Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
ГИБРИДНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ
Аксенов К. А., Гончарова Н. В.,
Введение
Книга посвящена вопросам поддержки принятия решений (ППР). В большинстве случаев ППР заключается в генерации возможных альтернатив решений, их оценке и выборе лучшей альтернативы. При выборе альтернатив приходится учитывать большое число противоречивых требований и, следовательно, оценивать варианты решений по многим критериям.
Формализация методов принятия решений, их оценка и согласование являются чрезвычайно сложной задачей. Увеличение объема информации, поступающей в органы управления и непосредственно к руководителям, усложнение решаемых задач, необходимость учета большого числа взаимосвязанных факторов и быстро меняющаяся обстановка настоятельно требуют использовать вычислительную технику в процессе принятия решений. Характерной особенностью существующих в настоящее время систем поддержки принятия решений (СППР) является их ориентированность на узкий круг решаемых задач, что создает значительные трудности для лиц, принимающих решения (ЛПР).
В данной книге рассматриваются вопросы моделирования мультиагентных процессов преобразования ресурсов. К ним относятся большинство окружающих нас процессов: процессы, протекающие в производстве, технике, организационно-технических системах, экономике, окружающей среде. В настоящее время наблюдается существенный интерес к области мультиагентных систем, спецификой которых является наличие сообществ взаимодействующих агентов, отождествляющихся с ЛПР.
У истоков мультиагентного подхода лежат методы экспертного, имитационного и ситуационного моделирования. Существенный вклад в развитие данного направления внесли следующие ученые: Борщёв А.В., Вавилов А.А., Гольдштейн С.Л., Емельянов С.В., Исидзука М., Карпов Ю.Г., Клыков Ю.И., Попов Э.В., Поспелов Д.А., Прицкер А., Советов Б.Я., Форрестер Дж., Филиппович А.Ю., Чистов В.П., Швецов А.Н., Шеер А.В., Уэно Х., Яковлев С.А., Jennings N.R., Minsky M., Wooldridge M.J..
В настоящее время не существует средств динамического моделирования ситуаций (СДМС) мультиагентных процессов преобразования ресурсов, а близкие к данному классу системы, как будет показано в дальнейшем, имеют ряд недостатков: неполный набор функциональных возможностей, отсутствие поддержки функции проектирования концептуальной модели предметной области и построения мультиагентных моделей, содержащих интеллектуальных агентов; неполное соответствие понятийного аппарата проблемной области мультиагентных процессов преобразования ресурсов, отсутствие поддержки русского языка.
В связи с этим актуальным является исследование существующих математических ситуационных моделей процессов, адекватных мультиагентному процессу преобразования ресурсов, и на их основе создание проблемно-ориентированного пакета моделирования, который должен обеспечить возможность ЛПР самостоятельно создавать модели ситуаций и с их помощью решать различные задачи анализа.
Идея книги заключается в интеграции методов и инструментальных средств ситуационного, мультиагентного, имитационного и экспертного моделирования с целью повышения эффективности принятия решений при ситуационном управлении преобразованием ресурсов.
Структура предлагаемого материала выглядит следующим образом.
Книга состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.
В первой главе книги обоснована необходимость автоматизации процесса принятия решений (ППР), приведен обзор методов моделирования мультиагентных процессов преобразования ресурсов, рассмотрены системы, близкие по функциональности к СДМС, и выполнен их сравнительный анализ, определены требования к СДМС мультиагентных процессов преобразования ресурсов.
Во второй главе проведен анализ существующих ситуационных моделей (семиотической и SIE-модели). Предложена математическая ситуационная модель мультиагентного процесса преобразования ресурсов, созданная на основе интеграции аппаратов процессов преобразования ресурсов, ситуационного и экспертного моделирования, мультиагентных систем.
В третьей главе излагаются принципы построения СДМС мультиагентных процессов преобразования ресурсов, приведено описание разработанной мультиагентной СДМС.
В четвертой главе рассмотрены примеры применения мультиагентной СДМС процессов преобразования ресурсов при решении следующих задач: моделирование деятельности базового предприятия; анализ и прогнозированиедеятельности производственного предприятия.
Авторы выражают признательность Л.Г. Доросинскому, Б.И. Клебанову, В.М. Кормышеву, В.И. Кузякину, В.И. Суханову, А.Ф. Шорикову, А.Ю. Филипповичу за справедливые замечания и ценные предложения при обсуждении рукописи. За предоставленную экспериментальную базу благодарим С.Ю. Долматова (ЗАО «Уральская индустриальная группа»).
Авторы благодарны Е.Ф. Смолий за оказанную неоценимую помощь при разработке, отладке и внедрении СДМС BPsim2.