マルチエージェントの協調作業に向けた遺伝的プログラムによる知識進化に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680387
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 伊藤 英則 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (80213073)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 剛士 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (90303693) ; 犬塚 信博 名古屋工業大学, 工学部, 講師 (10221780)
• Keywords: エージェント / マルチエージェント / 協調 / 自律進化 / 遺伝的プログラム / 評価 / 2分決定グラフ / 知識

Research Abstract

マルチエージェントが自律的に進化するプログラミング環境を設定した。エージェントが自律的に進化する際は、エージェントの意志決定を2分岐決定グラフにより表現した。この2分岐決定グラフを遺伝的プログラミング技法により環境の変化に適応して進化する方法を提案した。
とくに、補食と被食の関係を持つ3種類のマルチエージェントが食物連鎖環境にあるとき各々の種族が生存し続ける条件とその安定条件を調査した。ここに、遺伝的操作は2分岐決定グラフのノードの追加・削除と突然変異を用いた。遺伝的プログラミングの適応度は被食されると死滅することとした。このような疑似生態系での実験を実施した。
補食者ー被食者系の個他愛群モデルを表すLotka-Volterraの方程式により食物連鎖が成立したとき、縦軸を被食エージェントの個体数および横軸を補食エージェントの個体数として時間変化を表現すると渦巻き乗のグラフが現われるが、その条件の洗い出しと安定状態を確保・確認を実施した。
また、1000世代目、2000世代目、および3000世代目と世代を重ねる毎に、2分岐決定グラフが環境に適応した複雑な決定グラフに進化する様子を実験により確認した。また、マルチエージェントの発生・消滅状態の様子を実時間表示し変化を可視化した。

Research Products

• [Publications] 森脇康介、犬塚信博、伊藤英則: "遺伝的プログラミングを用いた多出力ニ分決定グラフの進化"人工知能学会誌. 14・3. 91-98 (1999)
• [Publications] 何立風、中村剛士、伊藤英則: "An Automated Reasoning System for Multi-Agent Environments"人工知能学会誌. 14・3. 143-151 (1999)