WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Мультиагентная информационная технология решения задач управления и принятия решений в организационных системах

На правах рукописи

Дианов Сергей Владимирович

МУЛЬТИАГЕНТНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

В ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

Специальность: 05.13.10 – «Управление в социальных и экономических системах»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2004 2

Работа выполнена в Вологодском государственном техническом университете.

Научный руководитель – кандидат технических наук, доцент Швецов Анатолий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Падерно Павел Иосифович кандидат технических наук, доцент Красников Валентин Степанович

Ведущая организация – Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН)

Защита состоится «_23» декабря 2004 г. в _15_ часов на заседании диссертационного совета Д 502.007.02 Северо-Западной академии государственной службы по адресу: 199178 Санкт-Петербург, Средний проспект В.О., дом 57, ауд. _.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Северо-Западной академии государственной службы (Санкт-Петербург, В.О. 8-я линия, д. 61).

Автореферат разослан «_18_» ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук старший научный сотрудник Иванов А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Одной из наиболее общих задач в системах организационного управления (СОУ) является рассмотрение обращений граждан. Во многих организациях ввиду особой важности и объемности этой задачи созданы службы, целью которых является организация работ по рассмотрению обращений граждан. Это относится, прежде всего, к органам власти, где обращения представляют собой каналы обратной связи, характеризующие работу данных структур. Здесь повышение эффективности данного направления работ является одним из факторов повышения эффективности всей организационной системы.





Организация рассмотрения обращений граждан предполагает осуществление целого ряда процедур, которые связаны с регистрацией обращений, обобщением и анализом содержательной части обращений, определением области компетенции и пересылкой обращений для принятия решений по ним, контролем хода подготовки решений по обращениям. От того, насколько оперативно и качественно отрабатываются данные процедуры, во многом зависит оперативность и качество рассмотрения обращения в целом. В современных условиях основную роль здесь играет использование информационных технологий.

Вопросы повышения эффективности функционирования СОУ путем создания информационных систем поддержки принятия управленческих решений являются предметом пристального изучения на протяжении довольного длительного периода времени. Большой вклад в развитие данного направления внесли Ларичев О.И., Мильнер Б.З., Петров А.В., Поспелов Д.А., Райков А.Н., Тихомиров М.М., Трахтенгерц Э.А., Фомин Б.Ф. и др. На данный момент задача построения информационных систем организационного управления (ИСОУ) решается в двух направлениях: поддержка рабочих процессов и поддержка эвристической деятельности. Однако эти решения не вполне соответствуют существующим потребностям. Системы поддержки рабочих процессов имеют высокую стоимость покупки и настройки, а также не затрагивают наиболее важный момент в работе СОУ – содержательный анализ информации для принятия решений. Технологии поддержки эвристической деятельности имеют большую трудоемкость построения и сопровождения, нацелены на решение узкоспециализированных задач, требуют наличия соответствующей квалификации у пользователя и значительных затрат времени на работу с системой.

Устранить недостатки существующих технологий и построить систему, обеспечивающую весь цикл принятия управленческого решения возможно с использованием мультиагентного подхода - стремительно развивающегося в последнее время направления в области создания информационных систем. Ему посвящено множество научных исследований, среди которых можно выделить труды Городецкого В.И., Тарасова В.Б., Хорошевского В.Ф., Brooks R., Finin T., Jennings N., Nwana H., Wooldridge M. Мультиагентная технология позволит: строить распределенные интеллектуальные системы, что органично ложится в рамки процесса функционирования СОУ, основными звеньями которого являются распределенные по организационной структуре сотрудники, на основании своих интеллектуальных способностей формирующие общие рабочие процессы в СОУ; перераспределять процессы информационной обработки по элементам системы, что ведет к увеличению ее общей производительности; повысить оперативность реагирования СОУ на совершение требуемых действий; значительно сократить вмешательства человека в процесс функционирования системы, что сэкономит время пользователя и не потребует от него особых навыков работы с ней.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности функционирования СОУ путем построения мультиагентной системы (МАС).

Объектом исследований являются системы организационного управления, решающие задачи организации работ по рассмотрению обращений граждан.





В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решаются следующие задачи:

1. Исследование предметной области организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ.

2. Разработка критериев эффективности процесса организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ.

3. Разработка моделей и технологии проектирования мультиагентной системы организационного управления (МАСОУ).

4. Разработка и реализация прототипа МАСОУ.

5. Проведение вычислительного эксперимента по оценке эффективности функционирования прототипа МАСОУ.

Методы исследований. Для решения поставленных задач используются теория и методы систем массового обслуживания, математической логики, инженерии знаний, объектно-ориентированного и логического программирования.

Основные научные результаты, выносимые на защиту:

1. Модель процесса организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ, основывающаяся на теории систем массового обслуживания. Данная модель определяет критерии эффективности функционирования службы, ответственной за организацию работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ.

2. Модели МАСОУ, основанные на объектно-ориентированном подходе. Использование представленных моделей позволяет строить информационные системы, повышающих эффективность функционирования СОУ.

3. Имитационная модель процесса организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ, позволяющая решить задачу оценки эффективности процесса организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ.

4. Результаты вычислительных экспериментов по оценке эффективности функционирования СОУ, в соответствии с которыми доказана эффективность применения мультиагентного подхода.

Научная новизна работы:

1. Определены объективные критерии эффективности функционирования служб, ответственных за организацию работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ.

2. Разработаны модели МАСОУ, основывающиеся на представлении СОУ в виде трех взаимоувязанных проекций – организационной, функциональной и информационной, позволяющие увязать существующее распределение функционала СОУ по организационной структуре с присущей ему обобщенностью представления информации для различных уровней системы.

3. Разработана имитационная модель процесса организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ, позволяющая количественно оценить работу служб, ответственных за организацию работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ.

4. Определены показатели эффективности функционирования существующего подразделения и прототипа МАС по организации рассмотрения обращений граждан, доказана эффективность использования мультиагентной технологии.

Практическая ценность. Полученные в диссертации результаты исследования позволяют дать оценку эффективности осуществления работ по организации рассмотрения обращений граждан в СОУ. Разработанная технология проектирования МАСОУ позволяет проводить комплексную разработку мультиагентных информационных систем решения задач управления и принятия решений в организационных системах, использование которых повышает эффективность функционирования СОУ, что доказано результатами вычислительного эксперимента по определению характеристик работы существующей системы и созданного прототипа МАС.

Результаты диссертационной работы внедрены в Правительстве Вологодской области и в Вологодском государственном техническом университете, на что имеются соответствующие акты.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на межрегиональной научно-практической конференции «Научно-экономический потенциал региона.

Актуальные проблемы», г.Вологда, 26 апреля 2001г.; на международной научно-технической конференции «Информатизация процессов формирования открытых систем на основе СУБД, САПР, АСНИ и систем искусственного интеллекта», г.Вологда, 26-28 июня 2001г.; на международной научно-технической конференции «Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов и систем», г.Вологда, 3-6 октября 2001г.; на IX международной научно-технической конференции «Информационная среда вуза», г.Иваново, 20-21 ноября 2002г.; на XIV международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г.Троицк, Московская область, 26-27 июня 2003г.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 12 печатных трудах, из которых 2 статьи в центральных журналах, 6 докладов, 4 тезиса.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 4 таблицы, 40 иллюстраций, состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы, включающего 137 наименований, приложений на 39 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во «Введении» обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи работы, перечислены методы исследования, приведено краткое содержание каждой главы диссертации.

В первой главе рассматривается предметная область организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ. Первый подраздел главы посвящен общим принципам функционирования СОУ. Функционирование организационных систем в основном направлено на выполнение потоков поступающих задач, источником которых являются определенные потребности и интересы отдельных граждан или социальных групп, которые по различным каналам поступления информации доводятся до системы. Организационно СОУ состоят из множества взаимодействующих компонентов, имеющих свои задачи и полномочия, функционирующих совместно для достижения целей организации. Взаимодействие между компонентами осуществляется посредством информационного обмена, реализующего прямую и обратную связь при управлении организацией. Принятие любого управленческого решения циклично и состоит из последовательного ряда процедур, которые начинаются с определения цели, и завершаются выполнением задач, порожденных этой целью. Управленческий цикл в СОУ имеет свою специфику, связанную с тем, что после решения одной проблемы возникает ряд других. Он состоит из следующих взаимосвязанных этапов:

определение целей, выявление проблем; исследование проблем; поиск решения; оценка и выбор решения; согласование решения; утверждение решения; подготовка к вводу в действие решения; управление применением решения; проверка эффективности решения. Реализация управленческого цикла в СОУ имеет ряд особенностей, среди основных из которых можно выделить проблемы идентификации информации для принятия решений, большое влияние человеческого фактора на процесс принятия решений и сложность определения критериев для принятия решений.

Второй подраздел главы посвящен описанию процесса организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ. Организационным структурам приходится рассматривать обращения граждан, которые приходят с целью решения какого-либо вопроса, затрагивающего обратившегося, и относящегося к компетенции данной организации. В настоящее время действует Указ Президиума Верховного Совета СССР от 12 апреля 1968 г. «О порядке рассмотрения предложений, заявлений и жалоб граждан» в котором определены основные положения по организации работ с обращениями граждан в государственных и общественных органах. Кроме этого в организациях принимаются свои нормативные документы (Регламенты, Положения и Инструкции), в которых достаточно детально описывается процедура рассмотрения обращений граждан. Однако общий порядок организации работ по рассмотрению обращений во всех организациях одинаков и состоит из следующих этапов: регистрация обращений; анализ обращений; передача обращений на рассмотрение; контроль хода рассмотрения обращений; отправка ответов и списание обращений в дело; проведение общего анализа обращений. В целом же рассматриваемые службы являются неотъемлемой частью организационной структуры, и их работа строится в соответствии с общими принципами функционирования СОУ. Для многих организационных структур, особенно для органов власти, работа с обращениями граждан имеет особое значение, поскольку является основным источником информации об успешности их функционирования. Здесь имеется потребность в увеличении эффективности организации работ по рассмотрению обращений, что может быть достигнуто посредством использования современных информационных технологий.

В третьем подразделе главы рассматриваются ИСОУ. Существующие информационные технологий, используемых в СОУ, в соответствии с типом решаемых ими задач можно разделить на две группы: технологии автоматизация рабочих процессов и технологии автоматизации эвристической деятельности. Среди технологий первой группы наиболее используемыми являются CASE-средства и реализованные на их основе WorkFlow-технологии. К технологиям второй группы относятся экспертные системы и системы поддержки принятия решений (DSS - Decision Support System), которые строятся на базе систем анализа в реальном времени (OLAP - On-line Analytic Processing), информационных хранилищ данных (Data Warehouse), технологии интеллектуального анализа данных (Data Mining). Однако посредством рассмотренных технологий невозможно построение полнофункциональной системы, обеспечивающей весь цикл принятия управленческого решения. Данная задача может быть решена в рамках мультиагентной технологии. Существует довольно богатый набор средств, с помощью которых возможна реализация МАС. Однако они, как правило, имеют ориентацию на определенную предметную область, а их использование в других областях либо невозможно, либо налагает на разрабатываемые системы ограничения, в результате чего они получаются не в полной мере адекватными реальным потребностям. Кроме того, разработчики подобных инструментов пытаются достичь универсальности за счет предоставления возможности дописывать программный код, к чему зачастую и сводится процесс разработки МАС. Проведенный автором анализ существующих средств построения МАС не выявил таких, которые могли бы быть использованы для построения МАСОУ.

Вторая глава посвящена созданию моделей процесса организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ. В первом подразделе главы рассмотрена модель процесса организации работ по рассмотрению обращений граждан в нотации теории систем массового обслуживания. До сих пор критериями оценки эффективности процесса организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ служили либо субъективные оценки, либо системы нормативов на выполнение операций. В представленной работе соответствующий набор критериев эффективности получен путем построения вышеназванной модели. Рассматриваемая система позиционируется как открытая многоканальная с неограниченной очередью. В качестве заявок рассматриваем типовые операции, выполняемые сотрудниками, а в качестве каналов обслуживания - сами сотрудники. Существуют следующие виды заявок: регистрация обращений и определение порядка рассмотрения обращений; изменение сроков контроля; снятие с контроля; контроль хода исполнения; создание периодической отчетности; создание отчетов по запросам.

Поскольку каждый из видов заявок поступает от большого числа независимых источников (в основном граждане и структуры СОУ, имеющие отношение к рассмотрению обращений) за определенный интервал времени (принятый интервал подведения итогов работы отдела – месяц и год), то входящий поток заявок рассматривается как пуассоновский (используется экспоненциальное распределение интервалов времени поступления для соседних заявок одного вида). Исходя из того, что время обслуживания каждого из видов заявок в системе носит случайный характер при небольшом разбросе подавляющей их части около средних значений, принимаем его подчиняющемуся показательному закону распределения. В системе существует единственная очередь, куда помещаются заявки всех видов. Дисциплина ожидания в очереди бесприоритетная, организована по правилу FIFO (First In – First Out). Графическое изображение системы представлено на рис.1.

Исходными параметрами, характеризующими систему являются: число каналов обслуживания – N; интенсивность поступления заявок - ; интенсивность обслуживания заявок - µ. Интенсивность поступления заявок определяется как величина, обратная среднему времени между поступлениями двух смежных заявок (tp): =1/tp. Интенсивность обслуживания заявок определяется как величина, обратная времени обслуживания одного требования (to): µ=1/to.

Рассматривается установившийся режим работы системы, когда основные вероятностные характеристики ее постоянны во времени и интенсивности входных и выходных потоков сбалансированы. Общая интенсивность поступления заявок определяется как:

где i – интенсивность поступления заявки i-го вида.

Общая интенсивность обслуживания заявок:

где µi – интенсивность обслуживания заявки i-го вида.

Коэффициент загрузки устройства определяется по формуле: =/µ=to/tp Для установившегося режима работы общий коэффициент загрузки устройства системы:

где i – коэффициент загрузки устройства для обслуживания заявки i-го вида.

Задача описания многоканальных систем с ожиданием решается путем представления всех возможных состояний системы в виде размеченного графа. В этом случае каждый узел графа определяет одно из возможных состояний системы: P0 – в системе нет заявок, все каналы простаивают; P1 – в системе находится одна заявка; Pn – в системе находится n заявок. При этом в многоканальной системе различают два случая:

1) число требований n, поступивших в систему, меньше количества каналов обслуживания N, т.е. все заявки обслуживаются (0n.

Функциональная модель агентов основана на следующих утверждениях. Для каждого S-элемента системы установлено свое множество выполняемых им функций F(S0-…-N) = {F0-…-i, …, F0-…-k}, которые он реализует посредством соответствующий набора сценариев F0-…-i(S0-…-N)RZ = {Ci, …, Cp}. Выполнение сценария состоит из совершения определенной последовательности операций CiO = {Opi, …, Opp}, которые представляют собой элементарные действия (процедуры), выполняемые S-элементом.

В функциональной модели определены два вида агентов: агент операции и агент сценария. Агенты операций заняты непосредственно выполнением операций и имеют в качестве атрибутов набор входящих параметров и набор параметров, содержащих результаты их выполнения:

Агенты сценариев выполняют действия по идентификации текущих операций и их параметров:

где CiO – набор операций, реализующих сценарий; (VO(CK)O – объект, содержащий результаты ранее выполненных операций: VO(Ck)O = {OpiV,..., OpkV}, где {Opi,..., Opk} CkO. Его структурные объекты определяют совершенные операции, в качестве атрибутов которых выступает результат их выполнения: O(OpiV) :=, где Rz(OpiV) – результат выполнения операции OpiV.

Организационная модель агентов определена понятием агента сотрудника, в задачи которого входит идентификация сценариев поведения системы. Общая функциональность агента сотрудника представляется посредством множества сценариев, реализующих все возложенные на него задачи F(S0-…-i) :=. У каждого агента сотрудника имеется своя информационная среда (часть INFструктуры СОУ, доступной данному агенту): IS(S0-…-i) = {OIi, …, OIn}. Общая объектная структура агента сотрудника определяется следующим образом:

где NOS – имя агента сотрудника; {AS1, …, ASn} – набор атрибутов агента сотрудника.

Модели процессов МАСОУ определяются моделями поведения входящих в ее состав агентов: агента сотрудника, агента сценария и агента операции. Агенты строят свое поведение на основе вывода по базам знаний, которые состоят из отдельных блоков (модулей), содержащих описание значимых ситуаций и реакцию агентов на их возникновение. В модели поведения агента сотрудника используются три типа логических модулей:

- логические модули определения последовательности обработки изменений информационной среды LMPO = FPO1 … FPOn, в которых формулы определения последовательности обработки информации имеют вид: FPOx = ((Pr:NOJ(C)(Cn:NOI(C), Cn:NOM(C)) & … & Pr:NOP(C) (Cn:NOD(C), Cn:NOF(C))) MPR), где MPR = {1,2, …} – оценка приоритетности.

- логические модули идентификации сценариев LM IDC = FIDC(C1) … FIDC(CJ) содержат формулы FIDCx(CK) = ((Pr:NOJ (C)(Cn:NOI(C), Cn:NOM(C)) & Pr:NOP(C) (Cn:NOD(C), Cn:NOF(C))) CK). По каждому сценария может быть определено множество таких формул для всех возможных случаев его идентификации FIDC(CK) = {FIDC1(CK), …, FIDCJ(CK)}.

- логические модули определения необходимости и возможности совершения идентифицированного сценария LMAC(S0-…-N)= FAC (C1) … FAC(CJ). Здесь в формулах определяется возможность или невозможность выполнения сценария применительно к существующим условиям: FACx(CK) = CK & (Pr:NOJ(C)(Cn:NOI(C), Cn:NOM(C)) & … & Pr:NOP(C) (Cn:NOD(C), Cn:NOF(C))) {«принять», «отклонить»}). Для каждого сценария имеется свой набор формул, который описывает все условия, при которых возможно выполнение данного сценария агентом сотрудника: FAC(CK) = {FAC1(CK), …, FACJ(CK)}.

Агент сотрудника принимает объекты изменения информационной среды OTIS:= (где AID – идентификатор изменения информационной среды) и формирует и передает в адрес агента сценария объекты идентифицированного сценария OIDC:= (где AC – наименование идентифицированного сценария).

Модель поведения агента сценария содержит:

- логический модуль LMSO для определения возможных операций по сценарию для каждой стадии его выполнения исходя из результатов ранее закончившихся операций. В данном модуле существуют следующие типы высказываний: начальная стадия выполнения сценария: (Pp(VO(CK)O) = ) Opi (где Pp() – первичная мощность объекта); промежуточные стадии выполнения сценария: (Rz(OpNV) & … & Rz(OpKV)) Opt; окончание выполнения сценария: (Rz(OpNV) & … & Rz(OpKV)) “конец”.

- логический модуль идентификации параметров операций LMIPO, типовые формулы которого имеют вид: Fx = ((Pr:NOJ(C)(Cn:NOI(C), Cn:NOM(C)) & … & Pr:NOP(C) (Cn:NOD(C), Cn:NOF(C))) SitK) (PVy(OpN) = X(SitK)).

Агент сценария принимает два вида объектов: от агента сотрудника OIDC и от агента операции объект результата выполнения операции: ORZ:= (где AIDC – идентификатор выполняемого сценария; ARZ – результат выполнения операции). В модели поведения агента сценария генерируются и передаются в адрес агента операции объекты идентифицированных к выполнению операций: OIDO:=, (где ANO – название идентифицированной операции;

APAR – значения параметров выполнения операции).

В модели поведения агента операций не используются логические модули. Данный агент принимает объекты OIDO, а также порождает и передает в адрес агента сценариев объекты ORZ.

Алгоритмы реализации моделей поведения агентов МАСОУ представлены на рис.2.

Компоненты взаимодействия в моделях МАСОУ представляют собой систему агентов, реализующих функционал отдельного сотрудника. Функциональное взаимодействие двух компонентов в каждом конкретном случае несет в себе необходимость для одного из них использовать функционал другого в целях решения общих задач СОУ. При взаимодействии двух компонентов происходит следующее: компонент-заказчик в результате совершения определенного своего сценария порождает или изменяет один или несколько информационных объектов, входящих в информационную среду компонента-исполнителя, а тот в свою очередь по результатам анализа произошедших изменений своей информационной среды (логического вывода по формулам модулей LMIDC), идентифицирует и совершает требуемые действия.

В третьей главе рассматривается разработка прототипа МАС отдела писем и приема граждан (ОППГ). Первый подраздел главы посвящен технологии проектирования МАСОУ. В ее основе лежит адаптированная методология проектирования распределенных интеллектуальных информационных систем, разработанная Швецовым А.Н. и Яковлевым С.А. Проектирование МАСОУ осуществляется в соответствии с представленными во второй главе диссертации моделями и состоит из следующих основных этапов: концептуализация, формализация, разработка архитектуры МАСОУ, программная реализация МАСОУ.

Этап концептуализации предполагает идентификацию основных объектов предметной области рассматриваемой СОУ и установление их взаимосвязей. Объекты предметной области представляются в виде фрейм-концептов. Понятие фрейм-концепта включает в себя определение основных атрибутов объекта, его структуры и сценариев поведения применительно к различным условиям среды функционирования системы. На первом этапе концептуализации по результатам анализа предметной области рассматриваемой организации определяются все основные элементы. Данный этап осуществляется с использованием методологии функционального моделирования, которая позволяет последовательно по всем уровням выделить функциональные элементы системы, увязать их с организационной структурой и определить их информационную составляющую. Глубина декомпозиции функциональной модели СОУ определяется понятием блока-сценария: блок с «Механизмом», соответствующим единственному сотруднику СОУ и совершающий одинаковую последовательность действий, в ответ на все имеющиеся для него инициализирующие изменения информационной среды.

OTIS определения возможности совершения сценария В соответствии с построенной функциональной моделью строится FK-проекция предметной области, определяющая взаимосвязи фрейм-концептов предметной области, и формируется содержание фрейм-концептов. Для осуществления данного этапа рассмотрены общее содержание всех типов фрейм-концептов предметной области СОУ и порядок построения FK-проекции. Этап концептуализации завершается определением структуры логических модулей (модулей концептуальных графов), определяющих логические связи между фрейм-концептами. Здесь строится FKM-проекция предметной области, для чего в FK-проекцию для фрейм-концептов, обладающих собственным поведением вводятся модули концептуальных графов и устанавливаются их связи с остальными фрейм-концептами системы.

На этапе формализации определяется содержание модулей концептуальных графов FKM-проекции с использованием технологий извлечения и представления знаний. На уровне каждого модуля повторяются этапы концептуализации и формализации в соответствии со связями, установленными для него в FKM-проекции. При необходимости производится дальнейшая декомпозиция объектов, представленных фрейм-концептами. Для этапа формализации рассмотрены структура типовых модулей концептуальных графов МАСОУ и основные моменты их наполнения.

На основе результатов проведенных этапов концептуализации и формализации определяется архитектура проектируемой МАС (рис.3), т.е. определяются состав и взаимосвязи агентов системы.

информационная Из специфики предметной области СОУ возникает выделение в МАСОУ двух уровней: технологического, отражающего реальные рабочие процессы, протекающие в организации, и информационного, основной функцией которого является снабжение технологического уровня необходимой ему информацией. Информационный уровень состоит из информационных агентов производящих анализ определенной части информационной среды и передающих результаты анализа агентам технологического уровня. На технологическом уровне МАСОУ существует два типа агентов: агент идентификации сценариев и агент выполнения сценариев. В задачи агента идентификации сценариев входит анализ информации, поступающей от информационного агента, отслеживающего изменение информационной среды, с целью определения необходимости совершения того или иного сценария. Задача агента выполнения сценария – обеспечить выполнение идентифицированного сценария.

На заключительном этапе осуществляется программная реализация МАСОУ, для чего выбираются средства реализации и разрабатываются алгоритмы функционирования агентов.

Во втором разделе главы приведены результаты практической реализации прототипа мультиагентной системы ОППГ. Работа ОППГ рассмотрена на примере соответствующего подразделения Правительства Вологодской области. Согласно разработанной методике на этапе концептуализации построена функциональная модель данной системы, на основании которой идентифицированы структура и содержание основных элементов системы. Далее построены FK- и FKM-проекции системы, разработаны структура фрейм-концептов и структура модулей концептуальных графов.

Этап формализации рассмотрен на примере разработки содержания типовых модулей концептуальных графов системы, среди которых: модуль определяется приоритетность обработки изменения информационной среды руководителя ОППГ; модуль идентификации сценария «Проводить общий анализ жалоб и обращений граждан (ЖОГ)»; модуль определения необходимости и возможности совершения сценария «Проводить общий анализ ЖОГ»; модуль определения возможных операций по сценарию «Определять порядок рассмотрения ЖОГ»; модуль идентификации тематики ЖОГ.

В качестве базового средства программной реализации системы выбран язык программирования Java; в качестве средства представления информационной среды – реляционные базы данных (Access 8.0); в качестве средства взаимодействия между агентами – технология Java RMI; в качестве средства реализации баз знаний агентов – PROLOG+CG. Рассмотрены основные алгоритмы работы системы в целом, а также агентов информационного и технологического уровней.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований моделей ОППГ и прототипа мультиагентной системы ОППГ. В первом подразделе главы рассмотрены аналитические модели систем. Исходные характеристики существующей системы, полученные в результате проведенных экспериментов, опросов, статистического анализа баз данных и наблюдений за работой отдела приведены в таблице 1.

Исходные характеристики работы прототипа МАС, полученные в результате проведенного эксперимента приведены в таблице 2.

Результаты расчетов показателей эффективности системы с различным количеством каналов обслуживания, полученные с использованием аналитических моделей, приведены в таблице 3.

Во втором подразделе главы представлена имитационная модель ОППГ. Заявки, поступающие в систему, неоднородны. Каждый вид заявок различается интенсивностью поступления и средним временем обслуживания. При такой постановке задачи достаточно сложно использовать для исследования только аналитический аппарат.

Хороший результат дает привлечение среды имитационного моделирования. На языке GPSS World была создана имитационная модель ОППГ, с помощью которой можно определять как характеристики работы существующего ОППГ, так и характеристики работы мультиагентной системы ОППГ. Программа состоит из 8 сегментов: с первого по шестой сегменты определяют порядок создания заявок различных видов; в седьмом сегменте определяется порядок постановки и выхода заявки из общей очереди и порядок обслуживания заявок многоканальным устройством; восьмой сегмент задает время моделирования (в качестве единицы модельного времени выбрана 1 минута. Время моделирования работы системы – рабочее время за 1 год: 253 х 8 х 60 = 121440 минут). Результаты имитационного моделирования различных систем представлены в таблице 3. Применение среды имитационного моделирования GPSS World позволило достаточно простыми средствами провести необходимые эксперименты и получить результаты пригодные для использования при оценке эффективности работы ОППГ.

В третьем подразделе главы проведен анализ результатов экспериментальных исследований. Вопрос об эффективности использования мультиагентного подхода рассматривается с двух позиций: во-первых, сравнивается наиболее эффективные варианты для существующей системы и прототипа МАС, и, во-вторых, одинаковые варианты для данных систем. Сравнительные диаграммы показателей эффективности для моделей существующей системы и прототипа МАС представлены на рис. 4.

Зависимость средней загруженности каналов от количества каналов Наиболее эффективным вариантом существующей системы является трехканальная система, а для прототипа МАС – двухканальная. Данные системы обеспечивают одинаковые показатели за исключением характеристик очереди. Однако с учетом того, что в системе прототипа МАС задействовано меньшее количество каналов, а общая продолжительность нахождения заявок в системах идентична, можно говорить о наиболее оптимальном распределении загруженности каналов в данном случае.

При одинаковом количестве каналов в системе, прототип МАС имеет лучшие показатели эффективности. Так для трехканальных систем по результатам имитационных моделей: средняя длина очереди уменьшается в 8,2 раза; среднее число заявок в системе уменьшается в 1,8 раза; средняя продолжительность пребывания заявки в очереди уменьшается в 8,2 раза; средняя продолжительность пребывания заявки в системе уменьшается в 1,8 раза.

В целом же можно говорить о том, что при использовании прототипа МАС уменьшение количества каналов на один не изменяет показателей эффективности работы отдела. При одинаковом количестве каналов в системе, прототип МАС имеет лучшие показатели эффективности. Таким образом, использование прототипа мультиагентной системы ОППГ позволяет повысить эффективность работы ОППГ либо за счет уменьшения количества каналов обслуживания, либо за счет улучшения показателей, характеризующих работу системы.

В заключении перечислены основные научные и практические результаты.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Исследована предметная область организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ.

2. Проведен анализ существующих технологий построения ИСОУ, выявлены их недостатки.

3. Обосновано применение мультиагентной технологии для создания ИСОУ, рассмотрены и проанализированы существующие наработки в области мультиагентных технологий, выявлена необходимость создания специализированной технологии разработки МАСОУ.

4. Разработана модель процесса организации работ по рассмотрению обращений граждан в СОУ в нотации теории систем массового обслуживания, которая позволяет производить оценку эффективности функционирования службы, ответственной за организацию работ по рассмотрению обращений граждан.

5. Разработаны модели агентов МАСОУ, основанные на трехуровневом представлении СОУ.

6. Разработаны модели процессов МАСОУ, основанные на определении поведения агентов системы в соответствии с логическим выводом по базе знаний.

7. Разработаны модели взаимодействия компонентов МАСОУ, основанные на осуществление взаимодействия компонентов посредством изменения одним из них части информационной среды другого.

8. Разработана технология проектирования МАСОУ, основывающаяся на адаптированной методологии построения распределенных интеллектуальных информационных систем.

9. В соответствии с предложенной технологией проектирования МАСОУ разработан прототип мультиагентной системы ОППГ.

10. С использованием аналитических моделей произведен расчет параметров эффективности функционирования существующего ОППГ и прототипа МАС.

11. На языке GPSS World построена имитационная модель ОППГ, с использованием которой произведен расчет характеристик работы существующего отдела и прототипа МАС.

12. Проведен анализ результатов экспериментальных исследований, в результате которого выявлено повышение эффективности функционирования ОППГ с использованием мультиагентного подхода.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Швецов А.Н., Дианов С.В. Мультиагентная система отдела по работе с обращениями и жалобами граждан. // Информационные технологии. №7, 2003. - С.

26-31.

2. Швецов А.Н., Дианов С.В. Применение агентно-ориентированных технологий в проектировании информационных систем организационного управления. // Информационные технологии в проектировании и производстве. №4, 2003. - С. 23-27.

3. Дианов С.В., Дубинов А.А. Особенности построения интеллектуальных информационных систем административного типа. / Управляющие и вычислительные системы. Новые технологии: материалы межвузовской электронной научно-технической конференции. - Вологда, ВоГТУ, 2001. – С.170-171.

4. Дубинов А.А., Дианов С.В. Совершенствование управления экономикой региона на основе ситуационного центра. / Управляющие и вычислительные системы.

Новые технологии: материалы межвузовской электронной научно-технической конференции. - Вологда, ВоГТУ, 2001. – С.178-180.

5. Дианов С.В., Полянский А.М., Швецов А.Н. Применение мультиагентных технологий в автоматизированных системах организационного управления. / Ресурсный и экономический потенциал региона. Актуальные проблемы: Межвузовский сборник научных статей. – Вологда: ВИБ, 2001 С. 104-108.

6. Дианов С.В., Полянский А.М., Швецов А.Н. Принципы построения мультиагентной системы анализа обращений граждан. / Ресурсный и экономический потенциал региона. Актуальные проблемы: Межвузовский сборник научных статей. – Вологда: ВИБ, 2001. - С. 99-103.

7. Дианов С.В., Швецов А.Н. Архитектура мультиагентной системы организационного управления. / Информатизация процессов формирования открытых систем на основе СУБД, САПР, АСНИ и систем искусственного интеллекта: Материалы межд.

науч.-техн. конф. – Вологда: ВоГТУ, 2001. С. 104-108.

8. Швецов А.Н., Дианов С.В. Обобщенные модели рабочих процессов в структурах организационного управления. / Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов и систем: Материалы Международной научно-технической конференции. – Вологда: ВоГТУ, 2001. – С. 205-207.

9. Дианов С.В., Швецов А.Н. Структура базы знаний агента-сотрудника в мультиагентных системах организационного управления. / Вузовская наука – региону: материалы III региональной межвузовской научно-технической конференции. Вологда: ВоГТУ, 2002. – С. 121-122.

10. Дианов С.В. Построение мультиагентной системы отдела по работе с обращениями и жалобами граждан. / Информационная среда вуза: материалы IX международной научно-технической конференции. - Иваново, 2002. - С.8-10.

11. Дианов С.В., Швецов А.Н. Изучение мультиагентных технологий в рамках дисциплины «Информационное обеспечение систем управления». / Применение новых технологий в образовании: материалы XIV международной конференции. Троицк, Московская область, 2003. – С. 89-91.

12. Дианов С.В., Швецов А.Н. Проектирование агентно-ориентированных информационных систем организационного управления. / Информатизация процессов формирования открытых систем на основе СУБД, САПР, АСНИ и систем искусственного интеллекта: Материалы 2-й Межд. науч.-техн. конф. – Вологда: ВоГТУ, 2003. С.

157-160.



Похожие работы:

«НЕФЕДОВА Мария Владимировна СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В КАЗАНСКОМ ИМПЕРАТОРСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ (1804 — 1917 гг.) Специальность 13.00.01 – Общая педагогика, история педагогики и образования АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Казань 2013 Работа выполнена на кафедре педагогики ФГАОУ ВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Научный руководитель Ратнер Фаина Лазаревна доктор педагогических наук,...»

«Самойлова Светлана Юрьевна РЕКОНСТРУКЦИЯ ПЛАНОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ЛЕДНИКОВ БАССЕЙНА ВЕРХНЕЙ ЧУИ (ЮГО-ВОСТОЧНЫЙ АЛТАЙ) В МАКСИМУМ ПОСЛЕДНЕГО ПОХОЛОДАНИЯ 25.00.25 – геоморфология и эволюционная география Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Барнаул – 2011 Работа выполнена в Лаборатории гидрологии и геоинформатики Института водных и экологических проблем СО РАН Научный руководитель кандидат географических наук, доцент Галахов Владимир...»

«Фролов Геннадий Викторович МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ЗАЩИЩЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ОСНОВЕ СЕРВИСОВ БЕЗОПАСНОСТИ Специальность 05.13.19 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва-2010 Диссертационная работа выполнена в отделе Разработки и внедрения средств защиты информации в корпоративных информационных системах и технологиях ФГУП Всероссийский...»

«ПЛУЖНИКОВ Юрий Владимирович РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА БИМЕТАЛЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тамбов Работа выполнена в Тамбовском государственном техническом университете на кафедрах Автоматизированные системы и приборы, Криминалистика и информатизация правовой деятельности....»

«Семенов Игорь Олегович Семенов Игорь Олегович МЕТОДЫ И СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ КУРСОВ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ КУРСОВ Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени диссертации на соискание ученой степени...»

«КУКАНОВА НАТАЛИЯ НИКОЛАЕВНА ПУТИ ОПТИМИЗАЦИИ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ ПАЦИЕНТАМ ОФТАЛЬМОХИРУРГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ 14.02.03. – общественное здоровье и здравоохранение АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва - 2011 2 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ивановская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития России. Научный руководитель : доктор медицинских наук...»

«ГОЛОВИНА Надежда Николаевна МЕТОдИкА ИспОЛьзОВАНИя сИсТЕМ зАдАч пО ИНФОРМАТИкЕ кАк сРЕдсТВА ФОРМИРОВАНИя ИНТЕЛЛЕкТуАЛьНых уМЕНИй у сТудЕНТОВ кОЛЛЕджЕй 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (информатика) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Волгоград — 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Волгоградский государственный...»

«Волков Владимир Викторович Восстановление линейных зависимостей по неточной информации 05.13.17 – Теоретические основы информатики АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2011 Работа выполнена на кафедре прикладной математики и информатики физико-математического факультета ГОУ ВПО Борисоглебский государственный педагогический институт Научный руководитель : доктор физико-математических наук, доцент Ерохин Владимир...»

«Вирбицкайте Ирина Бонавентуровна ФОРМАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ И АНАЛИЗ КОРРЕКТНОСТИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ 05.13.11 — математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Красноярск, 2001 Работа выполнена в Институте систем информатики им. А.П. Ершова Сибирского отделения Российской академии наук Официальные оппоненты : доктор...»

«Коршиков Сергей Борисович МЕТОД РЕЗУЛЬТАТИВНОГО ИСКАЖЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕКТРОННЫХ МОДЕЛЕЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Специальность 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (Авиационная и ракетно-космическая техника) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2008 год 2 Работа выполнена на кафедре Прикладная информатика Аэрокосмического факультета Московского авиационного...»

«Бочечка Григорий Сергеевич ОПТИМИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ МНОГОЛУЧЕВОГО КАНАЛА В ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИСТЕМАХ РАДИОДОСТУПА Специальность 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва, 2011 Работа выполнена на кафедре Радиотехнические системы Федерального Государственного образовательного бюджетного учреждения высшего профессионального образования Московский технический университет...»

«Грибовская Наталия Сергеевна Теоретико-категорное исследование эквивалентностей параллельных моделей с реальным временем 05.13.11 — математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Новосибирск, 2004 Работа выполнена на кафедре вычислительных систем механико-математического факультета Новосибирского государственного университета Научный доктор...»

«Вечорко Валерий Иванович Оптимизация организации стационарного этапа лечения больных туберкулезом 14.02.03. - Общественное здоровье и здравоохранение Автореферат на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва 2011 г. 2 Работа выполнена в ФГУ Центральный научно-исследовательский институт организации и информатизации здравоохранения Росздрава Научный руководитель : доктор медицинских наук Пучков Константин Генадьевич Официальные оппоненты : доктор медицинских...»

«ПЛУТНИЦКИЙ Андрей Николаевич СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ОКАЗАНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ 14.00.33 – Общественное здоровье и здравоохранение АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва – 2007 Работа выполнена в ГУ Национальном научно-исследовательском институте общественного здоровья РАМН. Научный руководитель : доктор медицинских наук, профессор Линденбратен Александр Леонидович Официальные оппоненты : доктор медицинских...»

«Шарин Евгений Федорович КРАЕВЫЕ ЗАДАЧИ ДЛЯ ПАРАБОЛИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ С РАЗРЫВНЫМИ КОЭФФИЦИЕНТАМИ 01.01.02 – дифференциальные уравнения, динамические системы и оптимальное управление АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Якутск – 2010 Работа выполнена на кафедре математического анализа Института математики и информатики ФГАОУ ВПО “Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова” Научный руководитель : доктор...»

«Дубовой Егор Сергеевич ДИФРАКЦИЯ ПЛОСКИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА СЛОИСТЫХ КИРАЛЬНЫХ СТРУКТУРАХ Специальность 01.04.03 – Радиофизика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Волгоград – 2006 Работа выполнена на кафедре прикладной физики Волгоградского государственного университета Научный руководитель : доктор технических наук, профессор В.В. Яцышен Официальные оппоненты : доктор...»

«НУРГАЛИЕВ МАРАТ КУМАШЕВИЧ Методика дистанционного взаимодействия субъектов технического и профессионального образования 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (информатизация в системе начального, среднего и высшего образования) Автореферат на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Республика Казахстан Алматы, 2010 Работа выполнена в Казахском университете международных отношений и мировых языков имени Абылай хана Научные...»

«Пястунович Ольга Леоновна СОЗДАНИЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ГОРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ (НА ПРИМЕРЕ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ КУЗБАССА) 05.25.05 – информационные системы и процессы, правовые аспекты информатики АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Кемерово 2009   Работа выполнена в учреждении Российской академии наук Институте угля и углехимии Сибирского отделения РАН. Научный руководитель : доктор технических...»

«ПОНОМАРЕВ ИГОРЬ ПЕТРОВИЧ ОРГАНИЗАЦИОННО-СТРУКТУРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕДИЦИНСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ ОРТОПЕДО-ТРАВМАТОЛОГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ В УСЛОВИЯХ БОЛЬНИЦЫ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ЛЕЧЕНИЯ 14.00.33 – Общественное здоровье и здравоохранение 14.00.22 – Травматология и ортопедия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва - 2007 2 Работа выполнена в Ставропольской государственной медицинской академии. Научные руководители:...»

«Захарченко Евгения Павловна ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЗАПРЕДЕЛЬНЫХ ВОЛНОВОДНЫХ СТРУКТУР С АКТИВНЫМИ СРЕДАМИ Специальность 01.04.03 – Радиофизика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Самара – 2011 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.