Формирование модельно-аналитического интеллекта информационных агентов для обеспечения гарантий

Формирование модельно-аналитического интеллекта информационных агентов для обеспечения гарантий достижимости целей Теоретическая основа формирования модельно-аналитического интеллекта 1. Теоретические основы планирования действий интеллектуальных информационных агентов (ИИА) в соответствии с обобщённым алгоритмом. 2. Теоретические основы оптимизации планирования действий интеллектуальных ИИА. 3. Методология формирования модельно-аналитического интеллекта распределённых информационных систем. 4. Модифицированный метод свёртки. 5. Метод индукции. 6. Методология расширенного объектно-ориентированного проектирования ИИА. 1

Этапы формирования модельноаналитического интеллекта информационных агентов для обеспечения гарантий достижимости целей 1. Формирование модельно-аналитического интеллекта информационных агентов для обеспечения гарантий достижимости целей при последовательной обработке запросов к информационным ресурсам 2. Формирование модельно-аналитического интеллекта информационных агентов для обеспечения гарантий достижимости целей при параллельной обработке запросов к информационным ресурсам 2

Формирование модельно-аналитического интеллекта информационных агентов для обеспечения гарантий достижимости целей при последовательной обработке запросов к информационным ресурсам Ситуационное управление качеством функционирования ИИА – в условиях последовательной обработки запросов к реплицированным информационным ресурсам – в условиях последовательной обработки запросов к нереплицированным информационным ресурсам 3

Исходные характеристики для формирования модельно-аналитического интеллекта информационных агентов при обеспечении гарантий достижимости целей i=1, 2, …, I – количество информационных ресурсов; Pi – вероятность того, что запрос завершится успешно; qi – вероятность того, что запрос завершится неуспешно; fis(kis) – дискретное распределение вероятностей времени завершения успешного запроса; fif(kif) дискретное распределение вероятностей времени завершения неуспешного запроса. 4

с внешним окружением 5

Модель последовательного опроса двух реплицированных источников для оценки достижимости цели fs(ks) и ff(kf) – плотности распределения вероятностей времени выполнения успешного и неуспешного запроса соответственно. 6

Анализ модели последовательного опроса двух реплицированных источников для оценки достижимости цели 7

Модель последовательного опроса I реплицированных источников для оценки достижимости цели 8

Анализ модели последовательного опроса I реплицированных источников для оценки достижимости цели 9

Анализ модели последовательного опроса I реплицированных источников для оценки достижимости цели (продолжение) 10

Модель последовательного опроса двух нереплицированных источников для оценки достижимости цели 11

Анализ модели последовательного опроса двух нереплицированных источников для оценки достижимости цели 12

Модель последовательного опроса I нереплицированных источников для оценки достижимости цели 13

Анализ модели последовательного опроса I нереплицированных источников для оценки достижимости цели 14

Анализ модели последовательного опроса I нереплицированных источников для оценки достижимости цели (продолжение) 15

Формирование модельно-аналитического интеллекта информационных агентов для обеспечения гарантий достижимости целей при параллельной обработке запросов к информационным ресурсам Ситуационное управление качеством функционирования ИИА – в условиях параллельной обработки запросов к реплицированным информационным ресурсам – в условиях параллельной обработки запросов к нереплицированным информационным ресурсам 16

Модель параллельного опроса двух реплицированных источников для оценки достижимости цели 17

Анализ модели параллельного опроса двух реплицированных источников для оценки достижимости цели 18

Модель параллельного опроса I реплицированных источников для оценки достижимости цели 19

Анализ модели параллельного опроса I реплицированных источников для оценки достижимости цели 20

Анализ модели параллельного опроса I реплицированных источников для оценки достижимости цели (продолжение) 21

Модель параллельного опроса двух нереплицированных источников для оценки достижимости цели 22

Анализ модели параллельного опроса двух нереплицированных источников для оценки достижимости цели 23

Модель параллельного опроса I нереплицированных источников для оценки достижимости цели 24

Анализ модели параллельного опроса I нереплицированных источников для оценки достижимости цели 25

Анализ модели параллельного опроса I нереплицированных источников для оценки достижимости цели (продолжение) 26

Показатели качества функционирования интеллектуальных информационных агентов при достижении цели 27

Типовые свойства информационных ресурсов Первая группа свойств - высокая производительность; - высокая надёжность; - высокая стоимость ресурсов; - доступ по высокоскоростному каналу (локальное подключение). Вторая группа свойств - средняя производительность; - невысокая надёжность; - невысокая стоимость ресурсов; - доступ по высокоскоростному каналу (локальное подключение). 28

Типовые свойства информационных ресурсов (продолжение) Третья группа свойств - сверхвысокая производительность; - высокая надёжность; - сверхвысокая стоимость ресурсов; - доступ по низкоскоростному надёжному каналу (удалённое подключение). Четвёртая группа свойств - средняя производительность; - невысокая надёжность; - высокая стоимость ресурсов (по причине дороговизны канала); - доступ по низкоскоростному каналу (удалённое подключение). 29

Альтернативные методы для подтверждения корректности модельноаналитического интеллекта информационных агентов при обеспечении гарантий достижимости целей 1. Метод отыскания групп совместных вершин (Птицына, Л. К. Параллельные вычислительные процессы в системах мониторинга и управления : учеб. пособие / Л. К. Птицына. Н. В. Соколова. – СПб. : Политехн. ун-т, 2008. – 134 с. ) 2. Метод свёртки при неявных представлениях (Птицына, Л. К. Программное обеспечение компьютерных сетей. Моделирование механизмов синхронизации параллельных вычислительных процессов в системах мониторинга и управления : учеб. пособие / Л. К. Птицына. Н. В. Соколова. – СПб. : Политехн. 30 ун-т, 2010. – 213 с. )

Разработка информационных агентов гетерогенных сетей Формирование функциональных спецификаций программного обеспечения для выполнения операций информационных агентов гетерогенных сетей (функциональное моделирование по методологии SADT в нотации IDEF 0) Модель 31

Разработка информационных агентов гетерогенных сетей (продолжение) Модель 32

Разработка информационных агентов гетерогенных сетей (продолжение) Модель 33

Разработка информационных агентов гетерогенных сетей (продолжение) Модель 34

Разработка информационных агентов гетерогенных сетей (продолжение) Модель 35

Назначение модулей интеллектуального информационного агента 1. Модуль диспетчеризации (DISPATCHER) получает запрос на сбор информации от интерфейсного модуля (INTERFACE), вызывает модуль предварительной подготовки (PREPROCESSOR) и модуль планирования (PLANNER) для формирования плана опроса информационных источников, передаёт план модулю исполнения (GATHERER). Результаты выполнения плана передаются модулю INTERFACE. 2. Модуль INTERFACE предоставляет пользователю интерфейс для формирования запроса на сбор информации, отвечает за передачу запроса модулю DISPATCHER и предоставление результатов запроса пользователю. 3. Модуль синхронизации (SYNCRONIZER) периодически опрашивает информационные источники, пополняет статистическую базу агента и обеспечивает адекватность модели среды фактическому состоянию информационных источников гетерогенной сети. 36

Назначение модулей интеллектуального информационного агента 4. Модуль предварительной подготовки (PREPROCESSOR) проверяет, не рассматривался ли запрос ранее, и если да, то библиотечный план извлекается из библиотеки решений и передаётся на исполнение модулю GATHERER. Если запрос ранее не рассматривался, то модуль PREPROCESSOR подготавливает описание начального плана для детерминированной модели среды. 5. Модуль PLANNER генерирует план согласно алгоритму планирования GATHER_INFO. Планирование ведётся на основе временных и стоимостных ограничений, списка информационных атрибутов, соответствующих начальному состоянию, списка информационных атрибутов, соответствующих целевому состоянию, списков сущностей, действий и связей. Результатом работы модуля PLANNER является план опроса информационных источников, соответствующий временным и стоимостным ограничениям. 6. Модуль GATHERER выполняет опрос информационных источников согласно переданному ему плану и возвращает результаты опроса. 37

Алгоритм 38

Алгоритм 39

Алгоритм 40

Алгоритм 41

Выбор технологий и инструментария разработчика Для построения функциональных модулей выбрана технология Java/JDBC, для интерфейсных модулей – Internet технологии генерации динамического HTML – технология CGI и технология Oracle. Для проектирования информационного хранилища агента выбрана методология ERмоделирования, для реализации информационного хранилища – стандарт 42 SQL.

схема 43

Эффект от внедрения интеллектуальных информационных агентов Вероятность обнаружения сбоя сервиса СПЭП Pdet повысилась с 0. 95 до 0. 99, среднее время обнаружения сбоя сервиса СПЭП снизилось более, чем в пять раз (с 320 до 59 УВЕ), а среднее время диагностирования сервиса СПЭП Tdiag снизилось более, чем в три раза (с 610 до 180 УВЕ). 44