基于智能体进化机制的高校科技企业创新团队的建设
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作者: 王海鹰
一、 引言
当今,传授知识并不再是社会对大学的唯一要求,代之而来的是传授知识、科研、服务社会三位一体的综合功能。高校这一职能的转变,要求高校的校办企业更好地为提高教学水平、科研水平、加速科研成果转化,为科教兴国的战略服务。目前,我们要提高自主创新能力,建设创新型国家。科技企业担负着培养创新型人才的重要责任。科研活动对于提高企业科技创新能力,培养拔尖创新型人才具有重要意义。而构建了一批锐意进取、大胆创新的企业创新团队,对提高企业的创新能力和团队协作能力就显得特别的重要。目前就团队理论的研究还有待于深入,本文利用多智能体协进化机制原理与方法来指导建设科技企业创新项目团队,收到了应有的效果。
二、多Agent的概念及特点
(一)多智能体的概念
Agent也称之为“智能主体”, 起源于人工智能(AI)领域,20世纪80年代中后期,是计算机科学领域的一个重要概念,被广泛用于分布式计算领域,它被看成是驻留和流动在环境中的,可在环境中“感知”,解释“感知”到的反映环境、自身、其它实体的状态,具有一定智能的硬件(机器人)的和软件的任何实体,而多智能体,是多个Agent,且具有交互和自治能力的智能体社会。
(二)特点
自治性:Agent可控制自身的行为。
反应性:Agent对环境的变化感知和及时反应的能力。
协同性:单个Agent不能单独完成全部任务,必须与其它Agent或人进行交互,实现自身或全局任务。
主动性:Agent有一种导向目标的行为能力。
差异性:这表现两个方面:其一,Agent设计的异构,不同的Agent能力有所不同的。其二,Agent目标的异同,不同Agent代表了设计者利益的差异。
多Agent具有分布性:各个Agent的计算是异步的,缺乏控制全局的中心。
多Agent具有动态性:环境的内因及Agent间的行为,会让环境发生变化,也可能会导致环境到达非期望的状态。
多智能体具有开放性。
三、多Agent的协作机制
(一)协进化机制
根据达尔文进化论思想,在生态环境中,各种物种面对有限的资源,它们以竞争与合作方式才能获得自己生存所需的资源。它们以竞争与合作方式进行交互,物种得以进化和改善,且进化过程也彼此影响以相互适应,称这个过程为协进化(Coevolution)。
对于群体之间的合作关系注重合作型协进化,也就是说,有利于群体间合作的个体,其进行适应度加强,以便促使群体向着宜于共同适应和相互合作的方向进化。因此,合作型协进化是让多Agent间产生合作行为的极佳方法。
(二)多智能体合作学习方法
多Agent合作学习是合作型协进化的方法之一。
1、信息共享机制
在多智能体系统中,智能体在一种缺乏全局控制中心的环境中,Agent之间需要共同协作来实现自己的局部目标。它们通过得到彼此的有关信息等方法来使自己制定行为策略时起参考作用,也可能影响Agent的行为决策。这些都需程度不同地依赖于智能体间的信息共享机制。
2、黑板模型
在多智能体系统中,Agent间协作解决一个问题时,共享问题求解空间的一个方法是黑板,每个Agent都能看到黑板。求解开始时问题和初始数据记录到黑板上,每个Agent都能通过看黑板共享其它Agent的经验知识,从而找到求解问题的机会,若其中一个Agent发现黑板上的信息可充分支持他进一步求解问题时,随后在黑板上记录他求解结果,而新增的信息又有可能帮助其他Agent继续求解。重复该过程,直到问题彻底解决获得最终结果。
四、多Agent的合作与协调进化机制对创新团队的建设的启示
多Agent的合作与协调进化机制中,对于个体适应度的评价是这个协进化算法的核心。提高个体适应度的方法很多,如:“共享”等等。我们可把创新团队视为多智能体系统,因而,要建设高效的创新团队,其团队内成员间、团队与外环境间等的协调发展是很重要的。作为创新团队一定要具备如下条件:
(一)共享目标和计划
统一与共同的目标是系统能够集中调动它的资源和将所需的各个局部组成一体的能力,是子系统之间能够双向沟通,能够最大限度地学习、创新的条件。只有在团队所有成员对所要达到的整体目标持一致的肯定和充分的认同,才能为之付出努力,并最终共同实现目标。目标的不确定、方向感的缺失使企业高层与中层之间,中层与基层之间出现了严重的信息沟通的断裂,并由此引发价值观的分歧,从而导致企业整体计划、目标、团队建设的失败。
(二)共享信息资源
首先,通畅的信息互动与沟通。团队内部互动沟通的程度直接影响团队自组织工作的效率。其次,内部知识和环境资源共享。团队成员之间只存在获取信息上的差别,要通过加强交流,共享包括创新的点子、体会、各种研究资料等等在内的资源,提高团队总体水平。
(三)队员结构的有意义差异使知识共享更高效
团队成员有意义的差异是工作涌现创新性重要因素。差异可能体现在很多方面,如:个性的倾向性、知识层次、年龄结构、经验多少、性别、经历等。团队要注意知识的交叉互补性、技能的多样性等方面的因素。但这些差异有时候仅仅是一种表面现象,并非真正的有意义的差异。有价值的差异往往具有较强的隐蔽性,可能在特殊的情境下才可能显现出来。因此,团队人力结构配置的根本任务就是在团队中挖掘差异和补充有意义的差异。要使团队成员之间的目标协同、知识共享,人力结构中有意义差异存在是必要的。
(四)基于黑板模型的协同工作
首先,任务的协调分配,在协商气氛中,根据队员的特长合理安排任务,要做到分工明确,任务清楚。其次,在工作中要共享的问题求解空间,协同完成任务。
(五)共享团队精神
团队成员为了实现共同目标需要相互理解、协作、努力工作的精神状态,被称为团队精神,它是团队工作的动力加速剂。其基础是尊重团队成员个人的兴趣和成就,协同合作是团队成员之间核心,向心力和凝聚力是团队成员追求的效果。
(六)共享激励与约束机制
任何系统的运转都需要动力,没有动力的推动则系统难以运转。把激励的程度与目标的完成结合起来,有增有减。
五、结语
一个团队要达到有效组建、和谐运行,一定要有共同的目标,要有合理分工,加强团队成员之间的沟通协调,共享团队内外的各种资源,使团队成员的优势互补、协同配合地工作。同时,还要倡导团队精神,有效地处理好队员与团队带头人的关系,处理好团队队员之间的关系,处理好团队的内外环境之间的关系,从而调动一切有利因素,以众人之长共同打造高效的科技企业创新团队。
(作者单位:重庆大学)
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