JPH1196011A - 自律分散システムにおける自律協調制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エージェント間の通信効率、エージェントの
選択の効率を向上させ、高速なタスクの処理を行う自律
協調制御装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 制御対象１０１の状態から必要なワーク
フローをデータベースを用いて検索しワークフローを構
成するワークフロー管理手段１０２と、この管理手段か
ら命令されたワークをデータベースを用いてタスクに分
割しそのタスクの属性とエージェントの負荷状態を加味
しタスク処理の役割を決定しその処理管理を行うワーク
実行手段１０７と、この実行手段からの依頼に従いエー
ジェントの処理能力とタスクの属性を比較、また現在の
エージェントの負荷状態を観測し、２つの情報を統合し
又は１つの情報をエージェントの処理能力として回答し
てタスクの処理制御を支援する処理能力判定手段１１４
と、上記実行手段で実行完了した結果をもとに各エージ
ェントの能力値を変更する学習手段１１９を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ネットワークな
どで互いに接続された分散環境下で、他のコンピュータ
や機器類と協調して、与えられた目的を自律的に実行す
る自律分散システムにおける自律協調制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図２１は例えば１９８０年、ＩＥＥＥ、
コンピュータにおけるトランザクション(TRANSACTIONS
ON COMPUTERS)、VOL.C-29.NO.12で発表されたエージェ
ント間の協調関係を実現した契約ネットを用いた従来の
自律分散システムにおける自律協調制御装置を示した図
である。

【０００３】図において、１０１は制御対象、２１０１
は自律協調制御装置で、自律協調制御装置２１０１内の
１０８は制御対象１０１の状況から制御に必要なワーク
を外部から受け付けるワーク受付手段、２１０２はワー
ク受付手段１０８から受け取ったワークをエージェント
が処理可能と思われるタスクに分割し、その結果を出力
するワーク分割手段、２１０３は分割されたタスクの処
理命令を出力し、処理の制御を行うワーク実行管理手
段、２１０４はタスクの通知を行い、マネージャと処理
エージェントを決定するエージェント役割決定手段、そ
して１１３はエージェント役割決定手段２１０４の役割
決定に基づき、各エージェントにタスクの処理を命令
し、処理の完了をワーク実行管理手段２１０３に報告す
るタスク処理手段である。

【０００４】従来の装置は、制御対象１０１などの自律
協調制御装置２１０１の外部でワークが生成され、自律
協調制御装置２１０１に入力される。入力されたワーク
はワーク受付手段１０８で受け付けられ、ワーク分割手
段２１０２に入力する。ワーク分割手段２１０２はエー
ジェントが処理可能と予測できるタスクにワークを分割
し、その結果をワーク実行管理手段２１０３に入力す
る。ワーク実行管理手段２１０３は入力されたタスクの
作業順序と作業完了について管理を行う。エージェント
役割決定手段２１０４はワーク実行管理手段２１０３か
らの指示に従い、システム内のエージェント全てにタス
クの処理通知を行う。各エージェントはタスク処理を判
断し入札を行い、マネージャと処理エージェントを決定
する。各エージェントの役割に基づき、タスク処理手段
１１３は各エージェントの実行を命令し、完了報告をワ
ーク実行管理手段２１０３に行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の自律分散システ
ムにおけるエージェントによる自律協調制御装置は以上
のように構成されているので、ワークが外部で生成され
て装置に入力されるため、装置がワークの分割方法を予
測できず、タスクへの分割が困難な場合があった。ま
た、エージェントの役割を決定するためのタスク処理通
知を全てのエージェントに行っていたので、明らかに処
理不可能なエージェントに対しても通信を行うため、通
信の効率、エージェントの処理判断のための計算効率が
悪い等の問題があった。

【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、ワークフローによるワーク、タス
クの実行管理、エージェントの能力と負荷状態を観測を
行うことで、適切なワークの実行、エージェント間の通
信量の抑制が可能な自律分散システムにおけるエージェ
ントによる自律協調制御装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、制御対象の状態から作業手順を決定し、その実
行を管理するワークフロー管理手段と、このワークフロ
ー管理手段から命令されたワークをタスクに分割し、タ
スク処理の管理を行うワーク実行手段と、このワーク実
行手段におけるタスクの処理制御中にタスクの属性とシ
ステム内のエージェントの能力を比較して、タスクの処
理制御を支援する処理能力判定手段と、上記ワーク実行
手段で実行完了した結果をもとに、各エージェントの能
力値を変更する学習手段と、を備えたことを特徴とする
自律分散システムにおける自律協調制御装置にある。

【０００８】またこの発明は、上記ワークフロー管理手
段が、システムの制御対象の状態から状態値に変換する
制御対象状態モニタ部と、制御対象のワークフローを保
持するワークフローデータベースと、上記制御対象状態
モニタ部の出力に基づいて、入力状態に適したワークフ
ローを上記ワークフローデータベースを用いて検索、決
定するワークフロー決定部と、上記制御対象状態モニタ
部とワークフロー決定部の出力に基づいて、ワークの実
行管理、ワークの選択、変更を行うワークフロー制御部
と、を含むことを特徴とする自律分散システムにおける
自律協調制御装置にある。

【０００９】またこの発明は、上記ワーク実行手段が、
上記ワークフロー管理部が実行を依頼するワークを受け
取るワーク受付部と、個々のワークについてエージェン
トが処理可能な単位に分割したタスクとその属性を保持
しているワーク分割用データベースと、上記ワーク受付
部からの出力を受け取り、上記ワーク分割用データベー
スを用いてエージェントの処理可能なタスクに分割する
ワーク分割部と、上記ワーク分割部の出力を受け取り、
処理順序に従いタスク処理の指示を出力し、ワークの実
行状態を上記ワークフロー制御部に報告するワーク実行
管理部と、このワーク実行管理部の出力を受け取り、そ
のタスク処理可能なエージェントの候補の選定を上記処
理能力判定手段に依頼し、その回答に従いエージェント
にタスクの通知を行い、エージェントの役割を決定する
エージェント役割決定部と、このエージェント役割決定
部の出力に基づき、タスクを処理し、完了報告または処
理不可能報告を上記ワーク実行管理部に行うタスク処理
部と、を含むことを特徴とする自律分散システムにおけ
る自律協調制御装置にある。

【００１０】またこの発明は、上記処理能力判定手段
が、上記エージェント役割決定部からの出力に基づき、
各エージェントの能力、負荷状態に基づき、エージェン
トの現在の状態を評価し、その結果をエージェント役割
決定部に送信するエージェント処理能力評価部と、すべ
てのエージェントの能力の属性とその属性値を保持した
エージェント能力データベースと、上記エージェント処
理能力評価部の指示に基づき、上記エージェント能力デ
ータベースを用いてタスクの処理に必要な属性を保有す
るエージェントを検索し、結果をエージェント処理能力
評価部に送信するエージェント能力検索部と、上記エー
ジェント処理能力評価部の指示に基づき、すべてのエー
ジェントの負荷状態を観測し、その状態を上記エージェ
ント処理能力評価部に送信するエージェント負荷モニタ
部と、を含むことを特徴とする自律分散システムにおけ
る自律協調制御装置にある。

【００１１】またこの発明は、上記学習手段が、タスク
の性質とエージェントの処理能力を表現するために用い
られている属性の関係を保持する属性関連データベース
と、上記タスク処理部のタスク完了報告に基づき、タス
クを処理したエージェントについてエージェント能力デ
ータベース中のタスク処理に有効であった属性値を変更
すると共に、上記属性関連データベースを用いて、有効
な属性に関連する属性値を変更する関連属性値変更部
と、を含むことを特徴とする自律分散システムにおける
自律協調制御装置にある。

【００１２】またこの発明は、上記ワークフロー管理手
段のワークフロー決定部が、上記制御対象状態モニタ部
からの出力に基づき、状態に適したワークフローを上記
ワークフローデータベースを用いて検索、選定し、上記
ワークフロー制御部に送信し、またワークフローの実行
不可能の報告を受けた時には、現在の制御対象の状態に
基づき新たなワークフローを検索し、先に実行したワー
クフローとの差分を取り、新たなワークフローを作成
し、上記ワークフロー制御部に送信することを特徴とす
る自律分散システムにおける自律協調制御装置にある。

【００１３】またこの発明は、上記ワークフロー管理手
段の上記ワークフロー制御部が、上記ワークフロー決定
部の出力に基づき、個々のワークの実行を上記ワーク実
行手段に依頼し、その完了報告、実行不可能報告を受
け、完了報告を受け付けた時は次のワークを実行するこ
とを依頼し、実行不可能の報告を受け付けた時には新た
なワークフローを上記ワーク実行手段に要求し、変更し
たワークフローの実行制御の管理をすることを特徴とす
る自律分散システムにおける自律協調制御装置にある。

【００１４】またこの発明は、上記処理能力判定手段の
エージェント処理能力評価部が、上記ワーク実行手段の
エージェント役割決定部からの出力に基づき、タスクの
情報とそれを処理した処理エージェントの履歴を、同一
ワークフローの実行の間、保持し、同じ属性を有するタ
スクを処理する時に履歴の中から過去の処理エージェン
トを検索し、同時にすべてのエージェントについて評価
値のリストを作成し、履歴から検索したエージェントが
もっとも評価値が高い時、その値を下げ、その変更した
データを上記エージェント役割決定部に回答することを
特徴とする自律分散システムにおける自律協調制御装置
にある。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下この発明の実施の形態に従って説明
する。図１はこの発明の一実施の形態による自律分散シ
ステムにおける自律協調制御装置の構成を示す図であ
る。図において、１０１は制御対象、１０２はワークフ
ロー管理手段で１０３は制御対象状態モニタ部、１０４
はワークフローデータベース、１０５はワークフロー決
定部、１０６はワークフロー制御部である。

【００１６】また１０７はワーク実行手段で１０８はワ
ーク受付部、１０９はワーク分割用データベース、１１
０はワーク分割部、１１１はワーク実行管理部、１１２
はエージェント役割決定部、１１３はタスク処理部であ
る。また１１４は処理能力判定手段で１１５はエージェ
ント処理能力判定部、１１６はエージェント能力データ
ベース、１１７はエージェント能力検索部、１１８はエ
ージェント負荷モニタ部である。そして１１９は学習手
段で、１２０は属性関連データベース、１２１は関連属
性値変更部である。

【００１７】ワークフロー管理手段１０２の制御対象状
態モニタ部１０３は制御対象１０１の実データの測定結
果を受け取り、制御対象状態モニタ部１０３の内部に用
意した図２に示すような状態分類表２０１で、制御対象
１０１の各センサー値を分類し、その結果を出力する。

【００１８】ワークフロー決定部１０５は制御対象状態
モニタ部１０３の出力を検索キーとしてワークフローデ
ータベース１０４でワークフローを検索する。ワークフ
ローデータベース１０４は図３、図４に示すようなデー
タ３０１とデータ４０１を保有し、状態(Ｓｔａｔｅ)の
クラス値を参照し該当するワークフローとその内容すな
わちワークフローに含まれるワーク(Ｗｏｒｋ)をそれぞ
れ図３、図４から選択し、ワークフロー決定部１０５に
検索結果として返答する。ワークフロー決定部１０５で
は検索結果のワークフローを受け取り、現状の実行ワー
クフローとして出力する。

【００１９】ワークフロー制御部１０６はワークフロー
決定部１０５が出力したワークフローに従い、ワークの
実行命令を出力する。図５に示すようにワークフロー内
に制御対象１０１の状態(Ｓｔａｔｅ)に依存する選択肢
が存在する場合、ワークフロー制御部１０６は制御対象
状態モニタ部１０３から現在の制御対象１０１の状態情
報を受け取り、選択肢の決定を行い、実効命令を出力す
る。

【００２０】また、ワークフロー制御部１０６は出力し
たワークについてワーク実行管理部１１１から完了報
告、実行不可能の報告を受ける。完了報告の時、次のワ
ークの実行命令を出力する。実行不可能の報告を受けた
時は、ワークフロー決定部１０５に新たなワークフロー
を問い合わせる。ワークフローが実行不可能になり、ワ
ークフロー制御部１０６から新たなワークフローを要求
された時、ワークフロー決定部１０５は現在の制御対象
１０１の状態を制御対象状態モニタ部１０３から獲得
し、その時のワークフローを先の説明と同様に決定す
る。次に図６に示すように、新たに選定したワークフロ
ーと処理中のワークフローの差分をとり、現在までに実
行していないワークがある時には、その実行を行う。そ
れ以後、新たに選定したワークフローを実行する。すべ
てのワークが終了した時、システムは動作を完了する。

【００２１】ワーク実行手段１０７のワーク受付部１０
８はワークフロー制御部１０６からのワークの実行命令
を受け付け、その情報をワーク分割部１１０に送信す
る。

【００２２】ワーク分割用データベース１０９は２つの
データを内部に有する。その例を図７のデータ７０１と
図８のデータ８０１に示す。データ７０１はワーク(Ｗ
ｏｒｋ)とワークを構成するタスク(Ｔａｓｋ)名とその
処理順番(Ｓｔｅｐ１〜)、そのワークを実行するための
制御対象１０１の必要な状態を示すデータである。デー
タ８０１はタスク名とそのタスクを処理するのに必要な
属性と属性値、そしてタスクを処理する時の依存関係を
示すデータである。

【００２３】ワーク分割部１１０は、ワーク受付部１０
８からのワーク実行命令に従い、ワーク分割用データベ
ース１０９を用いて、ワークをエージェントが処理可能
な単位であるタスク(Ｔａｓｋ)に分割する。ワーク分割
部１１０はワーク名を検索キーとして、ワーク分割用デ
ータベース１０９でワークを構成するタスク名とその属
性を検索し、その検索結果を出力する。

【００２４】ワーク実行管理部１１１はワーク分割部１
１０の出力に基づき、タスク間の依存関係より処理順序
を構成し、タスク処理の命令を出力する。タスク間の依
存関係より、タスクを並列処理することができる。ここ
での処理順序決定について図９に示す。

【００２５】図９はワーク１(Ｗｏｒｋ１)の実行する場
合を示しており、ワーク１は図７よりタスク１(Ｔａｓ
ｋ１)、タスク２、タスク３、タスク４で構成されてお
り、かつタスク２〜４は図８に示されるような他のタス
クとの依存関係があることを考慮して、タスクの処理順
序はタスク１→タスク２→タスク３の順で処理されかつ
タスク２、３と同時にタスク４が処理されるという順序
で決定される。

【００２６】エージェント役割決定部１１２は、ワーク
実行管理部１１１からタスクの処理命令を受け付け、そ
のタスクの属性を用いて、処理能力判定手段１１４のエ
ージェント処理能力評価部１１５にシステム内のすべて
のエージェントについて、タスクの処理能力の判定やエ
ージェントの現在の負荷状態の調査を依頼する。

【００２７】処理能力判定手段１１４はエージェント役
割決定部１１２の指示に従い、エージェントが有する処
理能力の検索結果と、エージェントの現時点の負荷状態
の観測結果に基づき、タスク処理が可能なエージェント
の候補を回答する。

【００２８】エージェント処理能力評価部１１５は、エ
ージェント役割決定部１１２から処理すべきタスクの属
性を受け取り、そのタスク処理に関してシステム内すべ
てのエージェントのタスクの処理能力を検索することを
エージェント能力検索部１１７に指示する。また上記の
能力検索とは独立して、すべてのエージェントの負荷状
態を観測することをエージェント負荷モニタ部１１８に
依頼する。

【００２９】エージェント能力データベース１１６は、
システム内のすべてのエージェント(Ａｇｅｎｔ)のタス
ク処理能力に関する属性と処理能力を示す属性値を保持
するデータベースである。その例を図１０のデータ１０
０１に示す。またエージェントの能力属性として、各タ
スクに対応して、タスク処理を管理するマネージャの属
性と属性値のデータを保持する。その例を図１１のデー
タ１１０１に示す。

【００３０】エージェント能力検索部１１７は、エージ
ェント役割決定部１１２から入力されたタスクの属性を
検索キーとして、同じ属性を有するエージェントをエー
ジェント能力データベース１１６から検索し、その結果
をエージェント処理能力評価部１１５に報告する。

【００３１】エージェント負荷モニタ部１１８は、エー
ジェント処理能力評価部１１５からの指示に従い、現時
点においてエージェントが保有する処理能力に対して他
のタスクを実行するために使用している処理能力の割合
である負荷状態値を観測し、その値をエージェント処理
能力評価部１１５に報告する。

【００３２】エージェント処理能力評価部１１５は、エ
ージェント能力検索部１１７の検索結果でエージェント
の属性値と、エージェント負荷モニタ部１１８の観測結
果である負荷状態値を評価関数を用いてエージェントの
評価値として計算し、エージェント役割決定部１１２に
回答する。例えば能力の属性値と負荷状態の値を乗算す
ることで評価値を決定する。この処理能力判定手段１１
４内での判定方法を図１２に示す。図１２はタスク１の
処理を例に示したもので図内の番号、数値は図８のデー
タ８０１と図１０のデータ１００１の値を参照する。

【００３３】エージェント役割決定部１１２は、エージ
ェント処理能力評価部１１５の出力であるエージェント
の評価値を受け取り、システム内のタスク処理の評価値
が高いエージェントを処理エージェントの候補として決
定する。同様にマネージャの評価値が最も高いエージェ
ントをマネージャと決定する。

【００３４】決定したマネージャは図１３に示すように
して処理エージェントを決定する。すなわちマネージャ
はまず、処理エージェントの候補に対して、タスクの通
知を行う。通知された各エージェントは上記で説明した
属性値、負荷状態値を、エージェントが内部で固有に持
つ評価関数(例えば関数ｂ)を用いて入札値を計算する。
評価関数の例として、属性値と負荷状態の積に、タスク
の実行回数に比例した係数(経験係数)を乗算した値を入
札値とし、その値をマネージャに報告する。マネージャ
は各エージェントから報告された入札値の最も大きいエ
ージェントを処理エージェントとして決定する。エージ
ェント役割決定部１１２は各エージェントの役割の決定
結果を出力する。

【００３５】タスク処理部１１３は、エージェント役割
決定部１１２からの出力である各エージェントの役割に
基づいて、それぞれの役割を実行するように命令する。
そしてマネージャからタスクの処理完了の報告を受けた
時、タスクの処理完了報告をワーク実行管理部１１１に
行う。この流れを図１４に示す。

【００３６】すなわち、マネージャは処理エージェント
からタスクの処理完了報告を受けると、タスク処理部１
１３に対してタスクの処理完了報告が行われ、これを受
けたタスク処理部１１３はワーク実行管理部１１１に、
さらにこのワーク実行管理部１１１がワークフロー制御
部１０６にタスクの処理完了報告が行われ、これが全て
のワークが完了するまで行われる。

【００３７】また図１５に示すように、マネージャから
タスクの処理不可能と報告を受けた時、タスク処理部１
１３はワーク実行管理部１１１に実行中のワーク内のタ
スクの処理が不可能の報告を行う。この報告を受けたワ
ーク実行管理部１１１はワークの実行不可能の報告をワ
ークフロー制御部１０６に報告する。そしてワークフロ
ー制御部１０６がワークフロー決定部１０５にワークフ
ローの実行不可能報告を行うと、ワークフロー決定部１
０５はワークフロー制御部１０６に対して新たなワーク
フローの実行依頼を行う。

【００３８】実施の形態２．また、この発明の自律分散
システムにおける自律協調制御装置の別の実施の形態に
おける特徴として、エージェント処理能力評価部１１５
は、状況によりエージェントの能力を検索すること、エ
ージェントの負荷状態を観測することを個々に命令する
ことができる。例えば、エージェント能力検索部１１７
の検索結果でタスクを処理可能なエージェントが一つの
時はエージェント能力検索部１１７の結果のみをエージ
ェント役割決定部１１２に出力する。同様に、エージェ
ント負荷モニタ部１１８にのみ、命令を送ることができ
る。

【００３９】実施の形態３．また、この発明の自律分散
システムにおける自律協調制御装置の別の実施の形態に
おける特徴として、処理能力判定手段１１４はエージェ
ント能力検索部１１７の検索結果を用いて、タスクを処
理できるエージェント、すなわち属性値が０でないエー
ジェントに対して、エージェントの負荷状態を観測する
ようにエージェント負荷モニタ部１１８に依頼する。そ
して、このエージェントに対してのみ評価値を計算し、
エージェント役割決定部１１２に回答する。評価値を計
算しなかったエージェントについては評価値０を回答す
る。この手順を図１６に示す。

【００４０】実施の形態４．また、この発明の自律分散
システムにおける自律協調制御装置のさらに別の実施の
形態における特徴として、エージェント処理能力評価部
１１５は、エージェント役割決定部１１２からタスクの
情報(タスク名、属性、属性値)とその処理を行った処理
エージェント名を受け取り、そのデータを同一ワークフ
ローの実行中、エージェント処理能力評価部１１５内部
に履歴データ１７０１として記憶する。そのデータ例を
図１７に示す。

【００４１】エージェント処理能力評価部１１５は、エ
ージェント役割決定部１１２からエージェントの評価値
を要求された時、履歴データ１７０１から処理中のタス
クと同じ属性を有するタスクとその処理をした処理エー
ジェントを検索する。同時にエージェント処理能力評価
部１１５は実施の形態１と同様にエージェントの処理能
力、負荷状態を調べ、評価値を計算する。

【００４２】エージェント処理能力評価部１１５は、エ
ージェントの評価値の高い順のエージェントの評価リス
トを作成する。そのリスト１８０１を図１８に示す。こ
のリストについて履歴データ１７０１より選んだエージ
ェントがリスト１８０１の１番目にある時、このエージ
ェントの評価値を０に変え、リストの更新を行う。エー
ジェント処理能力評価部１１５は評価値を更新したリス
ト１８０１に基づき、エージェント役割決定部１１２に
出力する。

【００４３】実施の形態５．また、この発明の自律分散
システムにおける自律協調制御装置のさらに別の実施の
形態における特徴として、学習手段１１９は、タスク処
理をしたエージェントの属性値を変更し、最適なエージ
ェントの役割決定を支援するものである。

【００４４】属性関連データベース１２０は、図８で示
したようなタスクの属性名と図１０で示したようなエー
ジェントの処理能力を示す属性名に用いられている属性
の関連をデータとして保持する。そのデータ１９０１を
図１９に示す。図１９では属性１と属性２は関連値５０
で関連ついている。関連値が０の場合は二つの属性間に
は関連はないとする。属性関連データベース１２０は、
関連属性値変更部１２１の検索キーに応じて、関連する
属性名とその関連値を出力する。

【００４５】関連属性値変更部１２１は、タスクの実行
に要した処理エージェントの属性値とマネージャの属性
値、さらに、その属性に関連した属性を属性関連データ
ベース１２０を用いて選定し、その属性値も更新するこ
とを行う。この手順を図２０に示す。関連属性値変更部
１２１は、タスクの処理が完了しその処理完了報告を受
けた時、完了したタスクの属性と属性値、その時のマネ
ージャ、処理エージェントを担当したエージェントをエ
ージェント役割決定部１１２に問い合わせ、その回答を
得る。

【００４６】次に、関連属性値変更部１２１内部の評価
関数(例えば評価関数Ｆ)を用いて処理エージェントのタ
スク処理に有した属性値とマネージャの属性値の計算を
行う。評価関数の引数は既存の属性値と、タスクの属性
値を用いる。

【００４７】また、処理エージェントについて、先に計
算した属性値の他に、タスク処理に有した属性と関連す
る属性と属性値、そして関連値を属性関連データベース
１２０とエージェント能力データベース１１６から選定
し、関連属性値変更部１２１内部の関連属性更新用の評
価関数(例えば評価関数Ｇ)に入力して関連する属性値を
計算する。そして関連属性値変更部１２１は、計算した
属性値をエージェント能力データベース１１６にある属
性値と置き換える。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、この発明の自律分散シス
テムにおける自律協調制御装置では、制御対象の状態か
ら現状で必要な作業手順であるワークフローをデータベ
ースを用いて検索、決定し、ワークフローを構成するワ
ークの実行を管理するワークフロー管理手段と、ワーク
フロー管理手段から命令されたワークをデータベースを
用いてタスクに分割し、そのタスクの属性とエージェン
トの負荷状態を加味してタスク処理の役割を決定し、そ
の処理管理を行うワーク実行手段と、ワーク実行手段か
らの依頼に従い、エージェントの処理能力とタスクの属
性を比較、また現在のエージェントの負荷状態を観測
し、前記で得た２つの情報を統合、または１つの情報を
エージェントの処理能力として回答することで、タスク
の処理制御を支援する処理能力判定手段と、ワーク実行
手段で実行完了した結果をもとに、各エージェントの能
力値を変更する学習手段と、を備えたので、制御対象の
状態から、実行すべきワークフロー、タスクを決定し、
その内容と、現在のエージェントの負荷状態から最適な
エージェント、効率よく選定し、タスクを実行すること
ができ、さらに実行結果からエージェントの能力を更新
することで、エージェントの選定を支援することができ
るという効果が得られる。

【００４９】またこの発明の自律分散システムにおける
自律協調制御装置では、上記ワークフロー管理手段が、
制御対象のセンサー情報などを基に状態値を決定、出力
する制御対象状態モニタ部と、制御対象の実行可能なワ
ークフローを保持するワークフローデータベースと、制
御対象の状態値を基に、入力状態に適したワークフロー
をワークフローデータベースを用いて検索、決定するワ
ークフロー決定部と、制御対象状態モニタ部とワークフ
ロー決定部の出力に基づいて、ワークの実行管理、ワー
クの選択、変更を行うワークフロー制御部と、を含むの
で、制御対象の状態情報を状態値に変換し、その状態値
に適したワークフローをデータベースから検索し、その
実行管理を行うことができるという効果が得られる。

【００５０】またこの発明の自律分散システムにおける
自律協調制御装置では、上記ワーク実行手段が、上記ワ
ークフロー制御部からのワーク実行の命令に従い、その
命令を受け付けるワーク受付部と、個々のワークを構成
するタスクとその属性を保持しているワーク分割用デー
タベースと、ワーク受付部から実行するワークの情報を
受け取り、ワーク分割用データベースを用いてタスクに
分割するワーク分割部と、ワーク分割部で検索したタス
クを受け取り、処理順序に従いタスク処理の指示を出力
し、ワーク完了や、タスク、ワークの実行不可能のワー
クの実行状態を上記ワークフロー制御部に報告するワー
ク実行管理部と、ワーク実行管理部からタスク処理の命
令を受け取り、その処理が可能なエージェントの候補の
選定を上記処理能力判定手段に依頼し、その回答に従い
エージェントにタスク通知を行い、マネージャと処理エ
ージェントの役割を決定するエージェント役割決定部
と、エージェント役割決定部で決定した役割に基づき、
タスクの処理を行い、完了報告または処理不可能報告を
ワーク実行管理部に行うタスク処理部と、を含むので、
実行指示のあったワークをデータベースを用いてタスク
に分解し、タスクを実行するためにシステム内のエージ
ェントを処理能力と負荷状態を用いて役割を選定し、タ
スクを実行することができるという効果が得られる。

【００５１】またこの発明の自律分散システムにおける
自律協調制御装置では、上記処理能力判定手段が、上記
エージェント役割決定部から、すべてのエージェントの
能力の検索依頼に対して、各エージェントのタスクの処
理能力、各エージェントの現在の負荷状態を検索及び観
測することをエージェント能力検索部とエージェント負
荷モニタ部に指示し、その回答からシステム内のエージ
ェントのタスク処理能力を上記エージェント役割決定部
に回答するエージェント処理能力評価部と、システム内
すべてのエージェントの能力の属性とその属性値を保持
したエージェント能力データベースと、エージェント処
理能力評価部からの指示に従い、エージェント能力デー
タベースを用いてタスクの処理に必要な属性を保有する
エージェントを検索し、結果をエージェント処理能力評
価部に送信するエージェント能力検索部と、エージェン
ト処理能力評価部の指示に従い、システム内すべてのエ
ージェントの負荷状態を観測し、その状態をエージェン
ト処理能力評価部に送信するエージェント負荷モニタ部
と、を含むので、エージェントの現在のタスク処理能力
を各エージェントの有する能力を保持するデータベース
から検索し、またエージェントの現時点での負荷状態を
観測することができるという効果が得られる。

【００５２】またこの発明の自律分散システムにおける
自律協調制御装置では、上記学習手段が、タスクの性質
とエージェントの処理能力を表現するために用いられて
いる属性の関係を関連値として保持する属性関連データ
ベースと、上記タスク処理部のタスク完了報告に基づ
き、タスクを処理したエージェントについてタスク処理
に有効であった属性値を変更すると共に、属性関連デー
タベースを用いて、有効な属性に関連する属性値も変更
する関連属性値変更部と、を含むので、タスクの実行結
果から、実行したタスクが処理に有した能力の属性値と
その属性に関連した属性値を計算し、エージェント能力
データベースの値を更新することができるという効果が
得られる。

【００５３】またこの発明の自律分散システムにおける
自律協調制御装置では、上記ワークフロー管理手段のワ
ークフロー決定部が、上記制御対象状態モニタ部からの
制御対象の状態値に基づき、状態に適したワークフロー
を上記ワークフローデータベースを用いて検索、選定
し、上記ワークフロー制御部に送信し、さらにワークフ
ローの実行不可能の報告を受けた時には、現在の制御対
象の状態に基づき新たなワークフローを検索し、先に実
行したワークフローとの差分を取り、新たなワークフロ
ーを作成し、上記ワークフロー制御部に送信するので、
制御対象の状態値を基にワークフローデータベースを検
索し、その時の最適なワークフローを決定し、また、先
に選定したワークフローが実行不可能な場合には、再度
ワークフローを検索し、以前に実行したワークフローと
の差分をとり、新たなワークフローを作成し、その実行
依頼を指示することができるという効果が得られる。

【００５４】またこの発明の自律分散システムにおける
自律協調制御装置では、上記ワークフロー管理手段のワ
ークフロー制御部が、上記ワークフロー決定部の出力に
基づき、個々のワークの実行を上記ワーク実行手段に依
頼し、その完了報告、実行不可能報告を受け付け、完了
報告を受け付けた時は次のワークを実行することを依頼
し、実行不可能の報告を受け付けた時には新たなワーク
フローを上記ワーク実行手段に要求し、変更したワーク
フローの実行制御の管理するので、決定したワークフロ
ーのワークを順序に従い、実行指示を与えることがで
き、そのワークの完了報告を受けた時、制御対象の状態
値がワークフローの実行可能な範囲にあるかを調査し、
次のワークの実行の指示を行い、制御対象の状態値が実
行不可能の時またはタスク、ワークの実行不可能報告を
受けた時は、新たなワークフローの作成を依頼すること
ができるという効果が得られる。

【００５５】またこの発明の自律分散システムにおける
自律協調制御装置では、上記処理能力判定手段のエージ
ェント処理能力評価部は、上記エージェント役割決定部
からの出力に基づき、過去のタスクの処理履歴としてタ
スクの情報と処理エージェント名を、同一ワークフロー
実行中に保持し、同じ属性を有するタスクを処理する時
に履歴の中から過去の処理エージェントを検索し、履歴
から検索したエージェントがもっとも評価値が高い時、
その値を下げ、その更新したデータをエージェント役割
決定部に回答するので、タスク処理の履歴を保持し、固
定したエージェントに処理を行わせることを抑制し、他
の能力のあるエージェントに対して処理の可能性を残す
ことで、処理の偏りを無くし、負荷の分散を行うことが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施の形態による自律分散シス
テムにおける自律協調制御装置の構成を示す図である。

【図２】 この発明における制御対象状態モニタ部内の
制御対象のセンサー情報と状態値のデータの例を示す図
である。

【図３】 この発明におけるワークフローデータベース
内の制御対象の状態値と対応するワークフローのデータ
例を示す図である。

【図４】 この発明におけるワークフローデータベース
内の各ワークフローを構成するワークのデータ例を示す
図である。

【図５】 この発明における制御対象の状態値によりワ
ークを選択するワークフローの例を示す図である。

【図６】 この発明におけるワークフロー決定部でワー
クフローの差分を取り継続実行するワークフローを作成
するところを示す図である。

【図７】 この発明におけるワーク分割用データベース
内の各ワークを構成するタスクとそのワークの実行可能
な状態を示したデータの例を示す図である。

【図８】 この発明におけるワーク分割用データベース
内の各タスクの属性とタスク間の依存関係を示したデー
タ例を示す図である。

【図９】 この発明におけるワーク実行管理部内でタス
クの依存関係よりタスクの処理順番を決定する流れを示
した図である。

【図１０】 この発明におけるエージェント能力データ
ベース内の各エージェントのタスク処理能力の属性値を
示したデータ例を示す図である。

【図１１】 この発明におけるエージェント能力データ
ベース内の各エージェントの各タスクを処理する時のマ
ネージャの属性値を示したデータ例を示す図である。

【図１２】 この発明における処理能力判定手段内での
処理能力属性値と負荷状態値から各エージェントの評価
値を決定する流れを示す図である。

【図１３】 この発明におけるエージェント役割決定部
で処理エージェントを決定する流れを示す図である。

【図１４】 この発明の実施の形態１における処理エー
ジェントがタスク、ワークを正常完了するフローを示す
図である。

【図１５】 この発明の実施の形態１における処理エー
ジェントがタスクの処理が不可能の時のワークフローの
継続フローを示した図である。

【図１６】 この発明の実施の形態３におけるエージェ
ント処理能力評価部がエージェント能力検索部の結果を
基にエージェントの負荷状態を観測する流れを示した図
である。

【図１７】 この発明の実施の形態４におけるエージェ
ント処理能力評価部内部でのタスク処理の履歴データを
示したデータ例を示す図である。

【図１８】 この発明の実施の形態４におけるエージェ
ント処理能力評価部内部の各エージェントの評価値をリ
スト化した例を示す図である。

【図１９】 この発明における属性関連データベース内
の各属性の関連値を示したデータ例を示す図である。

【図２０】 この発明の実施の形態５にける学習手段で
のエージェントの属性値を更新する手順を示した図であ
る。

【図２１】 従来の自律分散システムにおける自律協調
制御装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０１ 制御対象、１０２ ワークフロー管理手段、１
０３ 制御対象状態モニタ部、１０４ ワークフローデ
ータベース、１０５ ワークフロー決定部、１０６ ワ
ークフロー制御部、１０７ ワーク実行手段、１０８
ワーク受付部、１０９ ワーク分割用データベース、１
１０ ワーク分割部、１１１ ワーク実行管理部、１１
２ エージェント役割決定部、１１３ タスク処理部、
１１４処理能力判定手段、１１５ エージェント処理能
力評価部、１１６ エージェント能力データベース、１
１７ エージェント能力検索部、１１８ エージェント
負荷モニタ部、１１９ 学習手段、１２０ 属性関連デ
ータベース、１２１ 関連属性値変更部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象の状態から作業手順を決定し、
   その実行を管理するワークフロー管理手段と、 このワークフロー管理手段から命令されたワークをタス
   クに分割し、タスク処理の管理を行うワーク実行手段
   と、 このワーク実行手段におけるタスクの処理制御中にタス
   クの属性とシステム内のエージェントの能力を比較し
   て、タスクの処理制御を支援する処理能力判定手段と、 上記ワーク実行手段で実行完了した結果をもとに、各エ
   ージェントの能力値を変更する学習手段と、 を備えたことを特徴とする自律分散システムにおける自
   律協調制御装置。
2. 【請求項２】 上記ワークフロー管理手段が、 システムの制御対象の状態から状態値に変換する制御対
   象状態モニタ部と、 制御対象のワークフローを保持するワークフローデータ
   ベースと、 上記制御対象状態モニタ部の出力に基づいて、入力状態
   に適したワークフローを上記ワークフローデータベース
   を用いて検索、決定するワークフロー決定部と、 上記制御対象状態モニタ部とワークフロー決定部の出力
   に基づいて、ワークの実行管理、ワークの選択、変更を
   行うワークフロー制御部と、 を含むことを特徴とする請求項１に記載の自律分散シス
   テムにおける自律協調制御装置。
3. 【請求項３】 上記ワーク実行手段が、 上記ワークフロー管理部が実行を依頼するワークを受け
   取るワーク受付部と、 個々のワークについてエージェントが処理可能な単位に
   分割したタスクとその属性を保持しているワーク分割用
   データベースと、 上記ワーク受付部からの出力を受け取り、上記ワーク分
   割用データベースを用いてエージェントの処理可能なタ
   スクに分割するワーク分割部と、 上記ワーク分割部の出力を受け取り、処理順序に従いタ
   スク処理の指示を出力し、ワークの実行状態を上記ワー
   クフロー制御部に報告するワーク実行管理部と、 このワーク実行管理部の出力を受け取り、そのタスク処
   理可能なエージェントの候補の選定を上記処理能力判定
   手段に依頼し、その回答に従いエージェントにタスクの
   通知を行い、エージェントの役割を決定するエージェン
   ト役割決定部と、 このエージェント役割決定部の出力に基づき、タスクを
   処理し、完了報告または処理不可能報告を上記ワーク実
   行管理部に行うタスク処理部と、 を含むことを特徴とする請求項２に記載の自律分散シス
   テムにおける自律協調制御装置。
4. 【請求項４】 上記処理能力判定手段が、 上記エージェント役割決定部からの出力に基づき、各エ
   ージェントの能力、負荷状態に基づき、エージェントの
   現在の状態を評価し、その結果をエージェント役割決定
   部に送信するエージェント処理能力評価部と、 すべてのエージェントの能力の属性とその属性値を保持
   したエージェント能力データベースと、 上記エージェント処理能力評価部の指示に基づき、上記
   エージェント能力データベースを用いてタスクの処理に
   必要な属性を保有するエージェントを検索し、結果をエ
   ージェント処理能力評価部に送信するエージェント能力
   検索部と、 上記エージェント処理能力評価部の指示に基づき、すべ
   てのエージェントの負荷状態を観測し、その状態を上記
   エージェント処理能力評価部に送信するエージェント負
   荷モニタ部と、 を含むことを特徴とする請求項３に記載の自律分散シス
   テムにおける自律協調制御装置。
5. 【請求項５】 上記学習手段が、 タスクの性質とエージェントの処理能力を表現するため
   に用いられている属性の関係を保持する属性関連データ
   ベースと、 上記タスク処理部のタスク完了報告に基づき、タスクを
   処理したエージェントについてエージェント能力データ
   ベース中のタスク処理に有効であった属性値を変更する
   と共に、上記属性関連データベースを用いて、有効な属
   性に関連する属性値を変更する関連属性値変更部と、 を含むことを特徴とする請求項４に記載の自律分散シス
   テムにおける自律協調制御装置。
6. 【請求項６】 上記ワークフロー管理手段のワークフロ
   ー決定部が、上記制御対象状態モニタ部からの出力に基
   づき、状態に適したワークフローを上記ワークフローデ
   ータベースを用いて検索、選定し、上記ワークフロー制
   御部に送信し、またワークフローの実行不可能の報告を
   受けた時には、現在の制御対象の状態に基づき新たなワ
   ークフローを検索し、先に実行したワークフローとの差
   分を取り、新たなワークフローを作成し、上記ワークフ
   ロー制御部に送信することを特徴とする請求項２に記載
   の自律分散システムにおける自律協調制御装置。
7. 【請求項７】 上記ワークフロー管理手段の上記ワーク
   フロー制御部が、上記ワークフロー決定部の出力に基づ
   き、個々のワークの実行を上記ワーク実行手段に依頼
   し、その完了報告、実行不可能報告を受け、完了報告を
   受け付けた時は次のワークを実行することを依頼し、実
   行不可能の報告を受け付けた時には新たなワークフロー
   を上記ワーク実行手段に要求し、変更したワークフロー
   の実行制御の管理をすることを特徴とする請求項２に記
   載の自律分散システムにおける自律協調制御装置。
8. 【請求項８】 上記処理能力判定手段のエージェント処
   理能力評価部が、上記ワーク実行手段のエージェント役
   割決定部からの出力に基づき、タスクの情報とそれを処
   理した処理エージェントの履歴を、同一ワークフローの
   実行の間、保持し、同じ属性を有するタスクを処理する
   時に履歴の中から過去の処理エージェントを検索し、同
   時にすべてのエージェントについて評価値のリストを作
   成し、履歴から検索したエージェントがもっとも評価値
   が高い時、その値を下げ、その変更したデータを上記エ
   ージェント役割決定部に回答することを特徴とする請求
   項４に記載の自律分散システムにおける自律協調制御装
   置。