В настоящее время существует множество методов и технологических подходов описывающих взаимосвязь распределенных и автономных систем, процесс обслуживания их запросов. К числу таких подходов относятся подходы на базе многоагентных систем. Многоагентные системы позволяют оценить и управлять состоянием компонентов и ресурсов распределенных систем.
Ключевые слова: распределенная система, многоагентная система, управления.
В современной сфере информационно-коммуникационных технологий основой оказания услуг и построения вычислительных сетей являются распределенные системы. Они состоят из распределенных устройств, связи и вычислительных ресурсов и предназначены для выполнения ряда функциональных задач по обеспечению связи и оказания услуг виртуальных вычислений. В частности, кластерные и облачные вычислительные системы являются самыми распространенными системами. В кластерных и облачных вычислительных системах системы обработки данных и серверы обслуживания состоят их последовательно и параллельно сопряженных систем и осуществляют совместное выполнение поставленных задач.
Распределенная система — комплекс не связанных между собой субъектов аппаратного и программного обеспечения, задач, ресурсов и средств организации предоставления услуг пользователям, оказываемых с помощью единой системы. Данные системы состоят из физически распределенных узлов. Архитектура распределенных систем имеют в своем составе самостоятельные компьютеры, которые связаны между собой программным обеспечением и позволяют выполнять совместно различные задачи [1].
В настоящее время существует множество методов и технологических подходов описывающих взаимосвязь распределенных и автономных систем, процесс обслуживания их запросов. К числу таких подходов относятся подходы на базе многоагентных (мультиагентных) систем для исследования состояния систем, механизмов динамического изменения систем, адаптируемость и свойства сопряжения отдельных компонентов в различных ситуациях. Многоагентные системы позволяют оценить и управлять состоянием компонентов и ресурсов распределенных систем.
Многоагентная система (англ. Multi-agent system) — это система, образованная несколькими взаимодействующими интеллектуальными агентами. Многоагентные системы могут быть использованы для решения таких проблем, которые сложно или невозможно решить с помощью одного агента или монолитной системы [6].
Многоагентные системы (МАС) в последнее время являются одной из важных и перспективных областей развития информационных и коммуникационных технологий. Это обусловлено всё возрастающей сложностью, пространственной распределённостью современных информационных систем, организаций, исследуемых объектов. Агентный подход находит применение всюду, где монолитное, строго иерархическое представление сталкивается с теми или иными проблемами [3].
В научной литературе даются различные определения понятия моделирования на основе агента, но следует отметить, что под моделированием на базе агента в основном понимается моделирование принципов работы децентрализованных, индивидуальных систем. В качестве агентов могут выступать все существующие в природе субъекты, обладающие определенными свойствами и характеристиками (например, люди, компании, транспорт, города, животные, продукция, различные системы, вычислительные системы и т. д.), их свойства же (основные компоненты, состояния, память, взаимодействие) характеризуют их взаимное сопряжение, влияние в конкретной среде (рис.1). При мультиагентном моделировании глобальные характеристики системы описываются взаимосвязью состояния множества индивидуальных агентов.
Рис. 1. Моделирование систем на основе интеллектуального агента
Моделирование мультиагентных систем применяется для исследования свойств и особенностей отдельных компонентов и вычислительных ресурсов распределенных систем, совместного функционирования систем. Многоагентные системы составлены на основе адаптивных агентов, изучающих автономные, децентрализованные и произвольные состояния индивидуального характера и обеспечивают полное управление ресурсами в режиме реального времени (управление взаимосвязью, динамическое планирование системы и адаптивное постоянное репланирование запросов и ресурсов). При изучении распределенных систем на основе многоагентных систем используются 2 модели. В первой модели все агенты связаны между собой автономно. Каждый агент характеризует отдельную распределенную систему (рис. 2).
Рис. 2. Модель автономной многоагентной системы
В данной модели общее состояние распределенной системы описывается следующим выражением (состояние А-агента):
А= {A1, A2…..AN}
Во второй модели применяется агент-менеджер, который занимается сбором данных со всех агентов и динамическим управлением работы системы (рис.3). Агент-менеджер является основным агентом, обеспечивающим контроль и управление рабочими характеристиками ресурсов и программных компонентов распределенных систем.
Рис. 3. Модель многоагентной системы на основе агента-менеджера
В данной модели агента-менеджера общее состояние описывается следующим выражением:
А= {A1V A2V....VAN}
В распределенных системах компоненты, ресурсы и требования, предъявляемые к системе, моделируются в виде агента. Ресурсы и требования каждого узла управляются, обрабатываются с помощью агентов и представляет в виде системы, управляемой агентами. В результате интеграции кластерных, облачных технологий и услуго-ориентированнлй архитектуры, появление сложнораспределенных систем показывает, что наиболее оптимальными являются методы управления с помощью агентов [2–5].
Технология многоагентных систем, хотя и насчитывает уже более чем десятилетнюю историю своего активного развития, находится в настоящее время еще в стадии становления. Ведутся активные исследования в области теоретических основ формализации основных понятий и компонент систем, в особенности в области формализации ментальных понятий. Основные достижения в этой части пока не очень ориентируются на аспекты практической реализации и пока далеки от практики [7].
Литература:
- Andrew S. Tanenbaum. Распределённые системы-принципы и парадигмы. Питер, 2003.
- Якобовский М. В. Распределенные системы и сети. Учебное пособие. — М.: МГТУ»Станкин», 2000.
- G. Alonso. Web Services. Concepts,Architectures and Applications, Springer, 2004.
- Deepthi Sehrawat. Simulating Multi-Agent Systems with AnyLogic system: Review. International Journal of Research Aspects of Engineering and Management ISSN: 2348–6627, Vol. 1, Issue 2, June 2014, pp. 95–98
- Ризванов Д. А. Алгоритмы управления ресурсами в сложных системах с применением многоагентных технологий. Уфа: УГАТУ, 2013.
- https://ru.wikipedia.org/wiki/
- http://www.aiportal.ru/articles/multiagent-systems/multiagent-systems.html
