Введение
Более двух десятилетий назад агенты и мульти-агентные системы (MAS) стали новым подходом к анализу, проектированию, моделированию и реализации сложных программных систем. Агенты — это автономные компьютерные системы, способные демонстрировать гибкое поведение (реактивность, проактивность и социальные навыки). Это определение расширено концепцией Belief-Desire-Intention (BDI).
MAS включают среду, объекты, агентов, отношения между ними, набор операций и изменения среды с течением времени. Благодаря развитию технологий, MAS стали рассматриваться как новая парадигма, способная изменить общество. Однако инженерия MAS остается сложной задачей из-за распределенного характера систем.
Цель данного исследования — провести систематический обзор литературы (SLR) за период с 2009 по июнь 2017 года, чтобы выявить ключевые тенденции, приложения, методологии и пробелы в области MAS.
Связанные работы
Предыдущие исследования затрагивали такие темы, как:
- Аргументационные техники — находятся на стадии внутреннего исследования.
- Настраиваемая автономия — отсутствие универсальных моделей.
- Телео-реактивные системы — требуют междисциплинарного сотрудничества.
- Агент-ориентированная инженерия программного обеспечения (AOSE) — 79% исследований используют методы из других парадигм.
- Шаблоны проектирования — отсутствие стандартов документирования.
Методология обзора
Исследование основано на рекомендациях Kitchenham и методе "снежного кома" (snowballing).
Критерии включения и исключения
Включены статьи, содержащие ключевые слова, связанные с MAS, и публиковавшиеся в 2009–2017 годах. Исключены:
- Неанглоязычные работы.
- Дублирующиеся или обновленные исследования.
- Книги, тезисы, диссертации.
Стратегия поиска
1. Ручной поиск — анализ журналов и конференций.
2. Автоматизированный поиск — Google Scholar.
3. Метод снежного кома — анализ цитирований и ссылок.
В результате из 3522 статей после фильтрации осталось 279.
Результаты и выводы
Обзор публикаций
- Наибольшее количество статей опубликовано в 2009 году (65), затем наблюдается спад.
- 69,8% статей — прикладные исследования, 30,2% — теоретические.
- 82% исследований проведены в академической среде, 16% — в сотрудничестве с промышленностью.
Основные площадки публикаций
- Журналы (44,7%): Expert Systems with Applications, Information Sciences.
- Конференции (42,7%): AAMAS, KES.
Методологии, фреймворки и языки программирования
- Методологии: Gaia, Prometheus (расширены для новых задач).
- Языки программирования: Java (наиболее популярен), C++, Jason.
- Фреймворки: JADE (лидер, но имеет проблемы с поддержкой).
Прикладные области
Топ-3 направления:
1. Транспорт и логистика.
2. Здравоохранение и биология.
3. Бизнес и экономика.
Исследовательские пробелы
Общие проблемы:
- Отсутствие унифицированных методологий.
- Необходимость улучшения координации и отладки.
- Недостаток инструментов для тестирования.
Проблемы в конкретных областях:
- Здравоохранение: мало приложений для пожилых людей.
- Промышленность: нехватка стандартизированных решений.
- Машинное обучение: интеграция с агентными технологиями.
Угрозы валидности
- Некоторые статьи за 2017 год были недоступны.
- Тенденции могут быть искажены из-за особенностей выборки.
Заключение
MAS остаются перспективной, но фрагментированной областью. Ключевые рекомендации:
- Унификация методологий и инструментов.
- Усиление взаимодействия с промышленностью.
- Развитие междисциплинарных исследований.
Будущие работы должны быть направлены на устранение выявленных пробелов и увеличение числа реальных приложений.