1 | package agents.anac.y2016.agentsmith;
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---|
2 |
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3 | import java.util.ArrayList;
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4 | import java.util.Collections;
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---|
5 | import java.util.HashMap;
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---|
6 | import java.util.List;
|
---|
7 | import java.util.Random;
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---|
8 |
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---|
9 | import genius.core.Bid;
|
---|
10 | import genius.core.issue.Issue;
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---|
11 | import genius.core.issue.Value;
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---|
12 | import genius.core.utility.UtilitySpace;
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---|
13 |
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14 | public class bidSearch {
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15 | private UtilitySpace utilitySpace;
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---|
16 | private negotiationInfo negotiationInfo; // 交渉情報
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17 | private Bid maxBid = null; // 最大効用値Bid
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18 |
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19 | private boolean isPrinting = false; // デバッグ用
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20 |
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21 | public bidSearch(UtilitySpace utilitySpace,
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22 | negotiationInfo negotiationInfo, boolean isPrinting)
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---|
23 | throws Exception {
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---|
24 | this.utilitySpace = utilitySpace;
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---|
25 | this.negotiationInfo = negotiationInfo;
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---|
26 | this.isPrinting = isPrinting;
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---|
27 |
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28 | initMaxBid(); // 最大効用値Bidの初期探索
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29 | negotiationInfo.setValueRelativeUtility(maxBid); // 相対効用値を導出する
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30 | }
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---|
31 |
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---|
32 | // 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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---|
33 | private void initMaxBid() throws Exception {
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34 | int tryNum = utilitySpace.getDomain().getIssues().size(); // 試行回数
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35 | maxBid = utilitySpace.getDomain().getRandomBid(null);
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---|
36 | for (int i = 0; i < tryNum; i++) {
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---|
37 | try {
|
---|
38 | do {
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---|
39 | SimulatedAnnealingSearch(maxBid, 1.0);
|
---|
40 | } while (utilitySpace.getUtility(maxBid) < utilitySpace
|
---|
41 | .getReservationValue());
|
---|
42 | if (utilitySpace.getUtility(maxBid) == 1.0) {
|
---|
43 | break;
|
---|
44 | }
|
---|
45 | } catch (Exception e) {
|
---|
46 | System.out.println("最大効用値Bidの初期探索に失敗しました");
|
---|
47 | e.printStackTrace();
|
---|
48 | }
|
---|
49 | }
|
---|
50 | }
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---|
51 |
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52 | // Bidを返す
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---|
53 | public Bid getBid(Bid baseBid, double threshold) {
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54 | try {
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---|
55 |
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---|
56 | // Bid bid = utilitySpace.getDomain().getRandomBid(); // 適当なBidを取得
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---|
57 | // if (utilitySpace.getUtility(bid) < threshold){
|
---|
58 | Bid bid = getBidbyAppropriateSearch(baseBid, threshold);
|
---|
59 | // }
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---|
60 | if (utilitySpace.getUtility(bid) < threshold) {
|
---|
61 | bid = new Bid(maxBid);
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---|
62 | }
|
---|
63 | bid = ImprovementBid(bid); // 頻度行列を用いてBidを改良
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---|
64 | return bid;
|
---|
65 | } catch (Exception e) {
|
---|
66 | System.out.println("Bidの探索に失敗しました");
|
---|
67 | e.printStackTrace();
|
---|
68 | return baseBid;
|
---|
69 | }
|
---|
70 | }
|
---|
71 |
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---|
72 | // Bidの探索
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73 | private static int SA_ITERATION = 1;
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74 |
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75 | private Bid getBidbyAppropriateSearch(Bid baseBid, double threshold) {
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76 | Bid bid = new Bid(baseBid);
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77 | try {
|
---|
78 | // 線形効用空間用の探索
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---|
79 | if (negotiationInfo.isLinerUtilitySpace()) {
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80 | bid = relativeUtilitySearch(threshold);
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81 | if (utilitySpace.getUtility(bid) < threshold) {
|
---|
82 | negotiationInfo.utilitySpaceTypeisNonLiner();
|
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83 | } // 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
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---|
84 | }
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---|
85 |
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---|
86 | // 非線形効用空間用の探索
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---|
87 | if (!negotiationInfo.isLinerUtilitySpace()) {
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---|
88 | Bid currentBid = null;
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---|
89 | double currentBidUtil = 0;
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---|
90 | double min = 1.0;
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---|
91 | for (int i = 0; i < SA_ITERATION; i++) {
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---|
92 | currentBid = SimulatedAnnealingSearch(bid, threshold);
|
---|
93 | currentBidUtil = utilitySpace.getUtility(currentBid);
|
---|
94 | if (currentBidUtil <= min && currentBidUtil >= threshold) {
|
---|
95 | bid = new Bid(currentBid);
|
---|
96 | min = currentBidUtil;
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---|
97 | }
|
---|
98 | }
|
---|
99 | }
|
---|
100 | } catch (Exception e) {
|
---|
101 | System.out.println("SA探索に失敗しました");
|
---|
102 | System.out.println("Problem with received bid(SA:last):"
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---|
103 | + e.getMessage() + ". cancelling bidding");
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---|
104 | }
|
---|
105 | return bid;
|
---|
106 | }
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107 |
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108 | // 論点ごとに最適化を行う探索
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109 | private Bid relativeUtilitySearch(double threshold) throws Exception {
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110 | Bid bid = new Bid(maxBid);
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111 | double d = threshold - 1.0; // 最大効用値との差
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112 | double concessionSum = 0.0; // 減らした効用値の和
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---|
113 | double relativeUtility = 0.0;
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---|
114 | HashMap<Issue, HashMap<Value, Double>> valueRelativeUtility = negotiationInfo
|
---|
115 | .getValueRelativeUtility();
|
---|
116 | List<Issue> randomIssues = negotiationInfo.getIssues();
|
---|
117 | Collections.shuffle(randomIssues);
|
---|
118 | ArrayList<Value> randomValues = null;
|
---|
119 | for (Issue issue : randomIssues) {
|
---|
120 | randomValues = negotiationInfo.getValues(issue);
|
---|
121 | Collections.shuffle(randomValues);
|
---|
122 | for (Value value : randomValues) {
|
---|
123 | relativeUtility = valueRelativeUtility.get(issue).get(value); // 最大効用値を基準とした相対効用値
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---|
124 | if (d <= concessionSum + relativeUtility) {
|
---|
125 | bid = bid.putValue(issue.getNumber(), value);
|
---|
126 | concessionSum += relativeUtility;
|
---|
127 | break;
|
---|
128 | }
|
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129 | }
|
---|
130 | }
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---|
131 | return bid;
|
---|
132 | }
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---|
133 |
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134 | // SA
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135 | static double START_TEMPERATURE = 1.0; // 開始温度
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136 | static double END_TEMPERATURE = 0.0001; // 終了温度
|
---|
137 | static double COOL = 0.999; // 冷却度
|
---|
138 | static int STEP = 1;// 変更する幅
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---|
139 | static int STEP_NUM = 1; // 変更する回数
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---|
140 |
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141 | private Bid SimulatedAnnealingSearch(Bid baseBid, double threshold)
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142 | throws Exception {
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143 | Bid currentBid = new Bid(baseBid); // 初期解の生成
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---|
144 | double currenBidUtil = utilitySpace.getUtility(baseBid);
|
---|
145 | Bid nextBid = null; // 評価Bid
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---|
146 | double nextBidUtil = 0.0;
|
---|
147 | ArrayList<Bid> targetBids = new ArrayList<Bid>(); // 最適効用値BidのArrayList
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---|
148 | double targetBidUtil = 0.0;
|
---|
149 | double p; // 遷移確率
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---|
150 | Random randomnr = new Random(); // 乱数
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---|
151 | double currentTemperature = START_TEMPERATURE; // 現在の温度
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---|
152 | double newCost = 1.0;
|
---|
153 | double currentCost = 1.0;
|
---|
154 | List<Issue> issues = negotiationInfo.getIssues();
|
---|
155 |
|
---|
156 | while (currentTemperature > END_TEMPERATURE) { // 温度が十分下がるまでループ
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---|
157 | nextBid = new Bid(currentBid); // next_bidを初期化
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---|
158 | for (int i = 0; i < STEP_NUM; i++) { // 近傍のBidを取得する
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---|
159 | int issueIndex = randomnr.nextInt(issues.size()); // 論点をランダムに指定
|
---|
160 | Issue issue = issues.get(issueIndex); // 指定したindexのissue
|
---|
161 | ArrayList<Value> values = negotiationInfo.getValues(issue);
|
---|
162 | int valueIndex = randomnr.nextInt(values.size()); // 取り得る値の範囲でランダムに指定
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---|
163 | nextBid = nextBid.putValue(issue.getNumber(),
|
---|
164 | values.get(valueIndex));
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---|
165 | nextBidUtil = utilitySpace.getUtility(nextBid);
|
---|
166 | if (maxBid == null
|
---|
167 | || nextBidUtil >= utilitySpace.getUtility(maxBid)) {
|
---|
168 | maxBid = new Bid(nextBid);
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---|
169 | } // 最大効用値Bidの更新
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---|
170 | }
|
---|
171 |
|
---|
172 | newCost = Math.abs(threshold - nextBidUtil);
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---|
173 | currentCost = Math.abs(threshold - currenBidUtil);
|
---|
174 | p = Math.exp(-Math.abs(newCost - currentCost) / currentTemperature);
|
---|
175 | if (newCost < currentCost || p > randomnr.nextDouble()) {
|
---|
176 | currentBid = new Bid(nextBid); // Bidの更新
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---|
177 | currenBidUtil = nextBidUtil;
|
---|
178 | }
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---|
179 |
|
---|
180 | // 更新
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---|
181 | if (currenBidUtil >= threshold) {
|
---|
182 | if (targetBids.size() == 0) {
|
---|
183 | targetBids.add(new Bid(currentBid));
|
---|
184 | targetBidUtil = utilitySpace.getUtility(currentBid);
|
---|
185 | } else {
|
---|
186 | if (currenBidUtil < targetBidUtil) {
|
---|
187 | targetBids.clear(); // 初期化
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---|
188 | targetBids.add(new Bid(currentBid)); // 要素を追加
|
---|
189 | targetBidUtil = utilitySpace.getUtility(currentBid);
|
---|
190 | } else if (currenBidUtil == targetBidUtil) {
|
---|
191 | targetBids.add(new Bid(currentBid)); // 要素を追加
|
---|
192 | }
|
---|
193 | }
|
---|
194 | }
|
---|
195 | currentTemperature = currentTemperature * COOL; // 温度を下げる
|
---|
196 | }
|
---|
197 |
|
---|
198 | if (targetBids.size() == 0) {
|
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199 | return new Bid(baseBid);
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200 | } // 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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201 | else {
|
---|
202 | return new Bid(targetBids.get(randomnr.nextInt(targetBids.size())));
|
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203 | } // 効用値が境界値付近となるBidを返す
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204 | }
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205 |
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206 | // 頻度行列によってBidを改良
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207 | private Bid ImprovementBid(Bid baseBid) {
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208 | Bid currentBid = new Bid(baseBid);
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209 | ArrayList<Object> AllOpponents = negotiationInfo.getOpponents();
|
---|
210 | Collections.shuffle(AllOpponents); // ランダマイズ
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---|
211 |
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---|
212 | List<Issue> AllIssues = utilitySpace.getDomain().getIssues();
|
---|
213 | Collections.shuffle(AllIssues); // ランダマイズ
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214 | for (Issue issue : AllIssues) {
|
---|
215 | Bid nextBid = new Bid(currentBid);
|
---|
216 | nextBid.putValue(issue.getNumber(),
|
---|
217 | negotiationInfo.getValuebyAllFrequencyList(issue)); // 頻度の高いものを優先
|
---|
218 | if (utilitySpace.getUtility(nextBid) >= utilitySpace
|
---|
219 | .getUtility(currentBid)) {
|
---|
220 | currentBid = new Bid(nextBid);
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221 | }
|
---|
222 | }
|
---|
223 | return currentBid;
|
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224 | }
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225 |
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226 | } |
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