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2012 Fiscal Year Research-status Report

非均質マルチエージェントシステムの競合状況におけるノルムの獲得と維持に関する研究

Research Project

Project/Area Number 23650075
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

菅原 俊治  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70396133)

Keywordsマルチエージェントシステム / ノルム / 習慣 / 学習 / 安定性 / マルコフゲーム / 大規模分散システム / 負荷分散
Research Abstract

本研究は、競合する社会における秩序生成をノルム(norm)という形で各プログラム(エージェント)が習得する手法を提案し、その性質を解明することが目的である。本研究により、たとえば、クラウドやサービスコンピューティングにおいて、(1) 要求されるサービス要素を適切に構成し実行するための優先順位を、エージェント群(社会)が自然発生的に決め、社会の効率化を自ら学習する、(2) 得られたノルムを維持あるいは改変する能力を持つこと、などを狙う。
本年度は、昨年度の結果を踏まえ、確率ゲームと進化ゲームを融合したモデルを採用し、さらなる実験として異なる価値観・戦略(異なる利得行列)を持つエージェントのノルムや習慣規則の学習可能性と安定性への影響を中心に調査した。大多数がノルム形成可能な利得行列を持つとき、少数のノルムを形成しないエージェント(以下非協調的エージェントと呼ぶ)の混入は学習可能性には大きく影響しないことがわかった。しかし、一度形成され、全体がほぼ同じ行動を示したとき、少数の非協調的エージェントは、共に行動した相手のノルムを壊す可能性があることが分かった。また、そのような非協調エージェントに対する頑健性が、利得行列の内容に大きく依存することが分かった。特に、自分のマイナスに疎いおおらかなエージェントの組織では、このような非協調エージェントはノルムを破壊しやすいことがわかった。他方、自分のマイナスに対し、ある一定の意思を示すエージェントの社会では、非協調エージェントによる混乱に対し頑健性があることが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

シミュレーション環境の実装はほぼ予定通りであり、実験も順次行い評価結果もでている。モデルは、確率ゲームを用いたものに的を絞りこめ、本年度はこのモデルを中心に結果をだしている。非均質なエージェントから構成される社会での性質を探りつつ有り、実験も進んでいるといえる。

Strategy for Future Research Activity

本研究では、競合する社会における秩序生成をノルム(norm)あるいはさらに強い規定となる習慣(convention)という形で各プログラム(エージェント)が習得する手法を提案し、社会(マルチエージェントシステム全体)の効率を上げること、および習得したノルムの質や安定性を解明することが目的である。この中で本年度まで、ノルムの学習と安定性について研究を進めてきた。特に本年度は、わずかながら非協調性を持ち、ノルム形成できないエージェントを少数加えた場合の安定性をしらべ、それらの性質を調査した。
次年度は、異種エージェントの混合率の影響、あるいは異種エージェント間でのノルム形成の有無を調査する。加えて、初期にネットワークを導入し、その構造に基づいたゲームを行わせて、その学習可能性と安定性に加え、生成されたノルムの統一性・非統一性を調べることを考えたい。特に、前者は、異なる機能を持つ一群のエージェント間での団体としての調整に関する研究で有り、重要な新テーマと考えている。このために、本年度に作成したシミュレーションの拡張を前半に行い、まずは上記前半の項目について調査する。これらの結果を論文としてまとめ、国内外の会議(査読付き)への投稿と発表をめざす。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

主に以下の項目の使用を計画している。
(1) 研究用ハードウエア(データ保存用ディスク、データ処理用ソフトウェア)の購入(備品)、(2) 国際会議(研究発表および調査)出張旅費、 (3) 国際会議参加費、(4) 国内会議出張旅費、 (4) 英文校閲費(新規投稿用、2件程度)、(5) 実験補助者
実験補助は、シミュレーションデータの収集と整理を予定する。また、昨年までの結果および新規年度で得られた結果を国際会議および国内会議へ投稿し、その発表のための外国出張、国内出張旅費、参加費、および英文校閲費を計上する(上記(2)(3)(4))。

  • Research Products

    (8 results)

All 2013 2012

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Role and Member Selection in Team Formation Using Resource Estimation2013

    • Author(s)
      Masashi Hayano, Dai Hamada and Toshiharu Sugawara
    • Journal Title

      Proceedings of the 7th International KES Conference on Agents and Multi-agent Systems - Technologies and Applications

      Volume: Vol. 1 Pages: 掲載予定(5月下旬)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-Sided Parameter Learning of Role Selections for Efficient Team Formation2012

    • Author(s)
      Dai Hamada and Toshiharu Sugawara
    • Journal Title

      Proceedings of the 15th International Conference on Principles and Practice of Multi-Agent Systems (PRIMA-2012)

      Volume: 7455 Pages: 122-136

    • DOI

      10.1007/978-3-642-32729-2_9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reorganization of Agent Networks with Reinforcement Learning based on Communication Delay2012

    • Author(s)
      Kazuki Urakawa and Toshiharu Sugawara
    • Journal Title

      Proceedings of 2012 IEEE/WIC/ACM International Conference on Intelligent Agent Technology

      Volume: Vol. 1 Pages: 324-331

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エージェントの複数系統集団における言語の相互世代学習とその特徴2012

    • Author(s)
      上野祐輝, 菅原俊治
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌:数理モデル化と応用 (TOM

      Volume: Vol. 5 No.3 Pages: 32-40

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] バッテリ制限付きマルチロボットによる継続的な巡回清掃における行動計画法の提案とその評価2012

    • Author(s)
      米田圭佑, 加藤千紘, 菅原俊治
    • Journal Title

      エージェント合同シンポジウム(JAWS2012)論文集

      Volume: Vol. 1 Pages: CD

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] バッテリ制限付きマルチロボットによる継続的な巡回清掃のための領域分割法の提案2013

    • Author(s)
      加藤千紘, 米田圭佑, 菅原俊治
    • Organizer
      社会システムと情報技術研究ウィーク (電子情報通信学会、情報処理学会など)
    • Place of Presentation
      北海道虻田郡
    • Year and Date
      20130310-20130313
  • [Presentation] 家庭におけるスマートメーターを活用した電力制御・売買手法の提案2013

    • Author(s)
      坂本裕紀, 菅原俊治
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20130306-08
  • [Presentation] マルチロボット巡回清掃における強化学習を用いた行動計画法の提案と評価2013

    • Author(s)
      米田圭佑, 加藤千紘, 菅原俊治
    • Organizer
      第87回数理モデル化と問題解決研究会 (情報処理学会)
    • Place of Presentation
      武雄市市民会館
    • Year and Date
      20130227-20130228

URL: 

Published: 2014-07-24  

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