1 | package agents.anac.y2017.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.Value;
|
---|
12 | import genius.core.parties.NegotiationInfo;
|
---|
13 |
|
---|
14 | /**
|
---|
15 | * Created by tatsuya_toyama on 2017/05/08.
|
---|
16 | */
|
---|
17 | public class BidSearch {
|
---|
18 | private NegotiationInfo info;
|
---|
19 | private boolean isPrinting = false; // デバッグ用
|
---|
20 | private boolean isPrinting_Search = true;
|
---|
21 |
|
---|
22 | private NegoStats negoStats; // 交渉情報
|
---|
23 | private NegoHistory negoHistory;
|
---|
24 | private Bid maxBid = null; // 最大効用値Bid
|
---|
25 |
|
---|
26 | public BidSearch(NegotiationInfo info, boolean isPrinting, NegoStats negoStats, NegoHistory negoHistory)
|
---|
27 | throws Exception {
|
---|
28 | this.info = info;
|
---|
29 | this.isPrinting = isPrinting;
|
---|
30 |
|
---|
31 | this.negoStats = negoStats;
|
---|
32 | this.negoHistory = negoHistory;
|
---|
33 |
|
---|
34 | initMaxBid(); // 最大効用値Bidの初期探索
|
---|
35 | negoStats.setValueRelativeUtility(maxBid); // 相対効用値を導出する
|
---|
36 |
|
---|
37 | if (this.isPrinting) {
|
---|
38 | System.out.println("[isPrinting] BidSearch: success");
|
---|
39 | }
|
---|
40 |
|
---|
41 | }
|
---|
42 |
|
---|
43 | /**
|
---|
44 | * Bidを返す
|
---|
45 | *
|
---|
46 | * @param baseBid
|
---|
47 | * @param threshold
|
---|
48 | * @return
|
---|
49 | */
|
---|
50 | public Bid getBid(Bid baseBid, double threshold) {
|
---|
51 | try {
|
---|
52 | Bid bid = getBidbyAppropriateSearch(baseBid, threshold); // 閾値以上の効用値を持つ合意案候補を探索
|
---|
53 |
|
---|
54 | // 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
|
---|
55 | if (info.getUtilitySpace().getUtility(bid) < threshold) {
|
---|
56 | bid = new Bid(maxBid);
|
---|
57 | }
|
---|
58 |
|
---|
59 | ArrayList<Object> rivals = negoStats.getRivals();
|
---|
60 | Bid tempBid = new Bid(bid);
|
---|
61 | for (int i = 0; i < 100; i++) {
|
---|
62 | for (Object rival : rivals) {
|
---|
63 | tempBid = getReplacedBidByAR(rival, tempBid);
|
---|
64 | }
|
---|
65 |
|
---|
66 | if (info.getUtilitySpace().getUtility(bid) >= threshold) {
|
---|
67 | break;
|
---|
68 | }
|
---|
69 | }
|
---|
70 |
|
---|
71 | // 探索によって得られたBidがthresholdよりも小さい場合
|
---|
72 | if (info.getUtilitySpace().getUtility(tempBid) < threshold) {
|
---|
73 | return bid;
|
---|
74 | } else {
|
---|
75 | return tempBid;
|
---|
76 | }
|
---|
77 |
|
---|
78 | } catch (Exception e) {
|
---|
79 | System.out.println("[Exception_Search] Bidの探索に失敗しました");
|
---|
80 | e.printStackTrace();
|
---|
81 | return baseBid;
|
---|
82 | }
|
---|
83 | }
|
---|
84 |
|
---|
85 | // Bidの探索
|
---|
86 | private static int SA_ITERATION = 1;
|
---|
87 |
|
---|
88 | /**
|
---|
89 | * Bidの探索
|
---|
90 | *
|
---|
91 | * @param baseBid
|
---|
92 | * @param threshold
|
---|
93 | * @return
|
---|
94 | */
|
---|
95 | private Bid getBidbyAppropriateSearch(Bid baseBid, double threshold) {
|
---|
96 | Bid bid = new Bid(baseBid);
|
---|
97 | try {
|
---|
98 | // 線形効用空間用の探索
|
---|
99 | if (negoStats.isLinerUtilitySpace()) {
|
---|
100 | bid = relativeUtilitySearch(threshold);
|
---|
101 |
|
---|
102 | // 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
|
---|
103 | if (info.getUtilitySpace().getUtility(bid) < threshold) {
|
---|
104 | negoStats.utilSpaceTypeisNonLiner();
|
---|
105 | }
|
---|
106 | }
|
---|
107 |
|
---|
108 | // 非線形効用空間用の探索
|
---|
109 | if (!negoStats.isLinerUtilitySpace()) {
|
---|
110 | Bid currentBid = null;
|
---|
111 | double currentBidUtil = 0;
|
---|
112 | double min = 1.0;
|
---|
113 | for (int i = 0; i < SA_ITERATION; i++) {
|
---|
114 | currentBid = SimulatedAnnealingSearch(bid, threshold);
|
---|
115 | currentBidUtil = info.getUtilitySpace().getUtility(currentBid);
|
---|
116 | if (currentBidUtil <= min && currentBidUtil >= threshold) {
|
---|
117 | bid = new Bid(currentBid);
|
---|
118 | min = currentBidUtil;
|
---|
119 | }
|
---|
120 | }
|
---|
121 | }
|
---|
122 | } catch (Exception e) {
|
---|
123 | System.out.println("[Exception_Search] SA探索に失敗しました");
|
---|
124 | System.out.println(
|
---|
125 | "[Exception_Search] Problem with received bid(SA:last):" + e.getMessage() + ". cancelling bidding");
|
---|
126 | }
|
---|
127 | return bid;
|
---|
128 | }
|
---|
129 |
|
---|
130 | /**
|
---|
131 | * 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)
|
---|
132 | *
|
---|
133 | * @throws Exception
|
---|
134 | */
|
---|
135 | private void initMaxBid() throws Exception {
|
---|
136 | int tryNum = info.getUtilitySpace().getDomain().getIssues().size(); // 試行回数
|
---|
137 |
|
---|
138 | Random rnd = new Random(info.getRandomSeed()); // Randomクラスのインスタンス化
|
---|
139 | // maxBid = info.getUtilitySpace().getDomain().getRandomBid(rnd);
|
---|
140 | maxBid = info.getUtilitySpace().getMaxUtilityBid();
|
---|
141 | for (int i = 0; i < tryNum; i++) {
|
---|
142 | try {
|
---|
143 | do {
|
---|
144 | SimulatedAnnealingSearch(maxBid, 1.0);
|
---|
145 | } while (info.getUtilitySpace().getUtility(maxBid) < info.getUtilitySpace().getReservationValue());
|
---|
146 | if (info.getUtilitySpace().getUtility(maxBid) == 1.0) {
|
---|
147 | break;
|
---|
148 | }
|
---|
149 | } catch (Exception e) {
|
---|
150 | System.out.println("[Exception_Search] 最大効用値Bidの初期探索に失敗しました");
|
---|
151 | e.printStackTrace();
|
---|
152 | }
|
---|
153 | }
|
---|
154 |
|
---|
155 | System.out
|
---|
156 | .println("[isPrinting_Search]:" + maxBid.toString() + " " + info.getUtilitySpace().getUtility(maxBid));
|
---|
157 | }
|
---|
158 |
|
---|
159 | /**
|
---|
160 | * 論点ごとに最適化を行う探索
|
---|
161 | *
|
---|
162 | * @param threshold
|
---|
163 | * @return
|
---|
164 | * @throws Exception
|
---|
165 | */
|
---|
166 | private Bid relativeUtilitySearch(double threshold) throws Exception {
|
---|
167 | Bid bid = new Bid(maxBid);
|
---|
168 | double d = threshold - 1.0; // 最大効用値との差
|
---|
169 | double concessionSum = 0.0; // 減らした効用値の和
|
---|
170 | double relativeUtility = 0.0;
|
---|
171 | HashMap<Issue, HashMap<Value, Double>> valueRelativeUtility = negoStats.getValueRelativeUtility();
|
---|
172 | ArrayList<Issue> randomIssues = (ArrayList<Issue>) negoStats.getIssues();
|
---|
173 | Collections.shuffle(randomIssues);
|
---|
174 | ArrayList<Value> randomValues = null;
|
---|
175 |
|
---|
176 | // シャップルされた論点毎に
|
---|
177 | for (Issue issue : randomIssues) {
|
---|
178 | randomValues = negoStats.getValues(issue);
|
---|
179 | Collections.shuffle(randomValues);
|
---|
180 |
|
---|
181 | // シャップルされた選択肢毎に
|
---|
182 | for (Value value : randomValues) {
|
---|
183 | relativeUtility = valueRelativeUtility.get(issue).get(value); // 最大効用値を基準とした相対効用値
|
---|
184 | if (d <= concessionSum + relativeUtility) {
|
---|
185 | bid = bid.putValue(issue.getNumber(), value);
|
---|
186 | concessionSum += relativeUtility;
|
---|
187 | break;
|
---|
188 | }
|
---|
189 | }
|
---|
190 | }
|
---|
191 | return bid;
|
---|
192 | }
|
---|
193 |
|
---|
194 | // SA
|
---|
195 | static double START_TEMPERATURE = 1.0; // 開始温度
|
---|
196 | static double END_TEMPERATURE = 0.0001; // 終了温度
|
---|
197 | static double COOL = 0.999; // 冷却度
|
---|
198 | static int STEP = 1;// 変更する幅
|
---|
199 | static int STEP_NUM = 1; // 変更する回数
|
---|
200 |
|
---|
201 | /**
|
---|
202 | * SA
|
---|
203 | *
|
---|
204 | * @param baseBid
|
---|
205 | * @param threshold
|
---|
206 | * @return
|
---|
207 | * @throws Exception
|
---|
208 | */
|
---|
209 | private Bid SimulatedAnnealingSearch(Bid baseBid, double threshold) throws Exception {
|
---|
210 | Bid currentBid = new Bid(baseBid); // 初期解の生成
|
---|
211 | double currenBidUtil = info.getUtilitySpace().getUtility(baseBid);
|
---|
212 | Bid nextBid = null; // 評価Bid
|
---|
213 | double nextBidUtil = 0.0;
|
---|
214 | ArrayList<Bid> targetBids = new ArrayList<Bid>(); // 最適効用値BidのArrayList
|
---|
215 | double targetBidUtil = 0.0;
|
---|
216 | double p; // 遷移確率
|
---|
217 | Random randomnr = new Random(); // 乱数
|
---|
218 | double currentTemperature = START_TEMPERATURE; // 現在の温度
|
---|
219 | double newCost = 1.0;
|
---|
220 | double currentCost = 1.0;
|
---|
221 | List<Issue> issues = negoStats.getIssues();
|
---|
222 |
|
---|
223 | // 温度が十分下がるまでループ
|
---|
224 | while (currentTemperature > END_TEMPERATURE) {
|
---|
225 | nextBid = new Bid(currentBid); // next_bidを初期化
|
---|
226 |
|
---|
227 | // 近傍のBidを取得する
|
---|
228 | for (int i = 0; i < STEP_NUM; i++) {
|
---|
229 | int issueIndex = randomnr.nextInt(issues.size()); // 論点をランダムに指定
|
---|
230 | Issue issue = issues.get(issueIndex); // 指定したindexのissue
|
---|
231 | ArrayList<Value> values = negoStats.getValues(issue);
|
---|
232 | int valueIndex = randomnr.nextInt(values.size()); // 取り得る値の範囲でランダムに指定
|
---|
233 | nextBid = nextBid.putValue(issue.getNumber(), values.get(valueIndex));
|
---|
234 | nextBidUtil = info.getUtilitySpace().getUtility(nextBid);
|
---|
235 |
|
---|
236 | // 最大効用値Bidの更新
|
---|
237 | if (maxBid == null || nextBidUtil >= info.getUtilitySpace().getUtility(maxBid)) {
|
---|
238 | maxBid = new Bid(nextBid);
|
---|
239 | }
|
---|
240 | }
|
---|
241 |
|
---|
242 | newCost = Math.abs(threshold - nextBidUtil);
|
---|
243 | currentCost = Math.abs(threshold - currenBidUtil);
|
---|
244 | p = Math.exp(-Math.abs(newCost - currentCost) / currentTemperature);
|
---|
245 | if (newCost < currentCost || p > randomnr.nextDouble()) {
|
---|
246 | currentBid = new Bid(nextBid); // Bidの更新
|
---|
247 | currenBidUtil = nextBidUtil;
|
---|
248 | }
|
---|
249 |
|
---|
250 | // 更新
|
---|
251 | if (currenBidUtil >= threshold) {
|
---|
252 | if (targetBids.size() == 0) {
|
---|
253 | targetBids.add(new Bid(currentBid));
|
---|
254 | targetBidUtil = info.getUtilitySpace().getUtility(currentBid);
|
---|
255 | } else {
|
---|
256 | if (currenBidUtil < targetBidUtil) {
|
---|
257 | targetBids.clear(); // 初期化
|
---|
258 | targetBids.add(new Bid(currentBid)); // 要素を追加
|
---|
259 | targetBidUtil = info.getUtilitySpace().getUtility(currentBid);
|
---|
260 | } else if (currenBidUtil == targetBidUtil) {
|
---|
261 | targetBids.add(new Bid(currentBid)); // 要素を追加
|
---|
262 | }
|
---|
263 | }
|
---|
264 | }
|
---|
265 | currentTemperature = currentTemperature * COOL; // 温度を下げる
|
---|
266 | }
|
---|
267 |
|
---|
268 | if (targetBids.size() == 0) {
|
---|
269 | // 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
|
---|
270 | return new Bid(baseBid);
|
---|
271 | } else {
|
---|
272 | // 効用値が境界値付近となるBidを返す
|
---|
273 | return new Bid(targetBids.get(randomnr.nextInt(targetBids.size())));
|
---|
274 | }
|
---|
275 | }
|
---|
276 |
|
---|
277 | /**
|
---|
278 | * AR (Agree / Reject)
|
---|
279 | *
|
---|
280 | * @param sender
|
---|
281 | * @param bid
|
---|
282 | * @return
|
---|
283 | */
|
---|
284 | Bid getReplacedBidByAR(Object sender, Bid bid) {
|
---|
285 | Random rnd = new Random(info.getRandomSeed()); // Randomクラスのインスタンス化
|
---|
286 |
|
---|
287 | List<Issue> issues = negoStats.getIssues();
|
---|
288 | for (Issue issue : issues) {
|
---|
289 | double r = Math.random();
|
---|
290 | HashMap<Value, ArrayList<Double>> cpr = negoStats.getCPRejectedValue(sender, issue);
|
---|
291 |
|
---|
292 | // もし累積Reject率における範囲に入った場合は置換
|
---|
293 | if (cpr.get(bid.getValue(issue.getNumber())).get(0) < r
|
---|
294 | && cpr.get(bid.getValue(issue.getNumber())).get(1) >= r) {
|
---|
295 |
|
---|
296 | double a = Math.random();
|
---|
297 | HashMap<Value, ArrayList<Double>> cpa = negoStats.getCPAgreedValue(sender, issue);
|
---|
298 |
|
---|
299 | // 各valueについて置換先を確率的に決める
|
---|
300 | ArrayList<Value> values = negoStats.getValues(issue);
|
---|
301 | for (Value value : values) {
|
---|
302 | if (cpa.get(value).get(0) < a && cpa.get(value).get(1) >= a) {
|
---|
303 | bid = bid.putValue(issue.getNumber(), value);
|
---|
304 | }
|
---|
305 | break; // 1つのvalueに何回も置換しない
|
---|
306 | }
|
---|
307 |
|
---|
308 | }
|
---|
309 | }
|
---|
310 |
|
---|
311 | return bid;
|
---|
312 | }
|
---|
313 |
|
---|
314 | }
|
---|