JPH05233596A - 資源均等分配方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システム全体の情報を集中させることなく、
各資源における使用率をできるだけ均等化することが可
能な資源均等分配方式を提供すること。 【構成】 エージェントと呼ばれる多数の自律的に振舞
う計算機がネットワークにより接続されたマルチエージ
ェントシステムにおける資源配分方式において、複数種
類の資源の各々に該資源を管理するエージェントを定
め、該資源管理エージェントは、自己の管理する資源に
ついて資源の総量に対して実際に割り当てられる量(使
用率)の目標を定め、目標の使用率と実際の使用率との
ずれに応じて資源の価格を設定，調整し、資源を使用す
るエージェントは、前記価格を基に資源毎の割り当て要
求を行うことを特徴とする資源均等分配方式。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エージェントと呼ばれ
る多数の自律的に振舞う計算機がネットワークで接続さ
れたマルチエージェントシステムにおける資源配分にお
いて、資源の使用率を均等化させる資源均等分配方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のエージェントと呼ばれる多数の自
律的に振舞う計算機がネットワークで接続されたマルチ
エージェントシステムにおいて、エージェント間を結ぶ
ネットワークの回線容量，データ格納領域等の資源が分
散して存在する場合、これらの資源をエージェント間で
分配する必要が出てくる。特に、突発的な資源の要求に
対応するため、実際に使用される資源の割合をできるだ
け均等化するようにしたいという要求がある。従来の資
源分配方式としては、一般に、次の如きものが提案され
ている。 (１)ブローカを用いる方式：ブローカと呼ばれるある一
つの特別なエージェントにシステム内の資源に関するあ
らゆる情報を集め、このブローカが資源の分配を集中し
て決定する方式。この方式においては、資源の分配を決
定する際に、資源の使用率ができるだけ均等化するよう
に決めればよい。 (２)契約ネットプロトコルに基づく方式：一つの資源に
対してある一つのエージェントがマネジャとなり、その
資源の存在を他のエージェントに対し放送する。資源の
アナウンスを受け取ったエージェントは、自分のところ
でその資源が必要と判断した場合には、マネジャに対し
て入札のメッセージを送る。入札のメッセージを受け取
ったマネジャは、その中から一番条件が良いものを選
び、そのエージェントに対して資源の分配を行う。この
繰り返しにより、資源要分配する方式。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の前者
(ブローカを用いる方式)では、ブローカが故障した場合
には、全体の資源分配が止まってしまうという欠点があ
る。また、すべての情報をブローカに集める必要があ
り、エージェントの数が多い場合には、ブローカに対す
る負担が過度に増加し、ブローカが全体のボトルネック
になってしまうという問題がある。また、上記従来技術
の後者(契約ネットプロトコルに基づく方式)では、シス
テム全体の情報を一つの計算機に集中させなくてもよい
反面、資源の分配が言わば早いもの勝ちで行われるた
め、システム全体での資源の使用を均等化するのが難か
しいという問題がある。本発明は上記事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、従来の技術にお
ける上述の如き問題を解消し、システム全体の情報を集
中させることなく、各資源における使用率をできるだけ
均等化することが可能な資源均等分配方式を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上述の目的は、
エージェントと呼ばれる多数の自律的に振舞う計算機が
ネットワークにより接続されたマルチエージェントシス
テムにおける資源配分方式において、複数種類の資源の
各々に該資源を管理するエージェントを定め、該資源管
理エージェントは、自己の管理する資源について資源の
総量に対して実際に割り当てられる量(使用率)の目標を
定め、目標の使用率と実際の使用率とのずれに応じて資
源の価格を設定，調整し、資源を使用するエージェント
は、前記価格を基に資源毎の割り当て要求を行うことを
特徴とする資源均等分配方式によって達成される。

【０００５】

【作用】本発明に係る資源均等分配方式においては、図
１に示す如く、マルチエージェントシステム内に、資源
を使う一般的なエージェント(以下、「ユーザエージェン
ト」という)の他に、資源を管理するためのエージェント
(以下、「資源管理エージェント」という)が設けられ、こ
の資源管理エージェントが、自分の管理する資源につい
て、資源の総量に対して実際に割り当てられる量、すな
わち、資源の使用率の目標を定め、この目標使用率と実
際の使用率とのずれに応じて自律的に資源の価格を設
定，調整することにより、ユーザエージェントによる資
源の使用率をシステム全体で均等化するようにしたもの
である。なお、言うまでもなく、上述の「価格」は、シス
テム全体で資源の使用率を均等化するという本発明の目
的を、市場経済にシミュレートするためのパラメータと
して用いられているものであり、近年の他の研究報告に
用いられていると同様の意味で用いているものである。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、前述の如く、本発明の一実施例に
係るマルチェージェントシステムの概要を示す図であ
る。前述のユーザエージェントと資源管理エージェント
とは、ネットワークにより接続されている。図２は、上
述の資源管理エージェントを構成する計算機の構成図で
ある。資源管理エージェントは、通常の計算機の構成要
素であるＣＰＵ１１，メインメモリ１２，Ｉ／Ｏインタ
フェース１３に加えて、管理する資源に関する情報、す
なわち、総容量，その資源を使用する可能性のあるユー
ザエージェントのリスト，目標となる資源の使用率，現
在の価格，価格の履歴，現在の割り当て要求，割り当て
要求の履歴を記録する資源管理メモリ１４から構成され
ている。これらはシステムバスにより接続されており、
ネットワークには、Ｉ／Ｏインタフェース１３を介して
接続されている。

【０００７】図３は、上述のユーザエージェントを構成
する計算機の構成図である。資源管理エージェントは、
通常の計算機の構成要素であるＣＰＵ２１，メインメモ
リ２２，Ｉ／Ｏインタフェース２３に加えて、資源使用
に関する情報、すなわち、確保すべき資源の総量，資源
確保においてどの資源を用いることができるかの選択肢
のリスト，選択肢に含まれる資源の価格，選択肢毎の単
位価格，選択肢毎の割り当て量，資源毎の割り当て要求
を記録する資源使用情報メモリ２４から構成されてい
る。これらはシステムバスにより接続されており、ネッ
トワークには、Ｉ／Ｏインタフェース２３を介して接続
されている。なお、上記資源管理エージェントにおいて
は、管理する資源の資源に関し、総容量，その資源を使
用する可能性のあるユーザエージェントのリストは予め
わかっているものとし、それらのデータは資源管理メモ
リ１４に予め書き込まれているものとする。また、ユー
ザエージェントにおいては、確保すべき資源の総量，資
源確保における選択肢のリストは予めわかっているもの
とし、それらのデータは資源使用情報メモリ２４に予め
書き込まれているものとする。

【０００８】上述の如く構成された本実施例の動作を、
以下、まず、図４に示す資源管理エージェントの処理フ
ロー図に基づいて説明する。 ステップ31：

【外１】 ステップ32：上述の価格を、関係するエージェントに通
知する。ここで、関係するエージェントとは、その資源
の割り当てを要求する可能性のあるユーザエージェント
であり、資源管理メモリ１４に予め書き込まれたデータ
から知ることができるものである。

【０００９】ステップ33：ユーザエージェントからの資
源の割り当て要求を待つ。 ステップ34：

【外２】 この後、ステップ32に戻る。このサイクルを繰り返す。

【００１０】次に、図５に、ユーザエージェントにおけ
る処理フローを示す。 ステップ41：自分が使う可能性のある資源の価格を調
べ、資源使用情報メモリ２４に書き込む。 ステップ42：ステップ41で調べた資源の価格を基に、選
択肢毎の単位価格を計算し、資源使用情報メモリ２４に
書き込む。 ステップ43：ステップ42で計算した選択肢の単位価格の
逆数の比で、全体で確保すべき資源の量を選択肢毎に分
配し、選択肢毎の割り当て量を計算し、結果を資源使用
情報メモリ２４に書き込む。 ステップ44：ステップ43で求めた選択肢毎の割り当て量
から、資源毎の割り当て要求を計算し、その値を資源使
用情報メモリ２４に書き込む。 ステップ45：資源毎の割り当て要求を、それぞれの資源
を管理する資源管理エージェントに通知する。この後、
ステップ41に戻る。このサイクルを繰り返す。

【００１１】以下、具体的実施例として、上記実施例に
示した方式に基づいて行ったシミュレーション結果を説
明する。ここでのシミュレーションは、資源管理エージ
ェントがＲ０からＲ１１までの１２エージェント存在す
る。各資源の総容量は、Ｒ０＝１０，Ｒ１＝２０，Ｒ２
＝３０，Ｒ３＝４０，Ｒ４＝５０，Ｒ５＝６０，Ｒ６＝
１０，Ｒ７＝２０，Ｒ８＝３０，Ｒ９＝４０，Ｒ１０＝
５０，Ｒ１１＝６０である。また、ユーザエージェント
がＵ０からＵ５までの６エージェント存在する。ユーザ
エージェントは、それぞれ、全部で５ずつの資源を確保
する必要がある。また、ユーザエージェントは、それぞ
れ、ある３種類の資源を組み合せて、３種類の資源の合
計で必要な資源の量を確保すればよいものとする。具体
的には、Ｕ０は(Ｒ０,Ｒ１,Ｒ２)，Ｕ１は(Ｒ３,Ｒ４,
Ｒ５)，Ｕ２は(Ｒ６,Ｒ７,Ｒ８)，Ｕ３は(Ｒ９,Ｒ１０,
Ｒ１１)，Ｕ４は(Ｒ０,Ｒ２,Ｒ４)，Ｕ５は(Ｒ６,Ｒ８,
Ｒ１０)の組み合せが可能である。例えば、Ｕ０はＲ０
を１,Ｒ１を２,Ｒ２を２だけ確保すれば、Ｕ０として全
部で５の資源を確保したことになる。ここでは、３種類
の資源の組み合せがあることから、ユーザエージェント
にとって、三つの選択肢があることになる。ここでは、
選択肢毎の単位価格は、それぞれの選択肢の資源の価格
に他ならない。

【００１２】上述の如き設定の下で資源の使用率の目標
を １.０，０.５，０.１として、それぞれの場合につい
て前述の方式によってシミュレーションを行ったとき
の、資源の使用率の分散の変化を図６に示す。なお、こ
こで、横軸にとっている繰り返しの回数とは、価格の改
訂の回数を指している。図６からも明らかな如く、本実
施例によれば、個々のエージェントは全体の情報を集め
ることなく、単に個々の資源の使用率や価格を基に振舞
いを決めているにもかかわらず、全体として資源使用率
の分散が小さくなっていること、すなわち、均等化が実
現できていることがわかる。特に、使用率の目標を大き
くとる方が、収束が早いことがわかる。なお、上記実施
例は本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに
限定されるべきものではないことは言うまでもないこと
である。例えば、繰り返し回数は、アプリケーションに
より、適宜、限定するようにしても良い。

【００１３】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、システム全体の情報を集中させることなく、各資
源における使用率をできるだけ均等化することが可能な
資源均等分配方式を実現できるという顕著な効果を奏す
るものである。

【００１４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るマルチェージェントシ
ステムの概要を示す構成図である。

【図２】実施例の資源管理エージェントを構成する計算
機の構成図である。

【図３】実施例のユーザエージェントを構成する計算機
の構成図である。

【図４】実施例の資源管理エージェントの処理フロー図
である。

【図５】実施例のユーザエージェントの処理フロー図で
ある。

【図６】資源の使用率の目標を １.０，０.５，０.１と
したときのシミュレーションにおける、資源の使用率の
分散の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１１：ＣＰＵ、１２：メインメモリ、１３：Ｉ／Ｏイン
タフェース、１４：資源管理メモリ、２１：ＣＰＵ、２
２：メインメモリ、２３：Ｉ／Ｏインタフェース、２
４：資源使用情報メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エージェントと呼ばれる多数の自律的に
   振舞う計算機がネットワークにより接続されたマルチエ
   ージェントシステムにおける資源配分方式において、複
   数種類の資源の各々に該資源を管理するエージェントを
   定め、該資源管理エージェントは、自己の管理する資源
   について資源の総量に対して実際に割り当てられる量
   (使用率)の目標を定め、目標の使用率と実際の使用率と
   のずれに応じて資源の価格を設定，調整し、資源を使用
   するエージェントは、前記価格を基に資源毎の割り当て
   要求を行うことを特徴とする資源均等分配方式。