1, 2, 2,
3
1 Институт проблем управления сложными системами РАН, Москва
2 Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
3 НПК «Маджента Девелопмент», Москва
Анализ самоорганизующихся систем
в задачах динамической маршрутизации транспортных средств
В докладе описывается моделируемые процессы самоорганизации мультиагентной системы, решающей задачу динамической маршрутизации транспортных средств. Рассматривается метод динамического баланса интересов и описывается ограничение существующих методов распределения ресурсов для поддержки режима непрерывного планирования в условиях реального времени.
Существующая в транспортной логистике проблема непрерывного планирования требует решения динамической задачи маршрутизации транспортных средств, являющейся NP-полной задачей оптимизации. Задача непрерывного планирования предполагает существование для заказов индивидуальных времен их передачи на исполнение и является сходной с задачей обеспечения гарантированного времени отклика в системах реального времени, что в динамической изменчивой среде накладывает дополнительные ограничения на использование алгоритмов планирования. Мультиагентный подход к планированию реализует концепцию распределенного размещения ресурсов, при котором поиск решения осуществляется посредством асинхронного квазипараллельного процесса переговоров агентов ресурсов и заказов, распределенно работающих над одним для всех агентов объектом данных (расписания). Предлагаемый процесс самоорганизации мультиагентной системы основывается на постоянном поиске и поддержании динамического баланса интересов между всеми участниками взаимодействия посредством экономического децентрализованного метода координации поведения агентов. При этом сложная система взаимодействующих агентов характеризуется возможностью существования нескольких состояний устойчивого равновесия – аттракторов, непредсказуемыми нелинейными процессами переходов между ними и появлением у системы резонансных и колебательных свойств [1].
В качестве платформы для моделирования самоорганизующейся системы и изучения динамического поведения системы агентов использовалась разрабатываемая мультиагентная платформа Magenta Multiagent Platform [2]. Для исследования протекающих в системе переходных процессов было разработано инструментальное средство Ontology Scene Creator проектирования начальных онтологических сцен мира агентов и предварительного логистического расписания. Использование данного инструментария так же позволяет изучать динамические характеристики процесса распада смоделированных структур, которые не могли сложиться при заданных параметрах микроэкономики мультиагентной системы.
Смоделированный сценарий возникновения “волнового” эффекта переменной длины демонстрирует разрыв ранее установленных связей между агентами заказов и ресурсов и возникновение цепочки пересмотров решений для перехода системы из одного динамического состояния равновесия в новое квазиоптимальное состояние. Процесс волнового эффекта переговоров агентов моделировался как при планировании нового заказа, так и при изменении предпочтений и весов критериев уже запланированных агентов заказа и ресурса. Моделируемый процесс позволил анализировать влияние параметров механизма микроэкономики агентов и методов централизованного и децентрализованного контроля системы на взаимодействие агентов на виртуальном рынке.
Дальнейшие исследования будут направлены на разработку стохастической модели оценки текущего состояния динамической системы и определения наиболее адекватных методов планирования и техник контроля переходных процессов. Разрабатываемые модели должны позволять идентифицировать количество аттракторов в сложной системе взаимодействующих агентов, оценивать устойчивость аттракторов, возможность перехода между ними и длительность переходных процессов.
Список литературы:
1. Пригожин в неравновесных системах. – М.: Мир, 1979.
2. Батищев C., . Инструментальные средства для разработки мультиагентных систем промышленного масштаба. Труды 6-ой Межд. конф. по проблемам управления и моделирования сложных систем. – Самара: СНЦ РАН, 2004.
