Implementace principů teorie her v multi agentovém prostředí AmI

David Sviták

Diplomová práce

Implementation of game theory principles in multi agent AmI environment

Anotace:

Diplomová práce si klade za cíl vytvořit simulaci multiagentového prostředí ambientní inteligence využívající principy teorie her a zanalyzovat optimální řešení pro nastalé situace za určitých podmínek. Pro vytvoření simulace je použit nástroj NetLogo, ve kterém jsou jednotlivé situace ztvárněny pomocí modelových scénářů. Mnohonásobné spuštění simulace poskytuje potřebná data, na jejichž základě jsou analýzy zpracovány.Práce se pokouší o skloubení několika témat, která se týkají počítačové vědy a výpočetní inteligence, za účelem odhalení dalších možností jejich společného využití v reálném světě. Těmito tématy jsou teorie her, multiagentové systémy, ambientní inteligence a fuzzy logika.Na témata je nejprve nahlíženo z teoretického hlediska. V této části je pozornost věnována základní charakteristice oblastí, detailnějšímu popisu částí, jež souvisí s praktickým výstupem práce, a možnostem využití těchto oblastí v reálném světě.Praktická část kombinuje tyto oblasti za účelem vytvoření modelu simulace v nástroji NetLogo. Simulace vytvořená v rámci této práce vykresluje nákupní prostor, ve kterém se nachází velké množství lidí současně. Teorie her poukazuje na určitou formu konfliktu mezi nakupujícími při dosahování svých individuálních cílů. Ambientní inteligence napomáhá přítomným lidem optimálně strávit svůj čas a využít dostupné služby v té nejlepší možné míře. Při některých výpočtech je aplikován proces fuzzy inference, který umožňuje pohodlnější převedení množiny vstupů na výstupní hodnotu.Simulace je mnohokrát spouštěna pro každý modelový scénář a naměřená data jsou použita k analyzování výsledků jednotlivých situací. Závěrem práce jsou tyto výsledky shrnuty.

Abstract:

The diploma thesis has a goal to create a simulation of multi-agent AmI environment, where the game theory principles are implemented, to analyze optimal solutions to occurred situations with specific conditions. NetLogo modeling environment is used for the creation of the simulation, where individual situations are pictured in model scenarios. Multiple runs of the simulation provide required data, which serve as a basis for the analysis.The diploma thesis attempts to combine several topics related to computer science and computational intelligence. The intention is to discover new possible options of their combined use in the real world. These topics are: game theory, multi-agent systems, ambient intelligence and fuzzy logic.Firstly, all the topics are discussed from the theoretical point of view. This section is focused on the basic characteristics of the domains, detailed description of parts, which are used in the practical section of the thesis, and the possibilities of domain application in the real world.The practical section of the thesis combines all four domains to create a model of the simulation in the NetLogo environment. The simulation depicts a shopping area, where a lot of people are located at once. Game theory points at a specific form of conflict between the individual goals of the customers. Ambient intelligence assists customers with their time optimization and attempts to utilize available services in the best way possible. In several calculations, fuzzy inference process is applied, which allows conversion of an input set into an output value in a more convenient way.The simulation is launched many times for each model scenario and recorded data are used for the result analysis of particular situations. The results are summarized in the thesis conclusion.

Klíčová slova

teorie her, systémy multiagentové, inteligence ambientní, fuzzy logika, NetLogo, simulace

Keywords

game theory, multi-agent systems, ambient intelligence, fuzzy logic, NetLogo, simulation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 8. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 18. 9. 2017
• Vedoucí: Ing. Karel Mls, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Petr Tučník, Ph.D.

Univerzita Hradec Králové

Fakulta informatiky a managementu

Magisterský studijní program / obor:
Systémové inženýrství a informatika / Informační management