系統設計筆記 - 多代理 (multi-agent)

更新於 發佈於 閱讀時間約 11 分鐘

English version:

英文版在 hackmd


鑑於方格子太爛無法插入表格,只好委屈看官參考此處:


多代理設計模式




依性質不同,可分為四大類:

  • 合作模式 (Coordination-Based)
  • 組織架構 (Organisation-based)
  • 角色 (Role-based)
  • 認知 (Cognition-based)


合作模式分類:

  • 黑板模式 (Blackboard pattern)

所有代理人用同個黑板協作、共享資訊

    • 黑板是資訊共享中心
    • 代理人藉讀寫、取用黑板上的資訊,來完成任務
    • 黑板上的資訊會「動態更新」,直到任務達成
  • 合約網路協定 (Contract Net Protocol)

代理人總管公告任務 (合約),所有代理人衡量自身能力、資源並投標

→ 總管裁量獲勝者,並與之簽約 (發派任務)

→ 得標者完成後彙報

    • 合約 (contract):要處理的任務
    • 代理人總管/經理:公告、交予合約,並評核執行結果
    • 得標者:負責執行任務,完成後回報結果
  • 市場模式 (Market-Based Pattern)

代理人是自由市場商人,靠交易資源達成任務

    • 運用市場機制
    • 抽象程度高 (i.e. 紙上談兵是個概念)
    • 上述「合約網路協定」為低階實作
    • 範例:
      • 拍賣會 (即合約網路協定)
      • 議價
      • 形成商盟





組織架構分類:

  • 階級組織 (Hierarchical Organisation)

就像一般公司,有上司、下屬的奴隸制度從屬關係

    • 部分代理人是長官
    • 部分代理人是下屬,負責被霸凌
  • 扁平組織 (Flat Organisation)

代理人為平等關係,無明顯階級差異

    • 即同事關係,互不隸屬
  • 全息組織 (Holonic Organisation)

代理人們動態形成全息體 (holon),全息體再組成全息體系 (holarchy)。全息體可為扁平或階級制,而全息體系是階級制

    • 全息體 (holon):代理人群
    • 全息體系 (holarchy):全息體集合而成
  • 聯邦組織 (Federated Organisation)

代理人們與組內協調者 (facilitator, 即小組長)溝通,各組再聚集形成去中心化的聯邦

    • 協調者 (facilitator):各組上司
    • 其餘代理人:下屬們,彼此不互相溝通,而是各自和協調者溝通,再由上司統籌對外
聯邦組織 (Federated Organisation)示意圖:Host 為組,各組都有一個協調者 (facilitator)、多位代理人

聯邦組織 (Federated Organisation)示意圖:Host 為組,各組都有一個協調者 (facilitator)、多位代理人

圖片來源:Shehory, Onn. (1999). Architectural Properties of Multi-Agent Systems.

  • 聯盟組織 (Coalition organisation)

代理人們為了共同目標,動態形成暫時性聯盟 (coalition),共享資訊與資源

    • 聯盟 (coalition):代理人們為了共同目標,暫時形成的小組
    • 組內代理人們會共享資源、互助合作
    • 代理人們依預定規則 (e.g. 賽局理論)進出聯盟,聯盟亦可長期存續


組織架構分類下的設計模式:

基於組織架構的各種設計模式

基於組織架構的各種設計模式

  • (a) 中心化
  • (b) 去中心化
  • (c) 階級組織
  • (d) 全息組織
  • (e) 聯盟組織

來源:Izmirlioglu, Y., Pham, L., Son, T. C., & Pontelli, E. (2024). A Survey of Multi-Agent Systems for Smartgrids. Energies, 17(15), 3620. https://doi.org/10.3390/en17153620




角色分類:

  • 角色分配模式 (Role assignment pattern)

自定義角色扮演、角色切換規則給代理人遵循

    • 代理人會按預設規則,切換/扮演特定角色
角色分配模式:代理人依預定規則各司其職,扮演特定角色

角色分配模式:代理人依預定規則各司其職,扮演特定角色

來源:Ghazal, Rubina & Malik, Ahmad & Raza, Basit & Qadeer, Nauman & Qamar, Nafees & Bhatia, Sajal. (2021). Agent-Based Semantic Role Mining for Intelligent Access Control in Multi-Domain Collaborative Applications of Smart Cities. Sensors. 21. 4253. 10.3390/s21134253.

  • 團隊合作模式 (Teamwork Pattern)

自定義專業化組織章程,讓代理人遵循以組成團隊

    • 代理人們依規組團
    • 強調專業化、專業分工




認知分類:

  • 信念-慾望-意圖架構 (Belief-Desire-Intention, BDI Architecture)

代理人因信念 (Belief)而有慾望 (Desire),並規劃相應行動滿足特定慾望

    • 代理人感知環境,因而產生信念
    • 有信念後,選擇若干目標 (即慾望)
    • 制定計劃 (意圖,intention)來達成目標
信念-慾望-意圖(BDI)架構:代理人因信念而有慾望,再制定計劃 (意圖)以實現渴望

信念-慾望-意圖(BDI)架構:代理人因信念而有慾望,再制定計劃 (意圖)以實現渴望

來源:hazouani, Mohamed & Medromi, Hicham & Boulafdour, Brahim & Sayouti, Adil. (2013). A model for an Information security management system (ISMS Tool) based multi agent system.




看到這裡是否有發現,代理人們其實就像「公司老闆、員工」?

所以把企業結構套入,一樣能適用

接下來就介紹常見商業組織架構,比較兩者異同吧!


商業組織架構




先來張概ㄈㄥˋ覽ㄘˋ圖,看看常見組織架構:

常見商業組織架構圖 (諷刺)

常見商業組織架構圖 (諷刺)

來源:Microsoft Overhauls, the Apple Way, NICK WINGFIELD, NYT, July 11, 2013 http://www.nytimes.com/2013/07/12/technology/microsoft-revamps-structure-and-management.html

  • 亞馬遜:階級制 (Hierarchical structure)

傳統公司常見架構,中規中矩

  • Google:矩陣制 (Matrix structure)

部門主管職權交錯,CEO 還要另外協同二位創辦人 (Sergey Brin, Larry Page)

  • 臉書:網絡制 (Network Structure)

去中心化、平坦的結構,也「碰巧」符合旗下社群平台「人與人連結」的關係

  • 微軟:類似事業部制 (Divisional Structure),但部門分歧嚴重

保守、剛愎自用的巴爾默 (Steve Ballmer)任職微軟 CEO 時,厲行極端 KPI 制度,造成部門間強烈競爭、不合作,因而讓微軟錯失不少商機、原地踏步許久 (所以部門間才畫槍對指)

  • 蘋果:環圈制 (Circular Structure)

誇大所有人都對單一權力中心負責。當然,暗指賈伯斯 (Steve Jobs)

  • 甲骨文:功能制 (Functional Structure)

甲骨文公司很會興訟 (到處告人),也藉許多有爭議的官司、併購獲取龐大利益 (所以製圖者故意把法務部門誇大)




常見商業組織架構:

  • 階級制 (Hierarchical):

就是字面上的意思,有上司、下屬等從屬階級關係

階級制 (Hierarchical):上司與下屬的層層管理關係明確

階級制 (Hierarchical):上司與下屬的層層管理關係明確

來源:作者本人製圖

    • 功能制 (Functional):

依功能組構的階級制

功能制 (Functional):階級制的一種,只是依功能分類

功能制 (Functional):階級制的一種,只是依功能分類

來源:依舊是我

    • 事業部制 (Divisional):

依導向組構的階級制 (e.g. 產品、服務,或市場導向)

    • 矩陣制 (Matrix):

多隊跨功能小組,偶會協助其他專案

    • 直線制 (Line):

小組織的階級制 (所以只有單線)


  • 水平/扁平制 (Horizontal/flat):

平等組織結構 (可無上級)

水平/扁平制 (Horizontal/flat):水平組織結構

水平/扁平制 (Horizontal/flat):水平組織結構

來源:當然只會是我

    • 網絡制 (Network):

核心成員 + 衛星辦公室 + 外圍合作者們

相較階級,更重成員間的「溝通」

網絡制 (Network Structure):核心成員與外圍合作者、辦公室形成水平合作結構

網絡制 (Network Structure):核心成員與外圍合作者、辦公室形成水平合作結構

來源:自然還是我

    • 環圈制 (Circular):

領導者在「中央」而非「上方」,由內而外傳遞訊息 (階級制為「上而下」傳遞訊息)

比階級制更有效率

  • 流程導向制 (Process-based):

依流程形成組織 (先後次序)

e.g. 汽車外框部門做外框 → 交予車門部門裝車門...

流程導向制 (Process-based):按先後流程分排組織,上游做完某些事再交予下游

流程導向制 (Process-based):按先後流程分排組織,上游做完某些事再交予下游

圖源:不是我還會是誰?

  • 團隊制 (Team-based):

依特定模式組隊以解決問題、達成目標

為特定目標組成的「專家小隊」,強調成員專業性 (i.e. 強強聯手)

    • 敏捷開發團隊 (Scrum team):

「一目標一衝刺」的開發團隊,強調迭代性

用程式邏輯理解:for sprint in goals: sprint.yield(increment)

      • 產品負責人 (Product owner):

- 構思、擬定專案方向

- 列出待辦事項

      • 管理者 (Scrum master):

- 促進團隊合作

- 監督、提供意見

      • 開發者 (Developer):

- 執行計劃

- 自我組織、行動

      • 活動:

- 衝刺計劃 (Sprint Planning):設定目標、列出待辦事項

- 每日站會 (Daily Scrum/stand-up meeting):每天開簡短會議,回報進度或罣礙

為什麼要站著開會?因為站著說話腰疼,可減少與會者廢話 (大家都想早點結束)

- 衝刺評議 (Sprint review):讓產品負責人、出資者給回饋

- 衝刺回顧 (Sprint Retrospective):反思過程可改進處


都學完了,就試著用多代理模式,兜出商業組織架構吧!

對照表格 (同樣,因方格子無法插入表格,再請點擊外部連結)




參考資料:


留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
移幣的沙龍
3會員
8內容數
技術文章、文學抒發、低門檻創意實作教學,想收到通知歡迎加入
你可能也想看
Thumbnail
沙龍一直是創作與交流的重要空間,這次 vocus 全面改版了沙龍介面,就是為了讓好內容被好好看見! 你可以自由編排你的沙龍首頁版位,新版手機介面也讓每位訪客都能更快找到感興趣的內容、成為你的支持者。 改版完成後可以在社群媒體分享新版面,並標記 @vocus.official⁠ ♥️ ⁠
Thumbnail
沙龍一直是創作與交流的重要空間,這次 vocus 全面改版了沙龍介面,就是為了讓好內容被好好看見! 你可以自由編排你的沙龍首頁版位,新版手機介面也讓每位訪客都能更快找到感興趣的內容、成為你的支持者。 改版完成後可以在社群媒體分享新版面,並標記 @vocus.official⁠ ♥️ ⁠
Thumbnail
每年4月、5月都是最多稅要繳的月份,當然大部份的人都是有機會繳到「綜合所得稅」,只是相當相當多人還不知道,原來繳給政府的稅!可以透過一些有活動的銀行信用卡或電子支付來繳,從繳費中賺一點點小確幸!就是賺個1%~2%大家也是很開心的,因為你們把沒回饋變成有回饋,就是用卡的最高境界 所得稅線上申報
Thumbnail
每年4月、5月都是最多稅要繳的月份,當然大部份的人都是有機會繳到「綜合所得稅」,只是相當相當多人還不知道,原來繳給政府的稅!可以透過一些有活動的銀行信用卡或電子支付來繳,從繳費中賺一點點小確幸!就是賺個1%~2%大家也是很開心的,因為你們把沒回饋變成有回饋,就是用卡的最高境界 所得稅線上申報
Thumbnail
在網路速度有限的情況下,依序記錄不斷產生的資訊,能統計使用者在頁面上操作了哪些功能。
Thumbnail
在網路速度有限的情況下,依序記錄不斷產生的資訊,能統計使用者在頁面上操作了哪些功能。
Thumbnail
本書介紹了戰略設計、管理領域複雜度、實際應用領域驅動設計等主題。透過對核心子領域、支持子領域、限界上下文等概念的探討,提供了領域驅動設計的相關知識。這篇文章中還涉及了微服務、事件驅動架構和資料網格等相關主題,提供了設計系統和應用領域驅動設計的指導。
Thumbnail
本書介紹了戰略設計、管理領域複雜度、實際應用領域驅動設計等主題。透過對核心子領域、支持子領域、限界上下文等概念的探討,提供了領域驅動設計的相關知識。這篇文章中還涉及了微服務、事件驅動架構和資料網格等相關主題,提供了設計系統和應用領域驅動設計的指導。
Thumbnail
想了解如何製作適合自己的TG群組機器人來管理群組嗎? 以下將詳細的逐步教學。
Thumbnail
想了解如何製作適合自己的TG群組機器人來管理群組嗎? 以下將詳細的逐步教學。
Thumbnail
觀察者模式透過主題訂閱/訊息通知的機制,極度增強系統的可擴展性、靈活性以及降低組件間的耦合度。概念直觀簡單,是非常實用的設計模式。
Thumbnail
觀察者模式透過主題訂閱/訊息通知的機制,極度增強系統的可擴展性、靈活性以及降低組件間的耦合度。概念直觀簡單,是非常實用的設計模式。
Thumbnail
代理模式通過封裝原始對象來實現對該對象的控制和管理,同時不改變原始對象的行為或客戶端與該對象互動的方式,以此介入或增強對該對象的訪問和操作。
Thumbnail
代理模式通過封裝原始對象來實現對該對象的控制和管理,同時不改變原始對象的行為或客戶端與該對象互動的方式,以此介入或增強對該對象的訪問和操作。
Thumbnail
策略模式將多種演算法封裝於獨立的策略類別中,每個策略類別都實現了一個共同的介面。這種設計允許使用者在系統運行時動態選擇和切換演算法,以達成相同的目的。
Thumbnail
策略模式將多種演算法封裝於獨立的策略類別中,每個策略類別都實現了一個共同的介面。這種設計允許使用者在系統運行時動態選擇和切換演算法,以達成相同的目的。
Thumbnail
這篇要使用IPAdapter搭配遮罩來進行特殊的構圖方式。
Thumbnail
這篇要使用IPAdapter搭配遮罩來進行特殊的構圖方式。
Thumbnail
這本書從 docker 的角度出發,介紹很多可重複使用的 pattern,除了翻譯某些地方有點怪之外,算是很有趣的一本書,後面很多的 pattern 可以想成是 sidecar 的進階使用方式,在不改變應用程式的情況下,增加不同的功能,相當實用。
Thumbnail
這本書從 docker 的角度出發,介紹很多可重複使用的 pattern,除了翻譯某些地方有點怪之外,算是很有趣的一本書,後面很多的 pattern 可以想成是 sidecar 的進階使用方式,在不改變應用程式的情況下,增加不同的功能,相當實用。
Thumbnail
當我們在撰寫一套系統的時候, 總是會提供一個介面讓使用者來觸發功能模組並回傳使用者所需的請求, 而傳統的安裝包模式總是太侷限, 需要個別主機獨立安裝, 相當繁瑣, 但隨著時代的演進與互聯網的崛起, 大部分的工作都可以藉由網頁端、裝置端來觸發, 而伺服端則是負責接收指令、運算與回傳結果, 雲端
Thumbnail
當我們在撰寫一套系統的時候, 總是會提供一個介面讓使用者來觸發功能模組並回傳使用者所需的請求, 而傳統的安裝包模式總是太侷限, 需要個別主機獨立安裝, 相當繁瑣, 但隨著時代的演進與互聯網的崛起, 大部分的工作都可以藉由網頁端、裝置端來觸發, 而伺服端則是負責接收指令、運算與回傳結果, 雲端
Thumbnail
提到後端工程師,似乎就只是開發 API,但一個複雜的系統其實不太可能只透過 API 就能完成,例如一個簡單的功能,註冊會員,其實是由好幾個不同類型的工作互相配合,您才能收到開通信,才確保資料庫不會有一堆未開通帳號等。所以今天就來聊聊一個系統有幾種不同執行方式的工作。
Thumbnail
提到後端工程師,似乎就只是開發 API,但一個複雜的系統其實不太可能只透過 API 就能完成,例如一個簡單的功能,註冊會員,其實是由好幾個不同類型的工作互相配合,您才能收到開通信,才確保資料庫不會有一堆未開通帳號等。所以今天就來聊聊一個系統有幾種不同執行方式的工作。
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News