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