Post on 30-Oct-2014
description
Аксенов К.А.
Уральский федеральный университет, ООО «НПП «Системы автоматизации поддержки
бизнеса»,Екатеринбург
CSEDays. Application 2011
База отдыха «Иволга», Екатеринбург, 25 ноября 2011 г.
Мультиагентное имитационное моделирование бизнес-процессов и организационно-
технических систем, среда BPSIM
bpsim.dss@gmail.com
ПРОЦЕССЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ:ПРОЦЕССЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ:- - бизнес-процессы;бизнес-процессы;- производственные процессы;- производственные процессы;- организационно-технические системы.- организационно-технические системы.Особенности процессов
преобразованияСложность структуры и
алгоритмов поведения. Многопараметричность.Иерархичность.Вероятностное поведение.Сценарии решения
организационных задач.
L=0 (maximum topological definiteness graph)
L=1
L=2
Process Operation Agent
Состояние систем динамического моделирования Состояние систем динамического моделирования ситуацийситуаций
№№ ПараметрПараметр ARISARIS G2G2 AnyLogicAnyLogic
11Проектирование концептуальной модели Проектирование концептуальной модели предметной областипредметной области
НЕТ НЕТ НЕТ
22 Язык процессов преобразования ресурсовЯзык процессов преобразования ресурсов
2.12.1 Ресурсы, средства, преобразователиРесурсы, средства, преобразователи + + +
2.22.2Описание целей системыОписание целей системы- в виде графа;- в виде графа; + + НЕТ
- в виде BSC.- в виде BSC. + НЕТ НЕТ
2.32.3 Иерархическая модель процессаИерархическая модель процесса + + +
33 Построение мультиагентной моделиПостроение мультиагентной модели
3.13.1 - Элемент АГЕНТ- Элемент АГЕНТ НЕТ НЕТ +
3.23.2 - Модели поведения агентов- Модели поведения агентов НЕТ НЕТ +
3.33.3 - База знаний агента- База знаний агента НЕТ НЕТ НЕТ
44 Имитационное моделированиеИмитационное моделирование + + +
55 Экспертное моделированиеЭкспертное моделирование НЕТ + НЕТ
66 Ситуационный подходСитуационный подход НЕТ + НЕТ
77 Объектно-ориентированное проектированиеОбъектно-ориентированное проектирование НЕТ + +
88 Стоимость, тыс. у.е.Стоимость, тыс. у.е. 50 70 4,8
Теоретические основы построения СДМС, СППР и интеллектуальных САПР
Системный анализИмитационное моделирование (ИМ),Экспертные системы (ЭС), Ситуационное управление (СУ),Мультиагентное моделирование (МАС).
Модель мультиагентного процесса Модель мультиагентного процесса преобразования ресурсовпреобразования ресурсов
Pr1
(ПРОЦЕСС)
Op2
(Операция)
Res1
Res3 Junction1
(Перекресток)
R9
Op3
Res2
R10 Op4
Res6
Res8
Ca2
Ca1
Ca3
Ca4Res7
R5
P1, P2
(Параметры)Sender1
(Источник) Res1,Res2
Receiver1
(Приемник)
Res6,Res7,Res8
Mech1 Mech2
Mech4
Mech3 Mech5
U1, U2, U3, U4
U1
U2
U3
U4
А2
А1
(Агент)
Отношения между агентом и элементом процесса преобразования
Выбор сценария
Делегирование целей
Контроль достижения целей
Взаимодействие с БЗ и БДАнализ мира Диагностирование ситуации
Обработка целей
Поиск решения
Агент
Выполнение методов преобразования ресурсов
Обмен сообщениямиЭлемент процесса
преобразования ресурсов
Анализ моделей дискретных процессов
Характеристики Сети Петри
NE-
схема
СМО Системная динамика
F- и P- схемы
Модель В.М.Глушкова
А-схем
а
1. Различные типы ресурсов
НЕТ + + + + + +
2. Учет времени НЕТ + + + + + +
3. Конфликты на общих ресурсах и средствах
+ + + НЕТ + + +
4. Операция дискретная
+ + + НЕТ + + +
5. Операция непрерывная
НЕТ НЕТ НЕТ + + + +
6. Сложный ресурс (заявка), очередь заявок
НЕТ НЕТ + НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ
7. Язык описания ситуаций, механизм диагностики ситуаций и поиска решений.
НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ
8. Модель ЛПР (ИА) в виде компонента ЭС
НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ
Структура динамической экспертной системы МППР
PS = <Rps, Bps, Ips>, (1)
где Rps= – текущее состояние ресурсов, средств, заявок, сигналов, сообщений, команд управления, целей (рабочая память);
Bps – множество правил преобразования ресурсов и действий агентов (база знаний);
Ips – машина вывода, состоящая из планировщика и машины логического вывода по БЗ агентов).
Основные шаги ядра имитационного моделирования
1) определения текущего момента времени; 2) обработки действий агентов; 3) формирования очереди правил
преобразования; 4) выполнения правил преобразования и
изменения состояния рабочей памяти.
Для диагностирования ситуаций и выработки команд управления имитатор обращается к модулю ЭС.
Дискретно-событийное моделирование BPsim2
Агентный подход BPsim2
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
100 1000 10000
Размер интервала
Вр
ем
я э
ксп
ер
им
ен
та,
c A_p
A_opt
Совершенствование алгоритма ИМ
1) производственный
процесс 420 технологических
операций;
2) процесс логистики 98
агентов
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23Время модельное, час
Вр
емя
экс
пер
им
ента
, ми
н Модель безглобальныхусловий
Модель сглобальнымиусловиями
Дуальная стратегия проектиро-вания
ОТС
В качестве модели представления знаний предложено фреймово-семантическое представление, основанное на совмещении фреймоподобных структур с конструкциями концептуальных графов
Конструкция фрейм-концепта Структура слотов
Подход Швецова А.Н.
Обследование предметной области (ПО) Построение концептуальной модели ПО в BPsim3
Диаграмма поиска решения по семантической сети (пример ТЭП
МСС)
Проектирование сети связи
Архитектуры, базирующиеся на принципах и методах ИИ (deliberative agent architectures).
Реактивные архитектуры, основанные на поведении и на реакции на события внешнего мира (reactive agent architectures).
Гибридные многоуровневые архитектуры, основанные на поведении и методах ИИ (hybrid agent architectures).
Краткий обзор существующих архитектур агентов
ИНТЕГРАЦИЯ ИНТЕГРАЦИЯ BPsim2 & BPsim3BPsim2 & BPsim3Расширение модели МППР архитектурой InteRRРасширение модели МППР архитектурой InteRRaaPP
Компонент, ответственный за кооперативное
поведение
Компонент, ответственный за кооперативное
поведение
Компонент, ответственный за
планирование
Компонент, ответственный за
планирование
Реактивный компонентРеактивный компонент
Библиотека совместных планов,протоколы взаимодействия
Библиотека совместных планов,протоколы взаимодействия
Библиотека планов агентаБиблиотека планов агента
Правила (шаблоны) поведенияПравила (шаблоны) поведения
Модель внешнего мираМодель внешнего мира
Иерархическая база знаний агентаМодуль управления
Интерфейсы с внешним миром
InteRRaPInteRRaP ( (INTEINTEgration of gration of RReactive behavior and eactive behavior and RARAtional tional PPlanninglanning) ) InteRRaPInteRRaP ( (INTEINTEgration of gration of RReactive behavior and eactive behavior and RARAtional tional PPlanninglanning) )
Расширение модели МППР архитектурой InteRRРасширение модели МППР архитектурой InteRRaaPP
Модель компонента Модель компонента локального планирования локального планирования
агента (агента (BPsim3)BPsim3)
Диаграмма классов
Реализовать единую
информационную систему
Выбрать проект с оптимальными
ТЭП
Спланировать этапы проекта
Спланировать этап №1
Спланировать этап №2
Спланировать этап №3
Спланировать этап №4
Спланировать этап №5
или
Выбрать проект 1
Выбрать проект 2
Выбрать проект 3
Выбрать проект 4
или
или
или
или
или
Выбрать вариант 1
Выбрать вариант 2
Выбрать вариант 1
Выбрать вариант 2
Выбрать вариант 1
Выбрать вариант 2
Выбрать вариант 1
Выбрать вариант 2
Выбрать вариант 1
Выбрать вариант 2
Граф поиска решения
Диаграммы последовательностей
Система поддержки принятия решений BPsim4Система поддержки принятия решений BPsim4
Модель внешнего мира
Примитивные действия (фрагменты поведения)
Модель агента
Редактор внутренней модели агента (компонент планирования)
Редактор базы знаний агента (реактивный компонент)