Моделювання мультиагентних систем для управління логістичними процесамина підприємствах

Будь-який вид діяльності агента вимагає конкретних ресурсів. Потреба в ресурсах на протязі деякого проміжку часу, починаючи з моменту t і закінчуючи моментом ť, може бути представлена наступними предикатами: use_ spec (r, a, q, t, ť) та consume_speс (r, a, q, t, ť), де q – кількість ресурсу r, який використовується або споживається діяльністю a в проміжок часу (ť-t). Кількість ресурсу в деякій ситуації σ подається за допомогою предиката holds (rp (r, q), σ). Кількість ресурсу в деякому місці знаходження представляється предикатом holds (rpl (r, q, l) σ). Кількість q ресурсу, необхідного для діяльності а в проміжок часу (ť-t), може бути представлена предикатом committed_to (r, a, q, t, ť). Загальна кількість ресурсу, необхідна для всіх видів діяльності в момент часу t, може бути представлена у вигляді предикату total_committed (r, q, t). Ці предикати змінюються в результаті таких дій, як commit, enable та complete.

Функціонування будь-якого виробничого підприємства пов’язано з плануванням (складанням графіків виробничих процесів, диспетчеруванням виробничих процесів тощо). При представленні підприємства у вигляді сукупності логістичних ланцюгів, управління якими здійснюється програмними агентами, діяльність програмних агентів повинна бути пов’язана з розподілом та контролем наявності ресурсів і орієнтована на складання, узгодження та диспетчерування виробничих розкладів (графіків) з урахуванням ресурсних та часових обмежень. Виходячи з цього, функціонування кожного із наведених на рис. 2. агентів, пропонується описувати за допомогою виразів математичної логіки (числення предикатів), скориставшись для цього предикатами, описаними вище.

Таким чином, в цьому розділі запропоновано та теоретично обґрунтовано можливість побудови логістичної інформаційної системи підприємства на основі програмних агентів.

Розділ 3 ”Інструментарій моделювання мультиагентних систем для управління логістичними процесами на підприємствах” присвячений розгляду питань практичної реалізації мультиагентних систем для управління логістичними процесами на підприємствах.

Для практичної реалізації ланцюга постачання як складової частини логістичних ланцюгів на підприємстві запропонована модель архітектури та інфраструктура системи партнерських агентів. Зокрема детально розглядаються такі компоненти архітектури, як агенти – сервери доменного співробітництва, агенти “жовтих сторінок”, агенти – локальні зонні координатори, високорівневі агенти співробітництва, агенти управління знаннями, агенти – сервери онтологій, партнерські інтерфейсні агенти.

Оскільки агенти є активними за своєю природою, тобто вони здатні взаємодіяти між собою та з середовищем, то важливо дослідити можливі засоби моделювання діалогових взаємодій між агентами в мультиагентних системах, а саме: детерміністичні скінчені автомати, удосконалені графи Дулі, UML-схеми, мережі Петрі. В результаті порівняльного аналізу перевагу віддано такому засобу моделювання діалогів між агентами, як розфарбовані мережі Петрі. На основі використання цього засобу моделювання запропоновано багатошарову архітектуру діалогу між агентами, а також основні структурні елементи для побудови діалогових взаємодій між агентами, до яких відносяться:

а) діалогові теми, структуру яких можна представити через три змінні:

 

ДТ: (TР_ID, AGENTS, ARGUMENTS), (6)

 

де TР_ ID – ідентифікатор діалогової теми;

AGENTS – перелік агентів, що приймають участь у діалозі;

ARGUMENTS – перелік всіх аргументів в темі.

Розглянемо приклад діалогової теми. У логістичній (виробничо-збутовій) системі, що працює «на замовлення», для досягнення згоди щодо таких параметрів виробничого замовлення, як строк поставки, ціна, місцезнаходження поставки, логістичному агенту (LOA), агенту виробничого планування (PAA) та заводському агенту (FAA) необхідно провести кілька діалогів з різними темами. Нижче наводяться приклади доречних ДТ:

 

ДТ1: (Prod_Tar, (LOA, PPA), (Cust_order, Cust, Loc, DD, Price)), (7)

ДТ2: (Mfg_Cost, (PPA, FAA), (Factory_order)  (DD, Cost)), (8)

 

де діалогова тема Prod_Tar в (8) буде центром діалогової взаємодії між LOA і PPA про виробничу ціль: доставити товар Prod споживачеві Cust в місцезнаходження Loc, строк поставки DD, ціна товара Price. Параметри продукції можуть ідентифікувати унікальні типи продукції або групу типів продукції. Значення параметрів розглядаються як агентом LOA, так і агентом PPA. Діалогова тема Mfg_cost в (9) зфокусована на діалоговій взаємодії між PPA і FAA щодо промислової вартості для заводського замовлення зі строком поставки DD. Приведені діалогові теми визначають можливі переговори через набір діалогових сценаріїв для визначення можливих виробничих цілей та оптимальної дати поставки.

б) схема діалогу, структуру якого можна описати чотирма змінними величинами:

 

CД={ Agents, Acts, States, Arсs, TPs}, (9)

 

де Agents = {Agt1, Agt2,... Agtm} (m>0) – набір агентів, які беруть участь в діалозі; Acts= {Act1, Act2,... Actn} (n>0) – пакети діалогових дій, які виконуються кожним агентом із Agents в деякій ситуації; States= {Sta1, Sta2,... Stal} (l>0) – відповідні зміни станів кожного із агентів в Agents; Arcs=Acts x StatesUStates x Acts – це зв’язки між Acts та States; TPs = {Tp1, Tp2,..., Tpk} (k>0) – набір діалогових тем, доречних для агентів в процесі діалогу.

В якості ілюстрації розглянемо таку схеми діалогу. В виробничій-збутовій (логістичній) системі, що базується на агентах, після отримання замовлення від споживача