WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

BelREQ ai, mi l k l - го агента 0 - в противном случае Схема опроса по извещению, представленная на рисунке 4.в, предполагает, что агент 2 заключает контракт (подписку) с агентом 2 на получение событий от элемента РОУ, принадлежащего агенту 1. В соответствии с контрактом, в случае возникновения соответствующего события, агент 1 автоматически производит ретрансляцию события агенту 2.

В результате, вклад в суммарное время данной схемой будет определяться выражением:

сообщ A(ai )E(al ) Mek соkб j V l TNOTEвн BelNOTai,mi l k ai ai,al l1 k1 j где A(ai) - число агентов, с которыми взаимодействует агент ai ;

E(al) – число агентов в зоне ответственности агента al ; M(ek) – число событий элемента ek ;

Vсообщ - зависящий от используемой платформы агентов размер сообщения, пересылаемого между агентами;

соб j - частота генерации j-го события на k-м элементе l-го агента;

l k 1 - если i - й агент извещается о j - м событии на k - м элементе BelNOT ai,mi l k l - го агента 0 - в противном случае Выражение для максимального времени может быть получено в результате суммирования вышеприведенных выражений для времени приема каждого агента.

A.

TMAX E TMAX Ea лок TREQ Eвн TNOT Eвн ai ai i iМинимизацию приведенного функционала предполагается производить при следующих ограничениях:

ij - на коэффициент использования ( КИij ) ребер :

V КИij ij ij КИij 0.исходя из практического опыта, величину следует полагать равной ;

- на возможных агентов, к которым производится прикрепление данного элемента с целью сокращения пространства решений за счет отбрасывания заведомо нерациональных вариантов;

- на загрузку узлов СППР. Во избежание создания ситуации, при которой в сети присутствует несколько максимально загруженных агентов и множество незадействованных, в качестве дополнительного ограничения может использоваться усEmin ловие наличия у агента некоторого минимального числа элементов РОУ :

Eai Emin.

ij В качестве основы алгоритма реструктуризации был использован модифицированный метод “отжига”, получивший распространение в области комбинаторной оптимизации и моделирования в физике.

Алгоритм реструктуризации основан на имитации охлаждения расплавленной среды, в которой происходит образование кристаллической структуры вокруг нескольких узлов притяжения. Исходя из физических аналогий, под температурой понимается совокупность показателей, характеризующих количество элементов в модели распределенного объекта управления имеющих отклонение от эталонной структуры. Повышение температуры для отдельного элемента означает рост количества потенциальных узлов СППР, к которым он может быть прикреплен (т.е., фактически, рост числа степеней свободы элемента). Состояние каждого элемента ei РОУ относительно системы мониторинга характеризуется парой =(aj,vi), где aj-агент (узел), к которому приписан элемент, vi - матрица межагентных связей 3-х строк и A - 1 столбцов, где А – число агентов.

Схема a0 a1 … aj-1 aj+1 … aA Дублирование 1 0 … 1 0 … Опрос по требованию 0 1 … 0 1 … Взаимодействие по извещению 0 0 … 0 0 … Рисунок 5 –Матрица межагентных связей k –й столбец матрицы устанавливает факт использования агентом ak одного из трех механизмов доступа к соответствующему элементу агента aj. В процессе функционирования алгоритма производится случайный выбор элемента и последующая передача прав по мониторингу элемента ведомому агенту или модификация в матрице элемента одного из столбцов, связанного с ведомым агентом.

Описанный алгоритм ориентирован на взаимодействие агентов в паре. В контексте алгоритма агенты не являются индивидуально рациональными. Предполагается модель рациональной пары агентов. Алгоритм реструктуризации протекает по итерациям и предполагает, разделение множества агентов на ведущих и ведомых агентов. Целью ведущих агентов является генерация предложений по изменению структуры РОУ. В дальнейшем оценка изменения производится как ведущим, так и ведомым агентом. В результате изменение либо принимается, либо отвергается. В процессе функционирования могут приниматься локально неоптимальные решения с вероятностью, зависящей от показателя называемого “температурой сети”. Блоксхемы функционирования ведущего и ведомого агентов показаны на рисунках 6.а и 6.б.

Начало Начало Установка начальной температу- Установка начальной температуры t, константы охлаждения ры t, константы охлаждения,,вычисление оценка начального вычисление оценка начального размещения элементов T1 MAX. размещения элементов T1 MAX.

Определение роли агента. Определение роли агента.

Выбор контр - агента Получение и оценка предложения от ведущего агента.

Оценка фрагмента модифициВыбор элемента из рованной структуры T2 MAX множества элементов ведущего и ведомого агентов Извещение ведущего агента об оценке Формирование рабочего решения Sраб Случайная модификация текущего размещения относ Получение решения о принятии ительно выбранного элемента.

новой структуры от ведущего Оценка T2 MAX модифицированагента ного фрагмента да нет Структура нет T1 MAX > T2 MAX принята да Применение размещения.

T1 MAX = T2 MAX Вычисление вероятности приЗапрос к ведомому агенту на нятия неоптимального решения.

применение размещения Вычисление случайного числа k t=t· из [0,1] t = t · да t > 0 Применение размещения. да k < P T1 MAX = T2 MAX нет нет Конец нет 1 t > 0 Конец б) а) Рисунок 6 - Блок-схемы алгоритма функционирования агентов. а) – блок-схема алгоритма функционирования ведущего агента, а) – блок-схема алгоритма функционирования ведомого агента Четвертая глава посвящена экспериментальной проверке полученных результатов. Для проверки корректности полученных результатов был создан макет мультиагентной СППР для управления РОУ. В качестве распределенного объекта был использован фрагмент корпоративной NGN – сети, реализованный на стенде ОАО “Интелтех”. Для исследования режимов функционирования подсистемы реструктуризации была разработана и реализована имитационная модель.

В рамках натурного моделирования были реализованы следующие компоненты:

- компонент актуализации структуры РОУ, служащий для автоматического построения структурной модели сети. В качестве источников информации о структуре РОУ были использованы базы управляющей информации стандартного SNMP – агента и расширенного MPLS – агента;

- компонент анализа структурной модели РОУ, служащий для визуализации и корректировки созданной компонентом актуализации модели, а также ее загрузки в хранилище (CIM – сервер OpenPegasus). К числу функций, выполняемых данным приложением следует отнести начальную фрагментацию модели и загрузку полученных фрагментов в узловые СППР;

- агент реструктуризации, реализующий описанный алгоритм реорганизации распределенной СППР. В качестве основы для программной реализации была взята платформа JADE. Задание параметров реструктуризации (температуры, константы охлаждения, допустимого числа итераций) осуществляется через стандартные средства управления платформой JADE;

- агент контекста событий, осуществляющий разрешение коллизий и сбор статистик обращения агентов к элементам, также реализован на базе платформы JADE. В процессе функционирования за каждым из агентов закрепляется перечень контролируемых элементов. Получение имени агента контекста событий, которому подконтролен элемент осуществляется при помощи службы желтых страниц, реализуемой в рамках платформы JADE.

В составе узловой СППР был использован модуль ситуационного анализа специально разработанного автором программного комплекса “Автоматизированная система управления связью”, обеспечивающий выполнение следующих функций: измерение параметров элементов РОУ, генерация события на основе порогового значения характеристики элемента, прием извещений от элементов РОУ, логическую фильтрацию событий на основе заданного графа зависимостей событий, графический WEB – интерфейс, обеспечивающий визуализацию данных анализа состояния фрагмента РОУ.

Исследование качества принимаемого решения в зависимости от начальной температуры проводилось при помощи программы имитации процесса реструктуризации распределенной СППР. При этом считалось, что качество информационной поддержки должностного лица в контуре управления распределенным объектом тем выше, чем выше оперативность СППР и меньше расхождение между моделью и РОУ. Моделировались системы, состоящие из 400, 700, 1000 и узлов РОУ и 10 агентов реструктуризации. Моделирование проводилось на интервалах: [100, 10] градусов с шагом 10 градусов, [10-1] градусов с шагом 1 градус, [10.1] градусов с шагом 0.1 градуса, [0.1-0.01] градуса с шагом 0.01 градуса. Указанные диапазоны были выбраны эмпирически, исходя из первоначальных наблюдений за поведением имитационной модели. Обобщенные результаты экспериментальных исследований представлены на рисунке 7.

Проведенное моделирование позволяет заключить, что с ростом размерности решаемой задачи происходит смещение вправо точки оптимальной начальной температуры процесса реструктуризации. Эмпирически может быть установлена логарифмическая зависимость оптимальной начальной температуры процесса реструктуризации от числа узлов объекта управления.

В результате проведения полунатурного эксперимента было установлено следующее:

1. Подтверждена гипотеза об адекватности предложенной архитектуры мультиагентной СППР для управления РОУ, а также разработанных моделей поведения элементов РОУ и метода получения графа зависимостей событий на основе алгебры процессов Милнера;

2. Подтверждена гипотеза о необходимом увеличении начальной оптимальной температуры сообщества агентов реструктуризации с ростом сложности РОУ;

Значение ЦФ N=2000 узлов N=1000 узлов N=700 узлов N=400 узлов Т град Рисунок 7 - Влияния начальной температуры на качество принимаемого решения 3. Отработаны формы WEB – интерфейса для поддержки администратора мультиагентной СППР в процессе решения задач реконфигурирования системы по измененной структуре фрагмента корпоративной сети и предложены методики проверки работоспособности подсистемы реструктуризации и построения структурной и динамической моделей.

В заключении перечислены основные научные и практические результаты.

В приложении 1 приведена схема классов, предназначенная для моделирования фрагмента корпоративной сети.

В приложении 2 представлены методики проверки работоспособности узловых СППР.

В приложении 3 приведены листинги программ для полунатурного моделирования мультиагентной СППР для управления РОУ.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Основные результаты проделанной работы можно сформулировать следующим образом:

1. Разработана модель поведения элементов РОУ, обеспечивающая получение верифицируемой автоматной модели поведения распределенного объекта;

2. Разработан метод автоматического получения используемой в задачах диагностики модели причинно-следственных зависимостей между событиями, порождаемыми элементами РОУ;

3. Разработана модель и алгоритм реструктуризации СППР при возникновении параметрических и структурных изменений распределенного объекта управления;

4. Разработан макет перспективной мультиагентной СППР, который был исследован в составе системы управления фрагментом корпоративной сети на стенде ОАО “Интелтех”. Полунатурные экспериментальные исследования показали перспективность предлагаемых решений по построению мультиагентных СППР для управления РОУ с изменяемой структурой.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи, опубликованные в изданиях, включенных в перечень ВАК:

9.1. Васильев, Н.В., Яшин, А.И. Алгебраический подход к построению алгоритмов на графах [Текст] / Н.В. Васильев, А.И. Яшин // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия государственного электротехнического университета). Сер. Информатика, управление и компьютерные технологии. – СПб.:Изд-во СПбГЭТУ, 2006г. – Вып.1– С. 11-16.

9.2. Васильев, Н.В., Смирнова, Н.Н. Аналитический подход к верификации комплексов взаимодействующих процессов [Текст] / Н.В. Васильев, Н.Н.Смирнова // Мехатроника, Автоматизация, Управление – М. 2007г., №5 – С. 31-35.

Другие работы Статьи:

9.3. Васильев, Н.В., Смирнова, Н.Н. Аналитический подход к исследованию поведения протокольных объектов [Текст] / Н.В. Васильев, Н.Н.Смирнова //Актуальные вопросы ракетно-космической техники и технологий – СПб.: Изд-во БГТУ “Военмех”, 2006г. – Вып.4 – С. 175 – 178.

9.4. Васильев, Н.В., Соколов, М.Н. Методика описания и анализа процессов в вычислительной сети с гарантированным качеством обслуживания приложений [Текст] / Н.В. Васильев, М.Н. Соколов // Информационная технология в радиоэлектронных системах:cб.докл. военно-научной конф., г. Горелово 28-29 мая 2007г. – Горелово, 2007. – С. – 64-65.

9.5. Титов, Г.С., Васильев, Н.В. Метод управления качеством обслуживания в сетях коммутации пакетов при наличии априорных знаний [Текст] / Г.С. Титов, Н.В. Васильев // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия государственного электротехнического университета). Сер. Информатика, управление и компьютерные технологии. – СПб.:Изд-во СПбГЭТУ, 2008г. –Вып.1– С. 32-37.

9.6. Васильев, Н.В., Титов, Г.С. Перспективная система управления сетью связи на основе компонентного подхода [Текст] / Н.В. Васильев, Г.С. Титов // Новые информационные технологии в системах связи и управления: тр. VII Всерос.

научно-технической конф., г. Калуга, 13-15 июня 2008г. – Калуга: Изд-во КНИИТМУ, 2008г.- С.105-107.

9.7. Титов, Г.С., Васильев, Н.В. Метод управления качеством обслуживания в сетях коммутации пакетов при наличии априорных знаний [Текст] / Г.С. Титов, Н.В. Васильев // Новые информационные технологии в системах связи и управления: тр. VII Всерос. научно-технической конф., г. Калуга, 13-15 июня 2008г. – Калуга: Изд-во КНИИТМУ, 2008г.- С.107-110.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»