[341] | 1 | package agents.anac.y2018.shiboy.etc;
|
---|
| 2 |
|
---|
[343] | 3 | import java.util.List;
|
---|
| 4 |
|
---|
[341] | 5 | import java.util.ArrayList;
|
---|
| 6 | import java.util.Collections;
|
---|
| 7 | import java.util.HashMap;
|
---|
| 8 | import java.util.Random;
|
---|
| 9 |
|
---|
[343] | 10 | import genius.core.Bid;
|
---|
| 11 | import genius.core.issue.Issue;
|
---|
| 12 | import genius.core.issue.Value;
|
---|
| 13 | import genius.core.parties.NegotiationInfo;
|
---|
[341] | 14 |
|
---|
| 15 | /**
|
---|
| 16 | * Created by shota_suzuki on 2018/05/16.
|
---|
| 17 | */
|
---|
| 18 | public class BidSearch {
|
---|
| 19 | private NegotiationInfo info;
|
---|
| 20 | private boolean isPrinting = false; // デバッグ用
|
---|
| 21 | private boolean isPrinting_Search = true;
|
---|
| 22 |
|
---|
| 23 | private NegoStats negoStats; // 交渉情報
|
---|
| 24 | private NegoHistory negoHistory;
|
---|
| 25 | private Bid maxBid = null; // 最大効用値Bid
|
---|
| 26 |
|
---|
| 27 | public BidSearch(NegotiationInfo info, boolean isPrinting, NegoStats negoStats, NegoHistory negoHistory) 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("[Exception_Search] Problem with received bid(SA:last):" + e.getMessage() + ". cancelling bidding");
|
---|
| 125 | }
|
---|
| 126 | return bid;
|
---|
| 127 | }
|
---|
| 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.println("[isPrinting_Search]:" + maxBid.toString() + " " + info.getUtilitySpace().getUtility(maxBid));
|
---|
| 156 | }
|
---|
| 157 |
|
---|
| 158 | /**
|
---|
| 159 | * 論点ごとに最適化を行う探索
|
---|
| 160 | *
|
---|
| 161 | * @param threshold
|
---|
| 162 | * @return
|
---|
| 163 | * @throws Exception
|
---|
| 164 | */
|
---|
| 165 | private Bid relativeUtilitySearch(double threshold) throws Exception {
|
---|
| 166 | Bid bid = new Bid(maxBid);
|
---|
| 167 | double d = threshold - 1.0; // 最大効用値との差
|
---|
| 168 | double concessionSum = 0.0; // 減らした効用値の和
|
---|
| 169 | double relativeUtility = 0.0;
|
---|
| 170 | HashMap<Issue, HashMap<Value, Double>> valueRelativeUtility = negoStats.getValueRelativeUtility();
|
---|
| 171 | ArrayList<Issue> randomIssues = (ArrayList<Issue>) negoStats.getIssues();
|
---|
| 172 | Collections.shuffle(randomIssues);
|
---|
| 173 | ArrayList<Value> randomValues = null;
|
---|
| 174 |
|
---|
| 175 | // シャップルされた論点毎に
|
---|
| 176 | for (Issue issue : randomIssues) {
|
---|
| 177 | randomValues = negoStats.getValues(issue);
|
---|
| 178 | Collections.shuffle(randomValues);
|
---|
| 179 |
|
---|
| 180 | // シャップルされた選択肢毎に
|
---|
| 181 | for (Value value : randomValues) {
|
---|
| 182 | relativeUtility = valueRelativeUtility.get(issue).get(value); // 最大効用値を基準とした相対効用値
|
---|
| 183 | if (d <= concessionSum + relativeUtility) {
|
---|
| 184 | bid = bid.putValue(issue.getNumber(), value);
|
---|
| 185 | concessionSum += relativeUtility;
|
---|
| 186 | break;
|
---|
| 187 | }
|
---|
| 188 | }
|
---|
| 189 | }
|
---|
| 190 | return bid;
|
---|
| 191 | }
|
---|
| 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 = 0.99; // 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 |
|
---|
| 315 | }
|
---|