Метод рефлексивных разбиений в моделях коллективного поведения

Актуальность.темы. Традиционно в теоретико-игровых моделях и/или в моделях коллективного поведения используется? одно издвух предположений о взаимной информированности агентов (ЛИР, программных и/или мобильных агентов и т. д.). Либо считается, что вся существенная информация иг принципы принятия агентами решений всем им известны, всем: известно, — что всем это известнои т. д. до бесконечности (так называемая концепция общего знания^ используемая, напримерпри определении равновесия Нэша):.Либо предполагается, что каждый агент в рамках своей информированности следует некоторой: процедуре принятия индивидуальных решений и почти «не задумывается» над тем, что знают и какведут себя остальные агенты. Первый: подход является каноническим для теории игр, второй — для «моделей коллективного поведения. Но между двумя-.этими «крайностями» существует-достаточно большое разнообразие возможных ситуаций, вкоторыхразличные агенты могут обладать, различными рангами стратегической (используемой-при :принятии—решений) рефлексии.

Разработка методов учета возможного распределения-агентов по рангам рефлексии (предложенного в настоящей работе метода рефлексивных раз—. бг/енгш) актуальна, так как даст возможность' не только5адекватно описывать многие ситуации коллективного поведения, но и ставить и решать задачи группового управдения за счет целенаправленного выбора рангов рефлексии тех или иных агентов. '.

Цель диссертационной работы состой ! в разработке и исследовании моделей коллективного поведенияи методовуправления агентами, различающимися рангами стратегической рефлексии.

Достижение поставленной цели потребовалорешения следующих основных задач:

1. Разработка метода рефлексивных разбиений: для построения и анализа моделей стратегической^ рефлексии- - агентов, принимающих, коллективные решения-, ', ¦

2. Постановка и: анализ методоврешениязадачи: рефлексивного ' управленияшоведением взаимодействующих агентов.

3. Разработка аналитических моделей: коллективного поведения и. решение, задач. управлениярефлексирующими агентами для ряда практически: важных частных случаев (с приложениями, в области экономических, социальных и мультиагентных систем).

4. Разработка программных комплексов, позволяющих осуществлять имитационное моделирование, коллективного поведения рефлексирующих агентов.

5. Практическая апробация разработанных моделей и методов при решении задач моделирования и управления реальными социальноэкономическими системами. .

Методыисследования. Основным методом исследрвания является математическое моделирование,.то есть разработка и исследование теоретико-игровых и оптимизационных моделей коллективного поведения с использованием подходов и результатов теории игр, теории коллективного поведет ния и имитационного моделирования, на основе агентного подхода.

Связь с. планомИсследования по теме диссертационной работы проводились в соответствии с плановой тематикой работ ИПУ РАН в рамках координационных планов РАН.

Научная новизна. В результате проведенных исследований:

1. Впервые предложен: метод рефлексивных разбиений множества рациональных агентов, принимающих решения децентрализовано, на-подмножества агентов, обладающих различными рангами стратегической рефлексии, который позволяет:

— с точки зрения теории принятия решений — расширить класс моделей коллективного поведения интеллектуальных (рефлексирующих) агентов^ осуществляющих совместную деятельность, в условиях неполнойинформированности и отсутствия-общего знания;

— с дескриптивной точки: зрения. — расширить множество ситуаций, которые в рамках модели могут быть «объяснены» как устойчивые исходы взаимодействия агентовсоответственно^ в рамках задач: управлениярасширить, область управляемости;

— с. нормативной точки, зрения — ставить и. решать задачи группового управленияза счет выбора, эффективного разбиения агентов на ранги рефлексии: .

2. Сформулированы: и аналитически решены задачи рефлексивногоуправления для ряда прикладных моделей: коллективного поведения, для каждой из которых получены оценки: максимального целесообразного ранга стратегической рефлексии.. .

3- Разработаны программные комплексы, позволяющие: осуществлять имитационное моделирование группового поведения с учетом различий-рангов рефлексии агентов. Исследованы зависимости оптимальных решений задач рефлексивного управления от параметров моделей.

Практическаязначимостьработы определяется разработанными автором имитационными: моделями рефлексивного коллективного поведения: Эти модели могут использоваться при решении задач управления широким классом объектов, в том числе — при управлении безопасностью (пожарной, пограничной и др.).

Реализация" результатов работыРезультаты теоретического исследования и имитационного моделирования. коллективного поведения рефлексирующих агентов использовались Академии пограничной службы ФСБ России в учебном процессе, а также в Академии МЧС РФ в учебных и исследовательских целях. .

Личный вклад-Все основные результаты получены автором.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на: семинарах УРАН Института проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, трижды (на конференциях № 51−53) на Всероссийской молодёжной научной конференции с международным участием «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук» проводимой в МФТИ, V и VI! Всероссийской школе-семинаре молодых ученых «Управление большими системами» (Липецк, 2008;Пермь, 2010), на XIII Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах» (Самара, 2011), Пятой международной конференции «Теория игр и менеджмент» (СТМ'2011).

Публикации. По теме диссертационной работы автором опубликовано 10 печатных работ общим объемом 12,5 печатных листов, в том числе.— 4 статьи в ведущих рецензируемых журналах.

Объем^ и структура* работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения,' списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 130 страницах, список литературы включает 138 наименований. Приложение содержит акты, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы.