ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Санкт. Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича» Система представления знаний о качестве работы интеллектуального информационного агента многоагентной системы в активной среде доктор технических наук профессор Лариса Константиновна Птицына Санкт-Петербург, 2016
» Актуальность развития многоагентных систем - сложность современных систем и организаций, которая достигает такого уровня, что централизованное управление в них становится неэффективным из-за наличия огромных потоков информации; - решаемые задачи или разрабатываемые системы информационных инфраструктур, как правило, неоднородны и распределены в пространстве и в функциональном плане, поскольку ни один специалист не может создавать современную сложную систему в одиночку; - эволюция программного обеспечения происходит в направлении его разработки на основе автономных, индивидуализированных, взаимодействующих модулей; - высокая интенсивность распространения различных сетей порождает объективную необходимость реализации распределенной функциональной спецификации информационных систем.
» Цель разработки системы Пи. ПЗ – расширение технологического сопровождения интеллектуальных информационных многоагентных систем, которое позволяет определять и оценивать качество их функционирования в активных инфокоммуникационных средах.
» Задачи работы – систематизация основных принципов организации интеллектуальных информационных многоагентных систем; – подготовка среды для разработки концептуальных моделей интеллектуальных информационных многоагентных систем; – разработка базиса концептуальных моделей, отражающих типовые функциональные спецификации интеллектуальных информационных многоагентных систем; – формирование базиса методов для определения динамических характеристик интеллектуальных информационных многоагентных систем с применением расширенных объектно-ориентированных моделей из класса диаграмм деятельности и диаграмм конечных автоматов; – формализация процесса построения расширенной объектно-ориентированной модели функционирования агента из состава интеллектуальной информационной многоагентной системы; – выполнение аналитических определений показателей качества функционирования агента из состава интеллектуальной информационной многоагентной системы; – подготовка среды для исследования качества функционирования многоагентных систем и подтверждение правильности функционирования инструментальных средств, предназначенных для вычисления показателей качества функционирования агента из состава интеллектуальной информационной многоагентной системы; – исследование поведения показателей качества функционирования агента из состава интеллектуальной информационной многоагентной системы в условиях использования масштабируемой архитектуры и активных инфокоммуникационных сред.
» Объект исследования – интеллектуальные информационные многоагентные системы. » Предмет исследования – качество функционирования интеллектуальных информационных многоагентных систем. » Методы исследования - методы теории вероятностей, - методы теории представления знаний, - методы теории графов, - методы теории распределённых систем.
Научная новизна результатов » разработан базис концептуальных моделей информационных многоагентных систем, позволяющий, в отличие от традиционных представлений, учесть альтернативные способы распределения компонентов подсистемы планирования действий по их составляющим; » сформирован базис методов для определения динамических характеристик интеллектуальных информационных многоагентных систем с применением расширенных объектно-ориентированных моделей из класса диаграмм деятельности и диаграмм конечных автоматов, который ориентирован на генерацию новых знаний о качестве их функционирования; » предложена формализация процесса построения расширенной объектноориентированной модели функционирования агента из состава интеллектуальной информационной многоагентной системы, позволяющая, от отличие от традиционного рассмотрения конкретной модели, перейти к генерации новых моделей его организации на альтернативной основе; » впервые построена расширенная объектно-ориентированная модель функционирования агента из состава интеллектуальной информационной многоагентной системы в активной инфокоммуникационной среде; » расширены знания о качестве функционирования агента из состава интеллектуальной информационной многоагентной системы в активной инфокоммуникационной среде посредством аналитического вывода соотношений для определения его динамических характеристик.
Практическая значимость результатов » обеспечена возможность получения количественных оценок показателей качества функционирования агентов из состава интеллектуальных информационных многоагентных систем в активных инфокоммуникационных средах; » разработан инструментарий для сравнительного анализа альтернативных способов организации многоагентных систем; » выявлена существенная зависимость динамических характеристик многоагентных систем от механизмов синхронизации их действий и активности инфокоммуникационных сред.
» Концептуальная модель интеллектуального информационного агента из состава многоагентной системы в инфокоммуникационной среде
» Концептуальная модель многоагентной системы с субагентной архитектурой
» Концептуальная модель многоагентной системы с внешним выбором
Определение показателей качества функционирования агента из состава многоагентной системы В начале анализа находится плотность вероятностей дискретного времени двух последовательных действий: действия по установлению связи с другим агентом и действия по передаче данных, информации или знаний от другого агента: Переопределяется плотность вероятностей с учётом действия по разрыву связи с другим агентом: Далее выражается плотность вероятностей дискретного времени двух последовательных действий: действия по установлению связи с информационным ресурсом и действия по передаче данных, информации или знаний от информационного ресурса:
Определение показателей качества функционирования агента из состава многоагентной системы При анализе взаимодействия с информационным ресурсом учитывается и действие по разрыву связи с информационным ресурсом: Далее формируется плотность вероятностей длительности параллельных действий: При анализе принимается во внимание длительность предварительного планирования :
Определение показателей качества функционирования агента из состава многоагентной системы Далее находится плотность вероятностей дискретного времени выполнения последовательных действий, приводящих к принятию решения по уточнению информации или знания, или модели среды: Последующие операции разрабатываемого метода ориентируются на анализ временного профиля, учитывающего возврат к предварительному планированию.
Определение показателей качества функционирования агента из состава многоагентной системы По матрице находится плотность распределения вероятностей Далее анализируется третья ситуация, связанная с возвратом из-за воздействия инфокоммуникационной среды:
Определение показателей качества функционирования агента из состава многоагентной системы По матричному описанию находится плотность распределения вероятностей Далее анализируется вторая ситуация, связанная с возвратом из-за воздействия инфокоммуникационной среды:
Определение показателей качества функционирования агента из состава многоагентной системы По матричному описанию находится плотность распределения вероятностей Далее анализируется первая ситуация, связанная с возвратом из-за воздействия инфокоммуникационной среды:
Определение показателей качества функционирования агента из состава многоагентной системы По матричному описанию находится плотность распределения вероятностей Затем принимается во внимание случайная длительность действий по уточнённому планированию
Определение показателей качества функционирования агента из состава многоагентной системы
» Оценка динамических характеристик интеллектуальных агентов при выполнении действий с возвратами Согласно теории графов анализируемая ситуация может исследоваться на основе преобразований графов по отношению к определению математического ожидания времени выполнения задач, возложенных на информационного интеллектуального агента. Согласно топологии модели действий информационного интеллектуального агента с возвратами математическое ожидание времени выполнения задач определяется следующим соотношением
Аналитический результат совпадает с данными эксперимента, представленными на копии экрана, что свидетельствует о правильности предложенной формализации.
» Исследование динамических характеристик распределённой деятельности агента Проводится анализ влияния степени масштабируемости и механизмов синхронизации выполняемых действий на качество функционирования агентных систем. Далее приводится пример результатов выполненных экспериментов и их анализ.
Для 5 процессов, p=0, 1, плотность вероятностей времени выполнения запроса f 1 f(k)
Для 50 процессов, p=0, 1, плотность вероятностей времени выполнения запроса f 1 f(k)
» Заключение Проведённый аналитический обзор исследований в области применения, организации и анализа информационных многоагентных систем выявил объективную необходимость развития исследований в направлении расширения функциональных возможностей определения и оценки качества их функционирования с учётом многообразия архитектурных решений и активности инфокоммуникационных сред. На первом этапе развития исследований формализован процесс разработки концептуальных моделей многоагентных систем, систематизированы основные принципы организации многоагентных систем, сформирована среда для разработки концептуальных моделей многоагентных систем и построена система концептуальных моделей интеллектуальных информационных многоагентных систем, отражающая альтернативные способы распределения компонентов их подсистем планирования выполняемых действий по переводу окружающей среды в целевые состояния. На втором этапе развития исследований выделены методы определения динамических характеристик многоагентных систем, формализован процесс определения динамических характеристик многоагентных систем с применением их моделей из класса диаграмм конечных автоматов, поэтапно описан процесс построения расширенной объектно-ориентированной модели функционирования агента при выполнении действий системы с возвратом, получены аналитические определения динамических характеристик интеллектуального агента при выполнении действий с возвратом и выведены зависимости показателей качества функционирования агента из состава многоагентной системы от параметров и характеристик её модели.
» Заключение На третьем этапе развития исследований описана методика образования среды для разработки инструментальных средств, описано математическое обеспечение их прототипа и представлены результаты, подтверждающие его работоспособность. На четвёртом этапе развития исследований описано математическое обеспечение инструментального программного продукта, сформированное на основе теории конечных цепей Маркова, выполнена формализация анализа циклического исполнения запроса на основе теории преобразования графов, определено математическое ожидание времени циклического исполнения запроса, приведены все необходимые операции, выявлены закономерности в поведении показателей качества функционирования интеллектуального информационного агента из состава многоагентной системы. На пятом этапе развития исследований проанализированы результаты исследований динамических характеристик распределенной деятельности агента, раскрыты ключевые особенности их поведения в зависимости от параметров и характеристик его модели. На последующих этапах исследования в направлении расширения функциональных возможностей определения и оценки качества функционирования интеллектуальных информационных многоагентных систем с учётом многообразия архитектурных решений и активности инфокоммуникационных сред целесообразно сосредоточиться на совершенствовании инструментальных средств и создании их модельноаналитического интеллекта.
Спасибо за внимание!
Скачать презентацию ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
15 февраля Система представления знаний о качестве работы агента МАС в активной среде.ppt