Математические и графовые модели специализированных мультиагентных систем с распределенным решением прикладных задач
Рассматривается понятие специализированной мультиагентной системы (СМАС) как системы, предназначенной для распределенного решения либо одной прикладной задачи, либо сильно ограниченного круга прикладных задач. Нередко такие задачи требуют выполнения большого числа однородных операций, что может привести к значительному увеличению размеров системы и, как следствие, неэффективному управлению, падению быстродействия. Поэтому целесообразно открытую СМАС большого размера разбить на классы агентов и найти отношения между ними, что соответствует разбиению прикладной задачи Т на подзадачи и определению отношений между этими подзадачами. Такой путь влечет за собой двухуровневое распределенное управление агентами СМАС. На первом уровне исследуются отношения агентов внутри классов, а на втором – отношения между классами агентов. В статье предлагается мультимодельный подход для построения, моделирования и анализа СМАС. Обсуждаются свойства агента и его математическая модель, описываемая 5-значным набором, а также математическая модель класса агентов, описываемая 12-значным набором, в который входят такие составляющие, как коллективная база знаний агентов, коллективная коммуникационная среда, ментальная, социальная и другие составляющие. Отношения между классами агентов отражаются в математической модели открытой СМАС. Если разбиение задачи Т представляется неориентированным ациклическим графом GR′, концевые вершины которого имеют степень, равную единице, а внутренние – степень, равную двум, то GR′ определяется как простое дерево. В том случае, когда любой класс агентов является полным графом К, декартово произведение CP′ = GR′ × Kn по доказанной теореме есть графовая модель открытой СМАС, состоящая из компонентов К и связок между ними. Согласно следствию этой теоремы от CP′, можно перейти к мультиграфовой модели MYL′ = (MV′, ME′) системы, если компонентам К поставить в соответствие вершины этой модели mv′com ∈ MV′, а связкам – ее ребра me′con1 ∈ ME′. При этом число ребер между любыми двумя вершинами MYL′ равно n. Проведение анализа мультиграфовых моделей открытых СМАС больших размеров позволит значительно снизить сложность их исследования на структурном уровне.
Авторы: Т. Г. Черноусова
Направление: Информатика, вычислительная техника и управление
Ключевые слова: агент, класс агентов, декартово произведение графов, математическая и мультиграфовая модели специализированной мультиагентной системы, мультимодельный подход
52
Открыть полный текст статьи