2.4. Диалоговые сети и коммуникативные акты

Ранее в этой работе уже упоминалось о теории речевых актов. В соответствии с этой теорией, диалог состоит из речевых или коммуникативных актов, совершаемых его участниками, каждый такой акт имеет форму выражения (локутивный акт), цель высказывания (иллокутивный акт) и последствия (перлокутивный акт). Речевые акты подразделяются на следующие группы [172]: директивные, ассертивные, промиссивные, экспрессивные и декларативные. Директивные акты (директивы) выражают намерение одного агента поручить другому агенту какое-то дело, заставить его выполнить некоторые действия. Ассертивные акты (утверждения) позволяют информировать агента о состоянии среды (других агентов). Промиссивные акты (обещания) отражают обязательства агентов выполнить действия. Экспрессивные (выразительные) акты отражают внутреннее состояние агента. Наконец, декларативные акты характеризуют выполнение действия, связанного с самой речью (отрывком речи).

В рамках этой концепции удобно моделировать агентов-участников диалога как автоматы, с заранее определёнными ментальными состояниями, зависящими от состояния диалога. Вся совокупность этих состояний называется протоколом коммуникации (см. например [82]).

В настоящее время теория речевых актов все еще активно развивается и существует множество расширений этой теории. Например, известно, что все современные языки взаимодействия агентов (ACL, KQML) основаны на этой теории[139,140]. Рассмотрим некоторые из таких расширений.

2.4.1. Теория диалоговых сетей

Теория диалоговых сетей есть расширение теории речевых актов, которое опирается на определение протоколов коммуникации. Всякий речевой акт представляет собой цепочку фраз (высказываний), в результате которых происходят изменения ментальных состояний у собеседников.

Главные свойства коммуникативных структур типа диалогов (по Т.Винограду и Ф.Флоресу) [180] таковы:

• Диалоги начинаются с исходного речевого акта (ассертивного, промиссивного, экзерситивного, декларативного или экспрессивного) и характеризуют намерения одного агента по отношению к другому.

• На каждом шаге диалога существует ограниченный набор возможных действий (принять, отклонить, сделать контрпредложение и т.п.).

• Существуют терминальные состояния, определяющие завершение диалога. Когда достигается одно из этих состояний, диалог считается законченным.

• Речевые акты меняют не только состояние диалога, но и состояния агентов (убеждения, желания, намерения), которые всегда зависят от диалога и его результатов.

Итак, диалог можно рассматривать как последовательность состояний, связываемых переходами, и описывать с помощью конечного автомата.

2.4.2. Формальная модель диалога на основе протокола коммуникации

В качестве альтернативы автоматной модели можно рассмотреть модель взаимодействия на базе протоколов коммуникации. Эта модель наиболее удобна на практике, если взаимодействие в МАС можно свести к фиксированному количеству заранее специфицированных случаев. Протокол коммуникации для взаимодействия двух агентов можно определить так:

COM = (ST1, ST2, INIT1, INIT2, M1, M2, 1, 2, 1, 2, 1, 2),

где ST1 – множество состояния первого агента,

ST2 – множество состояний второго агента,

INIT1 – множества начальных состояний первого агента,

INIT2 – множества начальных состояний второго агента,

M1 – множество сообщений первого агента второму,

M2 – множество сообщений второго агента первому,

1 : ST1 x M2  ST1 – функция, определяющая реакцию первого агента на сообщение второго,

2 : ST2 x M1  ST2 – функция, определяющая реакцию второго агента на сообщение первого,

1 : ST1  (ST1), где (ST1) – множество всех подмножеств ST1, - функция определяющая возможное изменение состояния первого агента. При взаимодействии конкретное состояние выбирается в зависимости от различных внешних и внутренних факторов, определяющих поведение агента, то есть выбор недетерминирован.

1 : ST1  (ST1) – аналогичная функция для описания изменения состояний второго агента.

1 : ST1  M1 – определяет сообщения первого агента, отправляемые им второму при переходе в новое состояние.

2 : ST2  M2 – то же самое для второго агента.

Протоколы взаимодействия удобно графически представлять с помощью диаграммы, напоминающей диаграмму состояний UML [159]. Назовём этот тип диаграмм расширенными диаграммами состояний. Пример такой диаграммы для описания протокола последовательных монотонных уступок приведен на рис 2.2.

Протоколы взаимодействия также иногда называют сценариями взаимодействия. Но под сценарием взаимодействия будем понимать конкретную реализацию протокола, один сеанс обмена сообщений, подчиняющийся данному протоколу. Сценарий взаимодействия удобно иллюстрировать диаграммой последовательности (sequence diagram) UML. Приведём пример сценария взаимодействия двух агентов, подчиняющегося протоколу взаимных последовательных уступок.

Рис. 2.2. Протокол последовательных уступок в виде расширенной диаграммы состояний.

Рис. 2.3. Один из возможных сценариев взаимодействия агентов в протоколе минимальных последовательных уступок в виде диаграммы последовательности.

Рассмотрим в качестве иллюстрации взаимодействие агентов в контрактной сети (рис 2.4). В примере участвуют следующие агенты: агент-заказчик (inviter), агент-посредник (mediator) и агенты-исполнители (bidders). Агент-заказчик инициирует взаимодействие, отправляя сообщение агенту-посреднику. Агент-посредник отсылает запросы агентам-исполнителям, получает их предложения, выбирает наиболее перспективное, входит в состояние переговоров с этим агентом, договаривается о цене и возвращается обратно, затем сообщает результат агенту-заказчику.

Рис. 2.4. Протокол коммуникаций агентов для контрактной сети

Модель на основе протоколов коммуникации, на настоящий момент, чаще всего используется на практике при построении МАС. Однако, эта модель, не может описать нетиповые ситуации взаимодействия, спрогнозировать развитие диалога. На основе этой модели нельзя сделать никаких выводов о целесообразности, эффективности, желательности, необходимости диалога. Для агента протокол коммуникации – лишь механизм, предписание, выполняя которое он может взаимодействовать с другими агентами.