1 | package agents.anac.y2016.farma.etc;
|
---|
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.AbstractUtilitySpace;
|
---|
18 |
|
---|
19 | public class bidSearch {
|
---|
20 | private AbstractUtilitySpace utilitySpace;
|
---|
21 | private negotiationInfo negotiationInfo; // 交渉情報
|
---|
22 | private Bid maxBid = null; // 最大効用値Bid
|
---|
23 |
|
---|
24 | private boolean isPrinting = false; // デバッグ用
|
---|
25 |
|
---|
26 | public bidSearch(AbstractUtilitySpace utilitySpace,
|
---|
27 | negotiationInfo negotiationInfo, boolean isPrinting)
|
---|
28 | throws Exception {
|
---|
29 | this.utilitySpace = utilitySpace;
|
---|
30 | this.negotiationInfo = negotiationInfo;
|
---|
31 | this.isPrinting = isPrinting;
|
---|
32 |
|
---|
33 | initMaxBid(); // 最大効用値Bidの初期探索
|
---|
34 | negotiationInfo.setValueRelativeUtility(maxBid); // 相対効用値を導出する
|
---|
35 | }
|
---|
36 |
|
---|
37 | // 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)
|
---|
38 | private void initMaxBid() throws Exception {
|
---|
39 | int tryNum = utilitySpace.getDomain().getIssues().size(); // 試行回数
|
---|
40 | maxBid = utilitySpace.getDomain().getRandomBid(null);
|
---|
41 | for (int i = 0; i < tryNum; i++) {
|
---|
42 | try {
|
---|
43 | do {
|
---|
44 | SimulatedAnnealingSearch(maxBid, 1.0);
|
---|
45 | } while (utilitySpace.getUtility(maxBid) < utilitySpace
|
---|
46 | .getReservationValue());
|
---|
47 |
|
---|
48 | if (utilitySpace.getUtility(maxBid) == 1.0) {
|
---|
49 | break;
|
---|
50 | }
|
---|
51 | } catch (Exception e) {
|
---|
52 | System.out.println("最大効用値Bidの初期探索に失敗しました");
|
---|
53 | e.printStackTrace();
|
---|
54 | }
|
---|
55 | }
|
---|
56 | }
|
---|
57 |
|
---|
58 | public boolean isOfferMaxBid(int turn, double df) {
|
---|
59 | if (turn <= 3)
|
---|
60 | return true;
|
---|
61 | if (turn % (int) (75 / df) == 0)
|
---|
62 | return true;
|
---|
63 | return false;
|
---|
64 | }
|
---|
65 |
|
---|
66 | // Bidを返す
|
---|
67 | public Bid getBid(Bid baseBid, double threshold) {
|
---|
68 | int myTurn = negotiationInfo.getRound();
|
---|
69 | double df = utilitySpace.getDiscountFactor();
|
---|
70 |
|
---|
71 | if (myTurn == 1 && negotiationInfo.getValueNum() < 1000) {
|
---|
72 |
|
---|
73 | }
|
---|
74 |
|
---|
75 | // もし、第1回目のターンの場合、maxBidを返す
|
---|
76 | if (isOfferMaxBid(myTurn, df)) {
|
---|
77 | // System.out.println("Offer Max Bid!!!");
|
---|
78 | return maxBid;
|
---|
79 | }
|
---|
80 |
|
---|
81 | try {
|
---|
82 | Bid bid = neighborhoodBidSearch(threshold);
|
---|
83 |
|
---|
84 | // 閾値以上の効用値を持つ合意案候補を探索
|
---|
85 | // 適切なbidが見つからなかった場合
|
---|
86 | if (bid == null) {
|
---|
87 | bid = getBidbyAppropriateSearch(baseBid, threshold);
|
---|
88 | ArrayList<Bid> neighborhoodBid = frequencyBidSearch(bid);
|
---|
89 | Bid newBid = priorityShiftBid(neighborhoodBid, threshold);
|
---|
90 | if (newBid != null)
|
---|
91 | bid = newBid;
|
---|
92 | }
|
---|
93 |
|
---|
94 | // 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
|
---|
95 | if (utilitySpace.getUtility(bid) < threshold) {
|
---|
96 | bid = new Bid(maxBid);
|
---|
97 | }
|
---|
98 |
|
---|
99 | System.out.println("Threshold: " + threshold);
|
---|
100 | System.out.println("・MyOffer-> " + bid);
|
---|
101 | return bid;
|
---|
102 | } catch (Exception e) {
|
---|
103 | System.out.println("Bidの探索に失敗しました");
|
---|
104 | e.printStackTrace();
|
---|
105 | return baseBid;
|
---|
106 | }
|
---|
107 | }
|
---|
108 |
|
---|
109 | // ランダム探索
|
---|
110 | private Bid getRandomBid(double threshold) throws Exception {
|
---|
111 | // pairs <issuenumber,chosen value string>
|
---|
112 | HashMap<Integer, Value> values = new HashMap<Integer, Value>();
|
---|
113 | List<Issue> issues = utilitySpace.getDomain().getIssues();
|
---|
114 | Random randomnr = new Random();
|
---|
115 |
|
---|
116 | Bid bid = null;
|
---|
117 | do {
|
---|
118 | for (Issue lIssue : issues) {
|
---|
119 | switch (lIssue.getType()) {
|
---|
120 | case DISCRETE:
|
---|
121 | IssueDiscrete lIssueDiscrete = (IssueDiscrete) lIssue;
|
---|
122 | int optionIndex = randomnr.nextInt(lIssueDiscrete
|
---|
123 | .getNumberOfValues());
|
---|
124 | values.put(lIssue.getNumber(),
|
---|
125 | lIssueDiscrete.getValue(optionIndex));
|
---|
126 | break;
|
---|
127 |
|
---|
128 | case REAL:
|
---|
129 | IssueReal lIssueReal = (IssueReal) lIssue;
|
---|
130 | int optionInd = randomnr.nextInt(lIssueReal
|
---|
131 | .getNumberOfDiscretizationSteps() - 1);
|
---|
132 | values.put(
|
---|
133 | lIssueReal.getNumber(),
|
---|
134 | new ValueReal(lIssueReal.getLowerBound()
|
---|
135 | + (lIssueReal.getUpperBound() - lIssueReal
|
---|
136 | .getLowerBound())
|
---|
137 | * (double) (optionInd)
|
---|
138 | / (double) (lIssueReal
|
---|
139 | .getNumberOfDiscretizationSteps())));
|
---|
140 | break;
|
---|
141 |
|
---|
142 | case INTEGER:
|
---|
143 | IssueInteger lIssueInteger = (IssueInteger) lIssue;
|
---|
144 | int optionIndex2 = lIssueInteger.getLowerBound()
|
---|
145 | + randomnr.nextInt(lIssueInteger.getUpperBound()
|
---|
146 | - lIssueInteger.getLowerBound());
|
---|
147 | values.put(lIssueInteger.getNumber(), new ValueInteger(
|
---|
148 | optionIndex2));
|
---|
149 | break;
|
---|
150 |
|
---|
151 | default:
|
---|
152 | throw new Exception("issue type " + lIssue.getType()
|
---|
153 | + " not supported by Atlas3");
|
---|
154 | }
|
---|
155 | }
|
---|
156 | bid = new Bid(utilitySpace.getDomain(), values);
|
---|
157 | } while (utilitySpace.getUtility(bid) < threshold);
|
---|
158 |
|
---|
159 | return bid;
|
---|
160 | }
|
---|
161 |
|
---|
162 | // Bidの探索
|
---|
163 | private static int SA_ITERATION = 1;
|
---|
164 |
|
---|
165 | private Bid getBidbyAppropriateSearch(Bid baseBid, double threshold) {
|
---|
166 | Bid bid = new Bid(baseBid);
|
---|
167 | try {
|
---|
168 | // 線形効用空間用の探索
|
---|
169 | if (negotiationInfo.isLinerUtilitySpace()) {
|
---|
170 | bid = relativeUtilitySearch(threshold);
|
---|
171 |
|
---|
172 | // 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
|
---|
173 | if (utilitySpace.getUtility(bid) < threshold) {
|
---|
174 | negotiationInfo.utilitySpaceTypeisNonLiner();
|
---|
175 | }
|
---|
176 | }
|
---|
177 |
|
---|
178 | // 非線形効用空間用の探索
|
---|
179 | if (!negotiationInfo.isLinerUtilitySpace()) {
|
---|
180 | Bid currentBid = null;
|
---|
181 | double currentBidUtil = 0;
|
---|
182 | double min = 1.0;
|
---|
183 |
|
---|
184 | for (int i = 0; i < SA_ITERATION; i++) {
|
---|
185 | currentBid = SimulatedAnnealingSearch(bid, threshold);
|
---|
186 | currentBidUtil = utilitySpace.getUtility(currentBid);
|
---|
187 |
|
---|
188 | if (currentBidUtil <= min && currentBidUtil >= threshold) {
|
---|
189 | bid = new Bid(currentBid);
|
---|
190 | min = currentBidUtil;
|
---|
191 | }
|
---|
192 | }
|
---|
193 | }
|
---|
194 | } catch (Exception e) {
|
---|
195 | System.out.println("SA探索に失敗しました");
|
---|
196 | System.out.println("Problem with received bid(SA:last):"
|
---|
197 | + e.getMessage() + ". cancelling bidding");
|
---|
198 | }
|
---|
199 | return bid;
|
---|
200 | }
|
---|
201 |
|
---|
202 | // 論点ごとに最適化を行う探索
|
---|
203 | private Bid relativeUtilitySearch(double threshold) throws Exception {
|
---|
204 | Bid bid = new Bid(maxBid);
|
---|
205 | double d = threshold - 1.0; // 最大効用値との差
|
---|
206 | double concessionSum = 0.0; // 減らした効用値の和
|
---|
207 | double relativeUtility = 0.0;
|
---|
208 | HashMap<Issue, HashMap<Value, Double>> valueRelativeUtility = negotiationInfo
|
---|
209 | .getValueRelativeUtility();
|
---|
210 | List<Issue> randomIssues = negotiationInfo.getIssues();
|
---|
211 | Collections.shuffle(randomIssues);
|
---|
212 | ArrayList<Value> randomValues = null;
|
---|
213 |
|
---|
214 | for (Issue issue : randomIssues) {
|
---|
215 | randomValues = negotiationInfo.getValues(issue);
|
---|
216 | Collections.shuffle(randomValues);
|
---|
217 |
|
---|
218 | for (Value value : randomValues) {
|
---|
219 | // 最大効用値を基準とした相対効用値
|
---|
220 | relativeUtility = valueRelativeUtility.get(issue).get(value);
|
---|
221 |
|
---|
222 | if (d <= concessionSum + relativeUtility) {
|
---|
223 | bid = bid.putValue(issue.getNumber(), value);
|
---|
224 | concessionSum += relativeUtility;
|
---|
225 | break;
|
---|
226 | }
|
---|
227 | }
|
---|
228 | }
|
---|
229 | return bid;
|
---|
230 | }
|
---|
231 |
|
---|
232 | // SA
|
---|
233 | static double START_TEMPERATURE = 1.0; // 開始温度
|
---|
234 | static double END_TEMPERATURE = 0.0001; // 終了温度
|
---|
235 | static double COOL = 0.999; // 冷却度
|
---|
236 | static int STEP = 1; // 変更する幅
|
---|
237 | static int STEP_NUM = 1; // 変更する回数
|
---|
238 |
|
---|
239 | private Bid SimulatedAnnealingSearch(Bid baseBid, double threshold)
|
---|
240 | throws Exception {
|
---|
241 | Bid currentBid = new Bid(baseBid); // 初期解の生成
|
---|
242 | double currenBidUtil = utilitySpace.getUtility(baseBid);
|
---|
243 | Bid nextBid = null; // 評価Bid
|
---|
244 | double nextBidUtil = 0.0;
|
---|
245 | ArrayList<Bid> targetBids = new ArrayList<Bid>(); // 最適効用値BidのArrayList
|
---|
246 | double targetBidUtil = 0.0;
|
---|
247 | double p; // 遷移確率
|
---|
248 | Random randomnr = new Random(); // 乱数
|
---|
249 | double currentTemperature = START_TEMPERATURE; // 現在の温度
|
---|
250 | double newCost = 1.0;
|
---|
251 | double currentCost = 1.0;
|
---|
252 | List<Issue> issues = negotiationInfo.getIssues();
|
---|
253 |
|
---|
254 | while (currentTemperature > END_TEMPERATURE) { // 温度が十分下がるまでループ
|
---|
255 | nextBid = new Bid(currentBid); // next_bidを初期化
|
---|
256 |
|
---|
257 | for (int i = 0; i < STEP_NUM; i++) { // 近傍のBidを取得する
|
---|
258 | int issueIndex = randomnr.nextInt(issues.size()); // 論点をランダムに指定
|
---|
259 | Issue issue = issues.get(issueIndex); // 指定したindexのissue
|
---|
260 | ArrayList<Value> values = negotiationInfo.getValues(issue);
|
---|
261 | int valueIndex = randomnr.nextInt(values.size()); // 取り得る値の範囲でランダムに指定
|
---|
262 | nextBid = nextBid.putValue(issue.getNumber(),
|
---|
263 | values.get(valueIndex));
|
---|
264 | nextBidUtil = utilitySpace.getUtility(nextBid);
|
---|
265 |
|
---|
266 | // 最大効用値Bidの更新
|
---|
267 | if (maxBid == null
|
---|
268 | || nextBidUtil >= utilitySpace.getUtility(maxBid)) {
|
---|
269 | maxBid = new Bid(nextBid);
|
---|
270 | }
|
---|
271 | }
|
---|
272 |
|
---|
273 | newCost = Math.abs(threshold - nextBidUtil);
|
---|
274 | currentCost = Math.abs(threshold - currenBidUtil);
|
---|
275 | p = Math.exp(-Math.abs(newCost - currentCost) / currentTemperature);
|
---|
276 |
|
---|
277 | if (newCost < currentCost || p > randomnr.nextDouble()) {
|
---|
278 | currentBid = new Bid(nextBid); // Bidの更新
|
---|
279 | currenBidUtil = nextBidUtil;
|
---|
280 | }
|
---|
281 |
|
---|
282 | // 更新
|
---|
283 | if (currenBidUtil >= threshold) {
|
---|
284 | if (targetBids.size() == 0) {
|
---|
285 | targetBids.add(new Bid(currentBid));
|
---|
286 | targetBidUtil = utilitySpace.getUtility(currentBid);
|
---|
287 | } else {
|
---|
288 | if (currenBidUtil < targetBidUtil) {
|
---|
289 | targetBids.clear(); // 初期化
|
---|
290 | targetBids.add(new Bid(currentBid)); // 要素を追加
|
---|
291 | targetBidUtil = utilitySpace.getUtility(currentBid);
|
---|
292 | } else if (currenBidUtil == targetBidUtil) {
|
---|
293 | targetBids.add(new Bid(currentBid)); // 要素を追加
|
---|
294 | }
|
---|
295 | }
|
---|
296 | }
|
---|
297 | currentTemperature = currentTemperature * COOL; // 温度を下げる
|
---|
298 | }
|
---|
299 |
|
---|
300 | // 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
|
---|
301 | if (targetBids.size() == 0) {
|
---|
302 | return new Bid(baseBid);
|
---|
303 | } else {
|
---|
304 | // 効用値が境界値付近となるBidを返す
|
---|
305 | return new Bid(targetBids.get(randomnr.nextInt(targetBids.size())));
|
---|
306 | }
|
---|
307 | }
|
---|
308 |
|
---|
309 | // new function
|
---|
310 |
|
---|
311 | /**
|
---|
312 | * baseBidについて、各issueについて変更したBid列をbidInfoに追加
|
---|
313 | *
|
---|
314 | * @param baseBid
|
---|
315 | * @return
|
---|
316 | */
|
---|
317 | public void shiftBidSearch(Bid baseBid) {
|
---|
318 | List<Issue> issues = negotiationInfo.getIssues();
|
---|
319 |
|
---|
320 | for (Issue issue : issues) {
|
---|
321 | ArrayList<Value> values = negotiationInfo.getValues(issue);
|
---|
322 |
|
---|
323 | for (Value value : values) {
|
---|
324 | Value targetValue = baseBid.getValue(issue.getNumber());
|
---|
325 |
|
---|
326 | // shiftして異なるbidになった場合
|
---|
327 | if (!targetValue.equals(value)) {
|
---|
328 | Bid tempBid = baseBid.putValue(issue.getNumber(), value);
|
---|
329 | double utilityValue = utilitySpace.getUtility(tempBid);
|
---|
330 |
|
---|
331 | // 今まで登録していないbidであった場合
|
---|
332 | double rv = utilitySpace.getReservationValue();
|
---|
333 | if (utilityValue >= rv
|
---|
334 | && !negotiationInfo
|
---|
335 | .isNeighborhoodBidContain(tempBid)) {
|
---|
336 | negotiationInfo.updateNeighborhoodBid(tempBid);
|
---|
337 | frequencyBidSearch(tempBid);
|
---|
338 | }
|
---|
339 | }
|
---|
340 | }
|
---|
341 | }
|
---|
342 | // System.out.println("BidInfo NUM: " +
|
---|
343 | // negotiationInfo.getNeighborhoodBidSize());
|
---|
344 | }
|
---|
345 |
|
---|
346 | /**
|
---|
347 | * 頻度探索
|
---|
348 | *
|
---|
349 | * @param baseBid
|
---|
350 | */
|
---|
351 | public ArrayList<Bid> frequencyBidSearch(Bid baseBid) {
|
---|
352 | ArrayList<Bid> freqBids = new ArrayList<Bid>();
|
---|
353 |
|
---|
354 | List<Issue> issues = negotiationInfo.getIssues();
|
---|
355 | ArrayList<Object> senders = negotiationInfo.getOpponents();
|
---|
356 | for (Object sender : senders) {
|
---|
357 | for (Issue issue : issues) {
|
---|
358 | Value freqValue = negotiationInfo.getHighFrequencyValue(sender,
|
---|
359 | issue);
|
---|
360 | Bid tempBid = baseBid.putValue(issue.getNumber(), freqValue);
|
---|
361 | double utilityValue = utilitySpace.getUtility(tempBid);
|
---|
362 |
|
---|
363 | freqBids.add(tempBid);
|
---|
364 |
|
---|
365 | // 今まで登録していないbidであった場合
|
---|
366 | double rv = utilitySpace.getReservationValue();
|
---|
367 | if (utilityValue >= rv
|
---|
368 | && !negotiationInfo.isNeighborhoodBidContain(tempBid)) {
|
---|
369 | negotiationInfo.updateNeighborhoodBid(tempBid);
|
---|
370 | }
|
---|
371 | }
|
---|
372 | }
|
---|
373 | return freqBids;
|
---|
374 | }
|
---|
375 |
|
---|
376 | /**
|
---|
377 | * bidInfoの探索において、thresholdを超えるものを返す
|
---|
378 | *
|
---|
379 | * @param threshold
|
---|
380 | * @return
|
---|
381 | */
|
---|
382 | public Bid neighborhoodBidSearch(double threshold) {
|
---|
383 | HashMap<Bid, Integer> nextBids = negotiationInfo.getNeighborhoodBid();
|
---|
384 | ArrayList<Bid> overThresholdBids = new ArrayList<Bid>();
|
---|
385 |
|
---|
386 | for (Bid nowBid : nextBids.keySet()) {
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---|
387 | double util = utilitySpace.getUtility(nowBid);
|
---|
388 |
|
---|
389 | // thresholdを超えたbidについて
|
---|
390 | if (util >= threshold) {
|
---|
391 | overThresholdBids.add(nowBid);
|
---|
392 | }
|
---|
393 | }
|
---|
394 |
|
---|
395 | // 該当するbidが存在しなかった場合、次の探索に移行する
|
---|
396 | if (overThresholdBids.isEmpty()) {
|
---|
397 | return null;
|
---|
398 | }
|
---|
399 | // 該当するbidが存在した場合は、どのbidを提案するか評価する
|
---|
400 | return priorityShiftBid(overThresholdBids, threshold);
|
---|
401 | }
|
---|
402 |
|
---|
403 | /**
|
---|
404 | * 優先度の高いbidを返す
|
---|
405 | *
|
---|
406 | * @param bids
|
---|
407 | * @return
|
---|
408 | */
|
---|
409 | public Bid priorityShiftBid(ArrayList<Bid> bids, double threshold) {
|
---|
410 | Bid ansBid = null;
|
---|
411 | Bid subAnsBid = null;
|
---|
412 |
|
---|
413 | ArrayList<Object> opponents = negotiationInfo.getOpponents();
|
---|
414 | HashMap<Object, Bid> opponentsFrequencyBids = new HashMap<Object, Bid>();
|
---|
415 | for (Object sender : opponents) {
|
---|
416 | opponentsFrequencyBids.put(sender,
|
---|
417 | negotiationInfo.getHighFrequencyBid(sender, maxBid));
|
---|
418 | }
|
---|
419 |
|
---|
420 | double similarityMax = 0.0;
|
---|
421 | double acceptNumMax = 0.0;
|
---|
422 | for (Bid bid : bids) {
|
---|
423 | double MyUtil = utilitySpace.getUtility(bid);
|
---|
424 |
|
---|
425 | // まずthreshold近辺であるかどうか
|
---|
426 | if (isNearThreshold(MyUtil, threshold)) {
|
---|
427 |
|
---|
428 | // 重み付き類似度の最大Bidを探索
|
---|
429 | double similarity = 0.0;
|
---|
430 | for (Object sender : opponents) {
|
---|
431 | similarity = negotiationInfo.calImportanceRate(sender)
|
---|
432 | * negotiationInfo.cosSimilarity(bid,
|
---|
433 | opponentsFrequencyBids.get(sender));
|
---|
434 | }
|
---|
435 | if (similarity > similarityMax) {
|
---|
436 | similarityMax = similarity;
|
---|
437 | subAnsBid = bid;
|
---|
438 | }
|
---|
439 |
|
---|
440 | double acceptNum = negotiationInfo.getAcceptNumByBid(bid, true)
|
---|
441 | + similarity;
|
---|
442 | if (acceptNum > acceptNumMax) {
|
---|
443 | acceptNumMax = acceptNum;
|
---|
444 | ansBid = bid;
|
---|
445 | }
|
---|
446 | }
|
---|
447 | }
|
---|
448 | if (ansBid != null) {
|
---|
449 | return ansBid;
|
---|
450 | } else {
|
---|
451 | return subAnsBid;
|
---|
452 | }
|
---|
453 | }
|
---|
454 |
|
---|
455 | private static double EPS = 0.125;
|
---|
456 |
|
---|
457 | /**
|
---|
458 | * thresholdとの誤差の許容範囲内かを判別
|
---|
459 | *
|
---|
460 | * @param util
|
---|
461 | * @param threshold
|
---|
462 | * @return
|
---|
463 | */
|
---|
464 | public boolean isNearThreshold(double util, double threshold) {
|
---|
465 | double dist = util - threshold;
|
---|
466 | if (dist >= 0 && dist < EPS) {
|
---|
467 | return true;
|
---|
468 | } else {
|
---|
469 | return false;
|
---|
470 | }
|
---|
471 | }
|
---|
472 |
|
---|
473 | }
|
---|