[1] | 1 | package agents.anac.y2015.AgentW;
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---|
| 2 |
|
---|
| 3 | import java.util.ArrayList;
|
---|
| 4 | import java.util.Collections;
|
---|
| 5 | import java.util.HashMap;
|
---|
| 6 | import java.util.List;
|
---|
| 7 | import java.util.Random;
|
---|
| 8 |
|
---|
| 9 | import genius.core.Bid;
|
---|
| 10 | import genius.core.issue.Issue;
|
---|
| 11 | import genius.core.issue.IssueDiscrete;
|
---|
| 12 | import genius.core.issue.IssueInteger;
|
---|
| 13 | import genius.core.issue.IssueReal;
|
---|
| 14 | import genius.core.issue.Value;
|
---|
| 15 | import genius.core.issue.ValueInteger;
|
---|
| 16 | import genius.core.issue.ValueReal;
|
---|
| 17 | import genius.core.utility.AdditiveUtilitySpace;
|
---|
| 18 |
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---|
| 19 | public class bidSearch {
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---|
| 20 | private AdditiveUtilitySpace utilitySpace;
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---|
| 21 | private negotiatingInfo negotiatingInfo; // 交渉情報
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---|
| 22 | private Bid maxBid = null; // 最大効用値Bid
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---|
| 23 |
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---|
| 24 | // 探索のパラメータ
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---|
| 25 | private static int SA_ITERATION = 1;
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---|
| 26 | static double START_TEMPERATURE = 1.0; // 開始温度
|
---|
| 27 | static double END_TEMPERATURE = 0.0001; // 終了温度
|
---|
| 28 | static double COOL = 0.999; // 冷却度
|
---|
| 29 | static int STEP = 1;// 変更する幅
|
---|
| 30 | static int STEP_NUM = 1; // 変更する回数
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---|
| 31 |
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---|
| 32 | public bidSearch(AdditiveUtilitySpace utilitySpace,
|
---|
| 33 | negotiatingInfo negotiatingInfo) throws Exception {
|
---|
| 34 | this.utilitySpace = utilitySpace;
|
---|
| 35 | this.negotiatingInfo = negotiatingInfo;
|
---|
| 36 | initMaxBid(); // 最大効用値Bidの初期探索
|
---|
| 37 | negotiatingInfo.setValueRelativeUtility(maxBid); // 相対効用値を導出する
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---|
| 38 | }
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---|
| 39 |
|
---|
| 40 | // 最大効用値Bidの初期探索(最初は効用空間のタイプが不明であるため,SAを用いて探索する)
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---|
| 41 | private void initMaxBid() throws Exception {
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---|
| 42 | int tryNum = utilitySpace.getDomain().getIssues().size(); // 試行回数
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---|
| 43 | maxBid = utilitySpace.getDomain().getRandomBid(null);
|
---|
| 44 | for (int i = 0; i < tryNum; i++) {
|
---|
| 45 | try {
|
---|
| 46 | do {
|
---|
| 47 | SimulatedAnnealingSearch(maxBid, 1.0);
|
---|
| 48 | } while (utilitySpace.getUtility(maxBid) < utilitySpace
|
---|
| 49 | .getReservationValue());
|
---|
| 50 | if (utilitySpace.getUtility(maxBid) == 1.0) {
|
---|
| 51 | break;
|
---|
| 52 | }
|
---|
| 53 | } catch (Exception e) {
|
---|
| 54 | System.out.println("最大効用値Bidの初期探索に失敗しました");
|
---|
| 55 | e.printStackTrace();
|
---|
| 56 | }
|
---|
| 57 | }
|
---|
| 58 | }
|
---|
| 59 |
|
---|
| 60 | // Bidを返す
|
---|
| 61 | public Bid getBid(Bid baseBid, double threshold) {
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---|
| 62 | try {
|
---|
| 63 | Bid bid = getBidbyAppropriateSearch(baseBid, threshold); // 閾値以上の効用値を持つ合意案候補を探索
|
---|
| 64 | if (utilitySpace.getUtility(bid) < threshold) {
|
---|
| 65 | bid = new Bid(maxBid);
|
---|
| 66 | } // 探索によって得られたBidがthresholdよりも小さい場合,最大効用値Bidを基準とする
|
---|
| 67 | return bid;
|
---|
| 68 | } catch (Exception e) {
|
---|
| 69 | System.out.println("Bidの探索に失敗しました");
|
---|
| 70 | e.printStackTrace();
|
---|
| 71 | return baseBid;
|
---|
| 72 | }
|
---|
| 73 | }
|
---|
| 74 |
|
---|
| 75 | // ランダム探索
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---|
| 76 | private Bid getRandomBid(double threshold) throws Exception {
|
---|
| 77 | HashMap<Integer, Value> values = new HashMap<Integer, Value>(); // pairs
|
---|
| 78 | // <issuenumber,chosen
|
---|
| 79 | // value
|
---|
| 80 | // string>
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---|
| 81 | List<Issue> issues = utilitySpace.getDomain().getIssues();
|
---|
| 82 | Random randomnr = new Random();
|
---|
| 83 |
|
---|
| 84 | Bid bid = null;
|
---|
| 85 | do {
|
---|
| 86 | for (Issue lIssue : issues) {
|
---|
| 87 | switch (lIssue.getType()) {
|
---|
| 88 | case DISCRETE:
|
---|
| 89 | IssueDiscrete lIssueDiscrete = (IssueDiscrete) lIssue;
|
---|
| 90 | int optionIndex = randomnr.nextInt(lIssueDiscrete
|
---|
| 91 | .getNumberOfValues());
|
---|
| 92 | values.put(lIssue.getNumber(),
|
---|
| 93 | lIssueDiscrete.getValue(optionIndex));
|
---|
| 94 | break;
|
---|
| 95 | case REAL:
|
---|
| 96 | IssueReal lIssueReal = (IssueReal) lIssue;
|
---|
| 97 | int optionInd = randomnr.nextInt(lIssueReal
|
---|
| 98 | .getNumberOfDiscretizationSteps() - 1);
|
---|
| 99 | values.put(
|
---|
| 100 | lIssueReal.getNumber(),
|
---|
| 101 | new ValueReal(lIssueReal.getLowerBound()
|
---|
| 102 | + (lIssueReal.getUpperBound() - lIssueReal
|
---|
| 103 | .getLowerBound())
|
---|
| 104 | * (double) (optionInd)
|
---|
| 105 | / (double) (lIssueReal
|
---|
| 106 | .getNumberOfDiscretizationSteps())));
|
---|
| 107 | break;
|
---|
| 108 | case INTEGER:
|
---|
| 109 | IssueInteger lIssueInteger = (IssueInteger) lIssue;
|
---|
| 110 | int optionIndex2 = lIssueInteger.getLowerBound()
|
---|
| 111 | + randomnr.nextInt(lIssueInteger.getUpperBound()
|
---|
| 112 | - lIssueInteger.getLowerBound());
|
---|
| 113 | values.put(lIssueInteger.getNumber(), new ValueInteger(
|
---|
| 114 | optionIndex2));
|
---|
| 115 | break;
|
---|
| 116 | default:
|
---|
| 117 | throw new Exception("issue type " + lIssue.getType()
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---|
| 118 | + " not supported by Atlas3");
|
---|
| 119 | }
|
---|
| 120 | }
|
---|
| 121 | bid = new Bid(utilitySpace.getDomain(), values);
|
---|
| 122 | } while (utilitySpace.getUtility(bid) < threshold);
|
---|
| 123 |
|
---|
| 124 | return bid;
|
---|
| 125 | }
|
---|
| 126 |
|
---|
| 127 | // Bidの探索
|
---|
| 128 | private Bid getBidbyAppropriateSearch(Bid baseBid, double threshold) {
|
---|
| 129 | Bid bid = new Bid(baseBid);
|
---|
| 130 | try {
|
---|
| 131 | // 線形効用空間用の探索
|
---|
| 132 | if (negotiatingInfo.isLinerUtilitySpace()) {
|
---|
| 133 | bid = relativeUtilitySearch(threshold);
|
---|
| 134 | if (utilitySpace.getUtility(bid) < threshold) {
|
---|
| 135 | negotiatingInfo.utilitySpaceTypeisNonLiner();
|
---|
| 136 | } // 探索に失敗した場合,非線形効用空間用の探索に切り替える
|
---|
| 137 | }
|
---|
| 138 |
|
---|
| 139 | // 非線形効用空間用の探索
|
---|
| 140 | if (!negotiatingInfo.isLinerUtilitySpace()) {
|
---|
| 141 | Bid currentBid = null;
|
---|
| 142 | double currentBidUtil = 0;
|
---|
| 143 | double min = 1.0;
|
---|
| 144 | for (int i = 0; i < SA_ITERATION; i++) {
|
---|
| 145 | currentBid = SimulatedAnnealingSearch(bid, threshold);
|
---|
| 146 | currentBidUtil = utilitySpace.getUtility(currentBid);
|
---|
| 147 | if (currentBidUtil <= min && currentBidUtil >= threshold) {
|
---|
| 148 | bid = new Bid(currentBid);
|
---|
| 149 | min = currentBidUtil;
|
---|
| 150 | }
|
---|
| 151 | }
|
---|
| 152 | }
|
---|
| 153 | } catch (Exception e) {
|
---|
| 154 | System.out.println("SA探索に失敗しました");
|
---|
| 155 | System.out.println("Problem with received bid(SA:last):"
|
---|
| 156 | + e.getMessage() + ". cancelling bidding");
|
---|
| 157 | }
|
---|
| 158 | return bid;
|
---|
| 159 | }
|
---|
| 160 |
|
---|
| 161 | // 相対効用値に基づく探索
|
---|
| 162 | private Bid relativeUtilitySearch(double threshold) throws Exception {
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---|
| 163 | Bid bid = new Bid(maxBid);
|
---|
| 164 | double d = threshold - 1.0; // 最大効用値との差
|
---|
| 165 | double concessionSum = 0.0; // 減らした効用値の和
|
---|
| 166 | double relativeUtility = 0.0;
|
---|
| 167 | HashMap<Issue, HashMap<Value, Double>> valueRelativeUtility = negotiatingInfo
|
---|
| 168 | .getValueRelativeUtility();
|
---|
| 169 | List<Issue> randomIssues = negotiatingInfo.getIssues();
|
---|
| 170 | Collections.shuffle(randomIssues);
|
---|
| 171 | ArrayList<Value> randomValues = null;
|
---|
| 172 | for (Issue issue : randomIssues) {
|
---|
| 173 | randomValues = negotiatingInfo.getValues(issue);
|
---|
| 174 | Collections.shuffle(randomValues);
|
---|
| 175 | for (Value value : randomValues) {
|
---|
| 176 | relativeUtility = valueRelativeUtility.get(issue).get(value); // 最大効用値を基準とした相対効用値
|
---|
| 177 | if (d <= concessionSum + relativeUtility) {
|
---|
| 178 | bid = bid.putValue(issue.getNumber(), value);
|
---|
| 179 | concessionSum += relativeUtility;
|
---|
| 180 | break;
|
---|
| 181 | }
|
---|
| 182 | }
|
---|
| 183 | }
|
---|
| 184 | return bid;
|
---|
| 185 | }
|
---|
| 186 |
|
---|
| 187 | // SA
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---|
| 188 | private Bid SimulatedAnnealingSearch(Bid baseBid, double threshold)
|
---|
| 189 | throws Exception {
|
---|
| 190 | Bid currentBid = new Bid(baseBid); // 初期解の生成
|
---|
| 191 | double currenBidUtil = utilitySpace.getUtility(baseBid);
|
---|
| 192 | Bid nextBid = null; // 評価Bid
|
---|
| 193 | double nextBidUtil = 0.0;
|
---|
| 194 | ArrayList<Bid> targetBids = new ArrayList<Bid>(); // 最適効用値BidのArrayList
|
---|
| 195 | double targetBidUtil = 0.0;
|
---|
| 196 | double p; // 遷移確率
|
---|
| 197 | Random randomnr = new Random(); // 乱数
|
---|
| 198 | double currentTemperature = START_TEMPERATURE; // 現在の温度
|
---|
| 199 | double newCost = 1.0;
|
---|
| 200 | double currentCost = 1.0;
|
---|
| 201 | List<Issue> issues = negotiatingInfo.getIssues();
|
---|
| 202 |
|
---|
| 203 | while (currentTemperature > END_TEMPERATURE) { // 温度が十分下がるまでループ
|
---|
| 204 | nextBid = new Bid(currentBid); // next_bidを初期化
|
---|
| 205 | for (int i = 0; i < STEP_NUM; i++) { // 近傍のBidを取得する
|
---|
| 206 | int issueIndex = randomnr.nextInt(issues.size()); // 論点をランダムに指定
|
---|
| 207 | Issue issue = issues.get(issueIndex); // 指定したindexのissue
|
---|
| 208 | ArrayList<Value> values = negotiatingInfo.getValues(issue);
|
---|
| 209 | int valueIndex = randomnr.nextInt(values.size()); // 取り得る値の範囲でランダムに指定
|
---|
| 210 | nextBid = nextBid.putValue(issue.getNumber(),
|
---|
| 211 | values.get(valueIndex));
|
---|
| 212 | nextBidUtil = utilitySpace.getUtility(nextBid);
|
---|
| 213 | if (maxBid == null
|
---|
| 214 | || nextBidUtil >= utilitySpace.getUtility(maxBid)) {
|
---|
| 215 | maxBid = new Bid(nextBid);
|
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| 216 | } // 最大効用値Bidの更新
|
---|
| 217 | }
|
---|
| 218 |
|
---|
| 219 | newCost = Math.abs(threshold - nextBidUtil);
|
---|
| 220 | currentCost = Math.abs(threshold - currenBidUtil);
|
---|
| 221 | p = Math.exp(-Math.abs(newCost - currentCost) / currentTemperature);
|
---|
| 222 | if (newCost < currentCost || p > randomnr.nextDouble()) {
|
---|
| 223 | currentBid = new Bid(nextBid); // Bidの更新
|
---|
| 224 | currenBidUtil = nextBidUtil;
|
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| 225 | }
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| 226 |
|
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| 227 | // 更新
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| 228 | if (currenBidUtil >= threshold) {
|
---|
| 229 | if (targetBids.size() == 0) {
|
---|
| 230 | targetBids.add(new Bid(currentBid));
|
---|
| 231 | targetBidUtil = utilitySpace.getUtility(currentBid);
|
---|
| 232 | } else {
|
---|
| 233 | if (currenBidUtil < targetBidUtil) {
|
---|
| 234 | targetBids.clear(); // 初期化
|
---|
| 235 | targetBids.add(new Bid(currentBid)); // 要素を追加
|
---|
| 236 | targetBidUtil = utilitySpace.getUtility(currentBid);
|
---|
| 237 | } else if (currenBidUtil == targetBidUtil) {
|
---|
| 238 | targetBids.add(new Bid(currentBid)); // 要素を追加
|
---|
| 239 | }
|
---|
| 240 | }
|
---|
| 241 | }
|
---|
| 242 | currentTemperature = currentTemperature * COOL; // 温度を下げる
|
---|
| 243 | }
|
---|
| 244 |
|
---|
| 245 | if (targetBids.size() == 0) {
|
---|
| 246 | return new Bid(baseBid);
|
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| 247 | } // 境界値より大きな効用値を持つBidが見つからなかったときは,baseBidを返す
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| 248 | else {
|
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| 249 | return new Bid(targetBids.get(randomnr.nextInt(targetBids.size())));
|
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| 250 | } // 効用値が境界値付近となるBidを返す
|
---|
| 251 | }
|
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| 252 | } |
---|