گونه که در بخش ۱ بیان گردید، به منظور تعریف این چارچوب، اولین قدمی که برداشته شد پیشنهاد فرایندی برای توسعه سیستم مذاکره خودکار بود. بعد از تعریف این فرایند، فعالیت های هر مرحله پیشنهادی از توسعه سیستم به شکل مشروح موردبررسی قرار گرفت تا مفاهیم، موجودیتها و اطلاعات موردنیاز در هر مرحله برای توسعه سیستم مذاکره مشخص شود. بعد از مشخص شدن این موارد، براساس نظریه ها و تجارب عملی موجود، روابط اثر گذاری این مفاهیم و موجودیتها برروی یکدیگر شناسایی و تحلیل گردید. نتیجه این مطالعه، چارچوبی مفهومی است که اجزای آن در شکل ۲ نشان داده شده است. همان گونه که در شکل دیده می شود، در این چارچوب، مفاهیم کلیدی عبارتند از: حوزه کاربردی مسئله، سناریوی مذاکره، سیستم مذاکره ( پروتکل مذاکره، استراتژی مذاکره، عامل مذاکره کننده)، رهیافت مذاکره و معیارهای ارزیابی سیستم مذاکره. مفهوم کلیدی در این چارچوب و آن چیزی که در نهایت با توجه به سایر مفاهیم دیگر، توسط توسعه دهنده سیستم چندعامله طراحی و پیاده سازی می گردد، سیستم مذاکره خودکار و اجزای آن یعنی اجزای معماری عامل مذاکره کننده، پروتکل و استراتژی مذاکره است. در ادامه این بخش، به توضیح اجزای کلیدی چارچوب پیشنهادی می پردازیم.
۱ - ۲ - حوزه کاربردی مذاکره
حوزه کاربردی مذاکره دارای مشخصه هایی عمومی است که طبیعت بسیاری از جنبه های مذاکره مانند شیء (های) مذاکره، مشخصه ها و ویژگیهای شیء (های) و قوانین حاکم بر مذاکره را تعیین می کند. به عنوان مثال، سیستم چندعامله ای را در نظر بگیرید که در آن عامل ها به منظور انجام فرآیند فروش یک نوع سرویس مخابراتی با یکدیگر کار می کنند. در این سیستم، دو عامل باید در رابطه با فراهم شدن سرویس DSL با یکدیگر مذاکره کنند. تعریف مشخصه های عمومی و متداول در حوزه کاربردی در جدول ۱ ارائه شده است. براساس این مشخصه ها در مرحله بعدی توسعه، سناریوی مذاکره به شکل دقیق تعریف خواهد شد.
۲ - ۲- سناریوی مذاکره
بعد از مشخص نمودن مشخصه های متداول حوزه کاربردی مذاکره، پارامترهای فضای فعلی مذاکره باید مشخص و بازنمایی شوند. همان گونه که در [۶] ذکر شده است، هر سناریوی مذاکره براساس تعدادی پارامتر تعریف می شود که فضای سناریوهای ممکن مذاکره در یک حوزه کاربردی به خصوص را مشخص می کنند. براین اساس، سناریوی مذاکره را به شکل زیر تعریف می کنیم .
شکل 1: مدلی از چارچوب پیشنهادی که عناصر آن را بازنمایی می کند تعریف ۱. سناریوی مذاکره توسط چندتایی می شود که در آن
- G مجموعه اهداف عامل ها در مذاکره است
Ocard - عدد اصلی مجموعه شی مذاکره است
Icard عدد اصلی تعامل عامل ها را مشخص می کند.
- Achar مشخصات عاملها را بیان می کند.
مشخصات عاملها وابسته به حالات ذهنی آنها باورها، اهداف، ارجحيتها،.....)، نقش، معقولیت محدود با نامحدود)، دانش، رفتار اجتماعی، اعتماد، قابل پیش بینی بودن و استراتژی تصمیم گیری عامل دارد
Env نوع محیطی است که مذاکره در آن انجام می پذیرد. محیط می تواند ایستا یا پویا، قطعی یا غیر قطعی، قابل دستیابی یا غیر قابل دستیابی باشد.
Ocahr مشخصه شیهایی است که عامل در رابطه با آنها مذاکره می کند.
E - قوانین مانند شرایط معتبر بودن و قابل رویت بودن پیشنهادها در طی مذاکره، اتمام زمان مذاکره زمان بندی ها را مشخص می نماید .
i مشخص می کند که چه اطلاعاتی به غیر از پیشنهادها ممکن است بین عاملها مبادله گردد
A این مجموعه برای مذاکره های چندبه یک و چند به چند کاربرد دارد و هنگامی که بیش از یک عامل علاقه مند به یک شی هستند، قوانین تعیین برنده را مشخص می نماید.
مشخص نمودن پارامترهای سناریوی مذاکره، گام مهمی در توسعه سیستم مذاکره است. بسیاری از جنبه های طراحی سیستمی که باید در این فضا مذاکره را پیش ببرد، توسط این پارامترها تعیین می شوند. سناریوی مذاکره تاثیر مستقیمی بر روی رهیافت مورداستفاده در انجام مذاکره نیز دارد. در بخش ۳، در مورد رابطه اثرگذاری موجود بین اجزای چارچوب پیشنهادی بحث می شود. بعد از مشخص شدن این پارامترها، باید سیستم مذاکره و رهیافت موردنیاز در انجام مذاکره را تعریف نمود.
۳ - ۲ - سیستم مذاکره سیستم مذاکره، عناصر اصلی سیستم محاسباتی ای را که باید برای دستیابی به اهداف مذاکره بین عامل ها در حوزه کاربردی پیاده سازی شود، تعریف می کند. پروتکل مذاکره، استراتژی مذاکره و عامل هایی که در مذاکره شرکت دارند، اجزای اصلی این سیستم می باشند.
طراحی اجزای سیستم مذاکره وابستگی زیادی به رهیافتی دارد که برای انجام مذاکره بین عامل ها انتخاب می شود. به طور کلی، سه رهیافت عمده وجود دارد: رهیافتهای مبتنی بر نظریه بازیها، رهیافت های مکاشفه ای و رهیافت های مبتنی بر مباحثه محاسباتی. هرکدام از این رهیافتها ویژگیهای خاص خودشان و با توجه به فرضیات هر روش، در وضعیت های به خصوصی به کار گرفته می شوند. در طی مرحله بیان مشخصات عناصر سیستم مذاکره، طراح باید در رابطه با معیارهای ارزیابی فرایند و محصول مذاکره نیز تصمیم بگیرد. این تصمیم، وابسته به رهیافت مورداستفاده در انجام مذاکره خواهد بود. به عنوان مثال، برای رهیافت های مبتنی بر نظریه بازیها، معیارهایی مانند سوداجتماعی، موثر بودن، موفقیت مذاکره، و غیره پیشنهاد شده اند [۴٫۱۱٫۱۲]. برای رهیافتهای مبتنی بر مباحثه محاسباتی، لازم است تا معیارهای دیگری مانند منظور بیان شده از گفتگو، شاملیت، شفافیت، انصاف و غیره نیز به این مجموعه افزوده شود [۳]. این معیارها در طی مرحله پیاده سازی و تست به منظور ارزیابی و آزمون سیستم طراحی شده استفاده خواهند شد. تعریف ۲. سیستم مذاکره خودکار NS را با چندتایی می کنیم که در آن
- Agents مجموعه ای از عامل های مذاکره کننده است
Roles مجموعه ای از نقش هایی است که عامل ها در مذاکره ایفا می کنند.
تابعی است که نقش عامل را تعیین می کند
P پروتکل مذاکره است.
S که استراتژی مذاکره است
