Статья

Название статьи РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕДМЕТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ВЫЧИСЛЕНИЯМИ
Автор А.Г. Феоктистов, Р.О. Костромин
Рубрика РАЗДЕЛ III. РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ И СИСТЕМЫ
Месяц, год 11, 2016
Индекс УДК 004.4’2+004.89
DOI 10.18522/2311-3103-2016-11-6575
Аннотация В настоящее время эффективное управление масштабируемыми приложениями для решения больших фундаментальных и прикладных задач в гетерогенной распределенной вычислительной среде является нетривиальной проблемой. Перспективным подходом для ее решения является применение мультиагентных систем. Сегодня существует широкий спектр инструментариев для построения мультиагентных систем различного назначения. Однако известные инструменты не обладают всеми необходимыми средствами для автоматизации создания агентов, а также не обеспечивают представление знаний о предмет-ной области решаемых задач и программно-аппаратной инфраструктуре в создаваемой мультиагентной системе. Целью нашего исследования является разработка методов и средств для решения этой проблемы. В статье проводится сравнительный анализ ряда известных мультиагентных систем для управления масштабируемыми приложениями в распределенной вычислительной среде. Рассматриваются инструментальные средства для построения мультиагентных систем. Обосновывается выбор системы JADE в качестве базового инструментария. Формулируются принципы организации мультиагентной системы для управления масштабируемыми приложениями. Эффективная работа системы основывается на комплексном использовании вычислительных, схемных и продукционных знаний, а также знаний о программно-аппаратной инфраструктуре среды и административных политиках в ее узлах. Эти знания представляются в виде концептуальной модели среды. Предлагается методика организации мультиагентных систем, базирующаяся на восходящем подходе к проектированию подобных систем с использованием методов и средств синтеза абстрактных программ, отражающих поведения агентов, а также генерации на их основе программного кода. Разработан инструментарий для организации предметно-ориентированных мультиагентных систем. Данный инструментарий, обеспечивающий возможность использования знаний о вычислительной среде, является интеллектуальной надстройкой над средствами системы JADE, существенно расширяю-щей возможности этой системы. Примеры решения задач параметрического синтеза линейного регулятора динамического объекта и выполнимости булевых ограничений с по-мощью масштабируемых приложений под управлением мультиагентной системы, разработанной в соответствии с предложенными принципами организации таких систем, показывают масштабируемость и эффективность распределенных вычислений.

Скачать в PDF

Ключевые слова Масштабируемое приложение; управление распределенными вычислениями; мультиагентная система; инструментальные средства.
Библиографический список 1. Qureshi M.B., Dehnavi M.M., Min-Allah N., Qureshi M.S., Hussain H., Rentifis I., Tziritas N., Loukopoulos T., Khan S.U., Xu C.Z., Zomaya A.Y. Survey on Grid Resource Allocation Mech-anisms // Journal of Grid Computing. – 2014. – Vol. 12, No. 2. – P. 399-441.
2. Talia D. Cloud Computing and Software Agents: Towards Cloud Intelligent Services // Pro-ceedings of the 12th Workshop on Objects and Agent. – 2011. – P. 2-6.
3. Leitao P., Inden U., Ruckemann C.-P. Parallelising Multi-agent Systems for High Performance Computing // Proceedings of the 3rd International Conference on Advanced Communications and Computation. – 2013. – P. 1-6.
4. Kravari K., Bassiliades N. A Survey of Agent Platforms // Journal of Artificial Societies and Social Simulation. – 2015. – Vol. 18, No. 1. – P. 1-18.
5. Kumar A., Toussaint M., Zilberstein S. Scalable Multiagent Planning Using Probabilistic Infer-ence // Proceedings of the 22nd International Joint Conference on Artificial Intelligence.
– 2011. – P. 2140-2146.
6. Amato A., Venticinque S. A Distributed Agent-Based Decision Support for Cloud Brokering // Scalable Computing: Practice and Experience. – 2014. – Vol. 15, No. 1. – P. 65-78.
7. Frey J., Tannenbaum T., Foster I., Livny M., Tuecke S. Condor-G: A Computation Management Agent for Multi-Institutional Grids // Journal of Cluster Computing. – 2002. – Vol. 5.
– P. 237-246.
8. YarKhan A., Dongarra J., Seymour K. GridSolve: The Evolution of a Network Enabled Solver // Grid-based problem solving environments. – 2007. – P. 215-224.
9. Laxmi CH.V.T.E.V., Somasundaram K. Application Level Scheduling (AppLeS) in Grid with Quality of Service (QoS) // International Journal of Grid Computing and Applications. – 2014. – Vol. 5, No. 2. – P. 1-10.
10. Shi Z. Advanced Artificial Intelligence. – Hackensack: World scientific, 2011. – 624 с.
11. Rezaee A., Rahmani A.M., Parsa S., Adabi S. A Multi-Agent Architecture for QoS Support in Grid Environment // Journal of Computer Science. – 2008. – Vol. 4, No. 3. – P. 225-231.
12. Singh A., Malhotra M. Agent Based Framework for Scalability in Cloud Computing // Interna-tional Journal of Computer Science and Engineering Technology. – 2012. – Vol. 3, No. 4.
– P. 41-45.
13. Bogdanova V.G., Bychkov I.V., Korsukov A.S., Oparin G.A., Feoktistov A.G. Multiagent Ap-proach to Controlling Distributed Computing in a Cluster Grid System // Journal of Computer and Systems Sciences International. – 2014. – Vol. 53, No. 5. – P. 713-722.
14. Bychkov I.V., Oparin G.A., Feoktistov A.G., Bogdanova V.G., Pashinin A.A. Service-oriented Multiagent Control of Distributed Computations // Automation and Remote Control. – 2015.
– Vol. 76, No. 11. – P. 2000-2010.
15. Bychkov I.V., Oparin G.A., Feoktistov A.G., Sidorov I.A., Bogdanova V.G., Gorsky S.A. Multiagent Control of Computational Systems on the Basis of Meta-Monitoring and Imitational Simulation // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. – 2016. – Vol. 52,
No. 2. – P. 107-112.
16. Unland R., Klusch M., Calisti M. Software Agent-Based Applications, Platforms and Devel-opment Kits. – Birkhauser Verlag, 2005. – 455 p.
17. Опарин Г.А., Феоктистов Д.Г. Планирование схем решения задач в инструментальном комплексе САТУРН/ПЗ // Компьютерная логика, алгебра и интеллектное управление: Труды Всероссийской школы. – Иркутск: Изд-во ИрВЦ СО РАН, 1994. – Т. 1. – С. 5-13.
18. Bellifemine F., Bergenti F., Caire G., Poggi A. Jade: a Java Agent Development Framework // Multiagent Systems, Artificial Societies, And Simulated Organizations: MultiAgent Program-ming / Eds. A. Bordini, M. Dastani, J. Dix and A. El Fallax Seghrouchni. – 2006. – Vol. 15.
– P. 125-147.
19. Бычков И.В., Опарин Г.А., Феоктистов А.Г., Богданова В.Г., Сидоров И.А., Пашинин А.А. Мультиагентный подход к управлению сервис-ориентированными высокопроизводительными вычислениями // Вестник компьютерных и информационных технологий.
– 2016. – № 9. – C. 35-41.
20. Бычков И.В., Опарин Г.А., Богданова В.Г., Горский С.А., Пашинин А.А. Мультиагентная технология автоматизации параллельного решения булевых уравнений в распределенной вычислительной среде // Вычислительные технологии. – 2016. – Т. 21, № 3. –С. 5-17.

Comments are closed.