Підтримка завдань користувача в інформаційних системах на основі агентних технологій
DOI:
https://doi.org/10.30837/0135-1710.2025.187.142Ключові слова:
мультиагентні системи, ієрархічне управління завданнями, мережі Петрі, управління інформаційними ресурсамиАнотація
Предметом роботи є застосування мультиагентних систем і технологій програмних агентів для управління й аналізу інформаційних ресурсів і потоків завдань у розподілених гетерогенних інформаційних середовищах. Розглянуто формальні моделі та межі виконання, що забезпечують інтелектуальний контроль складних агентно-орієнтованих робочих процесів. Мета дослідження – розробити ефективні методи й моделі подання, координації та виконання агентно-орієнтованих завдань, що гарантують коректність і ефективне використання ресурсів у розподілених системах. Завдання: формалізація інформаційного простору як алгебраїчної системи; визначення елементарних і функціональних завдань; організація взаємозв’язків між ними в потоки завдань; моделювання поведінки агентів за допомогою структур фреймів та ієрархічних мереж Петрі з метапозиціями й метапереходами. Методи основані на формальному моделюванні інформаційного простору, впровадженні теорії автоматів для аналізу поведінки агентів, використанні розширених предикатних мереж Петрі з метою підтримки ієрархічного управління завданнями, а також на застосуванні логіки обчислювального дерева (CTL) й автомата залежностей для формального визначення взаємозалежностей і вимог до узгодженості виконання. Як приклад, використано операції SQL для ілюстрації злиття баз даних у процесі виконання завдань. Результати дослідження передбачають: формалізовану структуру завдань агентів із чітким розмежуванням планування в просторі станів і завдань, удосконалену модель слотів у фреймі для комплексного опису атрибутів завдань, ієрархічний каркас мереж Петрі з підлеглими мережами для оптимізації обчислень і реалізацію програмного агента, який послідовно виконує умови із злиттям баз даних для досягнення цілей. Це дає змогу скоротити час виконання й обчислювальні ресурси внаслідок активації тільки необхідних підзавдань і вилучення неефективних рішень. Висновки підтверджують, що запропоновані модель і методи ефективно розв’язують складні завдання управління розподіленими інформаційними ресурсами й контролю робочих процесів, забезпечуючи масштабованість, надійність й атомарність виконання в мультиагентних системах гетерогенних обчислювальних середовищ.
Посилання
Wooldridge, M. (2002), "An Introduction to Multi-Agent Systems". John Wiley & Sons Ltd, 366 p.
Ponomarenko, L. A., Tsybulnyk, Ye. Ye., Filatov, V. A. (2023), "Agent technologies in information search and decision-making tasks". USiM: Control systems and machines, No. 1, P. 36–41.
Nagata, T., Ohono, M., Kubokawa, J., Sasaki, H., Fujita, H. (2002), "A multi-agent approach to unit commitment problems". Proc. IEEE PES Winter Meet., P. 64–69.
Filatov, V. O., Yerokhin, M. A. (2023), "Improved multiobjective optimization in business process management using R-NSGA-II". Radio Electronics, Computer Science, Control, No. 3(187). DOI: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2023-3-18
Konios, A., Khan, Y. I., Garcia-Constantino, M., Lopez-Nava, I. H. (2023), "A Modular Framework for Modelling and Verification of Activities in Ambient Intelligent Systems". Lecture Notes in Computer Science, Vol. 14029. Springer, Cham. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-35748-0_35
Pokorný, J., Richta, K., Richta, T. (2018), "Information Systems Development via Model Transformations". Lecture Notes in Computer Science, Vol. 10751. Springer, Cham. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-75417-8_63
Ziegler, P., Dittrich, K. R. (2007), "Data Integration". Problems, Approaches, and Perspectives, Conceptual Modelling in Information Systems Engineering, P. 39–58. DOI: 10.1007/978-3-540-72677-7_3
Nagata, T., Nakayama, H., Utatani, M., Sasaki, H. (2002), "A multi-agent approach to power system normal state operation", Proc. IEEE/Power Eng. Soc. General Meeting, Vol. 3, P. 1582–1586.
Solanki, J. M., Khushalani, S., Schulz N. N. (2007), "A multi-agent solution to distribution systems restoration". IEEE Trans. Power Syst., Vol. 22, No. 3, P. 1026–1034.
Martin, N., Depaire, B., Caris, A. (2016), "The use of process mining in business process simulation model construction: structuring the field". Business & Information Systems Engineering, Vol. 58, No. 1, P. 73–87.
Pourbafrani, M., Jiao, S., van der Aalst W. M. P. (2021), "SIMPT: Process improvement using interactive simulation of time-aware process trees". Proceedings of RCIS 2021, Lecture Notes in Business Information Processing (LNBIP), P. 588–594.
Girault, C., & Valk, R. (2003), "Petri Nets for Systems Engineering". Springer Berlin Heidelberg. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-05324-9
Murata, T. (1989), "Petri nets: Properties, analysis and applications". Proceedings of the IEEE, No. 77(4), P. 541–580. DOI: https://doi.org/10.1109/5.24143
Medina-Garcia, S., Medina, J., Montaño, O., Gonzalez-Hernandez, M., Hernánndez Gress, E. (2023), "A Petri net approach for business process modeling and simulation". Applied Sciences, Vol. 13, 11192. DOI: 10.3390/app132011192
Alves, F., Merlim, R., de Carvalho, L., Souza, F. (2023), "BPMN and Petri Nets: A case study of process optimization in a project engineering company". Proceedings of the 7th International Academic Research Conference on Engineering, IT and Applied Sciences. DOI: 10.33422/7th.iarmea.2023.07.124
Qin, J., Zhao, N., Xie, Z., et al. (2017), "Business Process Modelling based on Petri nets". MATEC Web of Conference, Vol. 139, No. 1, P. 105–113.
Li, Z., Ye, Z. (2021), "A Petri Nets Evolution Method that Supports BPMN Model Changes". Scientific Programming, Vol. 2021, Issue 3, P. 1–16.
Van Hee, K. M., Sidorova, N., van der Werf, J. M. (2013), "Business process modeling using Petri nets". Transactions on Petri Nets and Other Models of Concurrency VII, Vol. 7480, P. 116–161. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-38143-0_4
UA 
EN 
