人工生命的接近法によるマルチェ-ジェントシステムの自己組織化

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680402
• Research Institution: THE UNIVERSITY OF TOKUSHIMA
• Principal Investigator: 小野 典彦 徳島大学, 工学部, 助教授 (60194594)
• Keywords: マルチエージェントシステム / 人工生命 / 強化学習 / 機械学習 / 人工知能 / 分散人工知能 / 遺伝的アルゴリズム

Research Abstract

近年,知能ロボット群やソフトウェアエージェント群による柔軟かつ頑健な問題解決等への応用を目指して,多数の自律的なエージェントの集団で構成されるマルチエージェントシステムに関する基礎的な研究が展開されている.本研究の目的は,適応性に乏しく,柔軟性や頑健性に欠ける現在のマルチエージェントシステムを飛躍的に適応的なものとするための要素技術,特にエージェントの集団に協調関係を自己組織化させ,動的かつ適応的にその性能を向上させる機構を確立することにある.
平成7年度は,自己組織性をもつマルチエージェントシステムの構築手法として,強化学習および遺伝的アルゴリズムに代表される人工生命的接近法の頑健性が確認できた.しかし本研究で扱ってきた問題は例題的なものであり,これらの手法をそのまま現実のマルチエージェントシステムに適用するためには,解決すべき問題が山積している.特に,マルチエージェント環境におかれたエージェント群は,その各々が環境からの感覚入力だけでなく,他のエージェントが発生する様々な信号も含めた膨大な量の信号に対して適切に振る舞う必要があることから,従来の人工生命的な学習手法を各エージェントに組み込んだだけでは,それらの状態空間が爆発してしまい,それらに協調関係を効果的に組織化させることはきわめて難しくなる.平成8年度は,この問題を解消するために,各エージェントの状態空間を適度に圧縮しながら,それらに適切な協調関係を組織化させるためのモジュール分割型強化学習と呼ばれる手法を提案すると共に,種々のマルチエージェント学習問題への適用を通して,その有効性を確認した.

Research Products

• [Publications] Adel Torkaman Rahmani: "A Genetic Algorithm for the Two-Dimensional Generdl Guillotine Cutting Problem" Chinese Journal of Advanced Software Resedrch. 3. 66-70 (1996)
• [Publications] Adel Torkaman Rahmani: "Constrained Optimlzation with Genetic Algorithms:Channel Routing Case" 人工知能学会誌. 11. 113-121 (1996)
• [Publications] Norihiko Ono: "Collective Behavior by Modular Reinforcement-Learning Animats" Proc.of the 4th International Conference on Simulation of Adoptive Behavior. 618-624 (1996)
• [Publications] Norihiko Ono: "Synthesizing Collective Behavior:A modular Reinforcement Learning Approach" Proc.of the 3rd France-Japan & 1st Europe-Asia Congress on Mechatronics. 416-420 (1996)
• [Publications] Norihiko Ono: "Reinforcement Learning Approach to the Multi-ogent Block-Pushing Problem" Proc.of the 3rd France-Japan & 1st Europe-Asid Congress on Mechatronics. 421-425 (1996)
• [Publications] Norihiko Ono: "A Genetic Approach to the Genevic Crew Scheduling Problem" Proc.of EXPERSYS-96. 279-284 (1996)
• [Publications] Norihiko Ono: "Acquisition of Optimal Communication by Episode-Sharing Artificial Organisms" Proc.of EXPERSYS-96. 285-290 (1996)
• [Publications] Norihiko Ono: "Multiagent Reinforcement Learning in a Continnous Environment" Proc.of EXPERSYS-96. 291-296 (1996)
• [Publications] Norihiko Ono: "Learning to Coordinate:A Reinforcement Learning Apprach" Proc.of EXPERSYS-96. 297-302 (1996)
• [Publications] Norihiko Ono: "Acquisition of Coordinated Behavior by Modular Q-Learning Agents" Proc.of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 1525-1529 (1996)
• [Publications] Norihiko Ono: "Multi-agent Reinforcement Learning:A Modular Approach" Proc.of the 2nd International Conference on Multi-agent Systems. 252-258 (1996)
• [Publications] Gerhard Weiβ: "DAI Meets Machine Learning(共著)" Springer-Verlag(印刷中), (1997)