Veranstalter: Fakultät für Mathematik und Informatik
Veranstaltungsart: Fachpraktikum
Prüfer: Prof. Dr. habil. Zhong Li
Teilnehmerzahl: 15
Titel: „Multiagentensysteme”
Termin: 08. September 2025 9Uhr
Ort: Online-Fachpraktikum via Zoom
Online Studientag: 14. April 2025 9 Uhr
Abgabetermin des Entwurfs der schriftlichen Ausarbeitung: 03.08.2025
Abgabetermin der schriftlichen Ausarbeitung: 24.08.2025
Ansprechpartner: Prof. Dr. habil. Zhong Li
Tel.: 0 23 31 / 987-2383
E-Mail: zhong.li@fernuni-hagen.de
Erläuterungen:
Bei einem Multiagentensystem (MAS) handelt es sich um ein System aus mehreren gleichartigen oder unterschiedlich spezialisierten handelnden Einheiten, sog. Software-Agenten, die kollektiv ein Problem lösen. Multiagentensysteme existieren sowohl in der Biologie (natürliche Multiagentensysteme, z.B. Schwarmverhalten von Vögeln und Fischen oder Ameisenstaaten) als auch in der Technik (z.B. Ad-hoc-Netze, Roboterfußball). Einige der in Ameisenstaaten und Vogelschwärmen ablaufenden Algorithmen (Ameisenalgorithmen, Partikelschwarmoptimierung (PSO)) stellen heuristische Lösungsverfahren für komplexe Optimierungsaufgaben dar und sind nicht nur von grundsätzlichem Interesse für die Theoretische Biologie, sondern auch ein Vorbild für die Optimierung technischer Prozesse. Eigenschaften der Agenten können Autonomie, Homogenität bzw. Heterogenität oder Lernfähigkeit sein, sowie ein gewisses Grundniveau an Eigenintelligenz, reaktivem und proaktivem Handeln, Kommunikationsfähigkeit, Kooperationsfähigkeit, Wahrnehmung ihrer Umwelt, Mobilität usw. Diese Eigenschaften können in verschiedenen Kombinationen vorhanden sein, was auch verschiedene Klassen von Agenten definiert. Zur Modellierung und Implementierung von Multiagentenanwendungen werden diverse Techniken eingesetzt, die formal, semi-formal, grafisch oder auch textuell sein können. Software-Architektur und mögliche Prozesse von Agentensystemen stehen dabei im Vordergrund.
Im Fachpraktikum Multiagentensysteme soll versucht werden, die Funktionsweise von Agenten und Multiagentensystemen durch Simulation mittels der Software Python oder Matlab Simulink eingehender zu beschreiben.
Das Fachpraktikum gliedert sich in zwei Phasen: In Phase 1 (1-2 Tage am Anfang des Semesters) wird ein Online-Seminar durchführt, in dem ein Vortrag zum Thema „Multiagentensysteme“ gehalten wird und einige der Grundlagenthemen von den Teilnehmerinnen/Teilnehmern aufbereitet werden. Gruppen zu je 4-6 Personen werden zusammengestellt, die Themen diskutieren und wählen. Danach erstellt jede Gruppe ein Exposé. Die Teilnahme am Online-Seminar und an Phase 1 ist verpflichtend. In Phase 2 (2-3 Tage am Ende des Semesters) werden ausgearbeitete ausführliche Berichte mit Fragestellung, Modellierung, Simulation und Erklärung präsentiert.
Inhaltliche Voraussetzungen:
· Erfolgreicher Abschluss der Module 63511 Einführung in die technischen und theoretischen Grundlagen der Informatik und 64311 Kommunikations- und Rechnernetze (01690)
· Programmiersprache Python und/oder Matlab Simulink (NetLogo, oder AnyLogic)
Formale Voraussetzungen gemäß Prüfungsordnung:
• B.Sc. Informatik: Studieneingangsphase ist abgeschlossen, die Module Grundpraktikum Programmierung, Grundlagen der Theoretischen Informatik und Softwaresysteme sind bestanden
• B.Sc. Mathematisch-technische Softwareentwicklung: Erreichen von mindestens 45 ECTS-Punkten der Studieneingangsphase
• B.Sc. Wirtschaftsinformatik: erfolgreicher Abschluss von neun Pflichtmodulen
• M.Sc. Informatik: erfolgreicher Abschluss von vier Wahlpflichtmodulen
• M.Sc. Praktische Informatik: erfolgreicher Abschluss von zwei Wahlpflichtmodulen
Für alle bereits seit dem Sommersemester 2019 oder früher in Studiengängen der Informatik eingeschriebenen Studierenden gelten Übergangsbestimmungen gemäß der Prüfungsordnung.
Geforderte Leistungen und Ablauf:
Erfolgreiche Bearbeitung der Aufgaben in Phase 1.
Erfolgreiche Bearbeitung der Gruppenaufgabe in Phase 2 einschließlich schriftlicher Ausarbeitung und Präsentation.
Bemerkungen:
Teilnahme ist an allen Fachpraktikumstagen Pflicht. Je nach Teilnehmerzahl sind Änderungen am Ablauf vorbehalten.
Literatur:
- Gerhard Weiss (Hrsg.), Multiagent Systems: A Modern Approach to Distributed Artifical Intelligence, MIT-Press, 2000, ISBN 0-262-73131-2
- Michael Wooldridge, Introduction to MultiAgent Systems, John Wiley and Sons, 2002, ISBN 0-471-49691-X
- Franziska Klügl, Multiagentensimulation, Konzepte Werkzeuge, Anwendungen, Addison-Wesley Verlag, ISBN 3-8273-1790-8
- Jacques Ferber, Multi-Agent Systems: An Introduction to Distributed Artificial Intelligence, Addison-Wesley, 1999, ISBN 0-201-36048-9