Группа компаний «Генезис знаний» & НПК «Разумные решения» Мультиагентные технологии для управления ресурсами предприятий в реальном времени Д.т.н.. П.О.Скобелев Таруса, 3 Марта 2011 Слабые, но множественные силы, творят чудеса. А.И. Коновалов

Содержание Немного истории Современная постановка задачи управления ресурсами в реальном времени Мультиагентный подход к решению сложных задач управления ресурсами в реальном времени Примеры промышленных внедрений первого поколения Мультиагентная платформа нового поколения Текущие проекты Преимущества подхода Перспективы

Немного истории 1990 г. – начало научного сотрудничества Самарских филиалов ИМАШ РАН и ФИАН с Открытым университетом (г. Лондон) в области мультиагентных систем 1991 – 1996 гг. – создание научно-производственной компании «АртЛог» для разработки и применения мультиагентных систем в образовании 1997 г. – создание научно-производственной компании «Генезис знаний» для разработки мультиагентных систем в сфере социальных сервисов е-Правительства для населения 2000 г. – создание на базе НПК «Генезис знаний» компании Magenta Technology (UK), получившей венчурное инвестирование со стороны Европейских фондов 2001 – 2008 гг. – создание в Magenta Technology (UK) промышленных мультиагентных систем на платформе первого поколения по управлению мобильными ресурсами: танкерами, грузовиками, такси, сдачей машин в аренду и ряда других 2009 г. – образование группы компаний «Генезис знаний», создание научно- производственной компании «Разумные решения» (Smart Solutions), специализированной для задч управления ресурсами, и, совместно со СПИИРАН, развертывание работ по разработке отечественной платформы второго поколения для построения мультиагентных систем для управления ресурсами в реальном времени формирование союза научных учреждений ИПУСС РАН, СПИИРАН, ИМАШ РАН, ИПУ РАН и НПК «Разумные решения» для совместных исследований и разработок на новой отечественной платформе для создания промышленных мультиагентных систем г. – первые отечественные проекты по созданию промышленных мультиагентных систем в интересах отечественного аэрокосмического комплекса, производственных и транспортных предприятий

В офисе компании Magenta Technology (Самара) Проф. Г.А.Ржевский (Открытый университет, Лондон) и проф. В.А.Виттих (ИПУСС РАН, Самара) Рост численности сотрудников в июня 1990 – в начале было слово …

Новые вызовы глобальной экономики Растет сложность принятия решений по управлению бизнесом Неопределенность: трудно предсказать изменения спроса и предложения Событийность: часто случаются события, которые меняют планы Ситуативность: решение надо принимать по ситуации Многофакторность: много разных критериев, предпочтений и ограничений Высокая связность: принятие одного решения вызывает изменение других Индивидуальность: потребители требуют все более индивидуального подхода Конфликты: все больше участников с противоречивыми интересами Трудоемкость: слишком много опций, чтобы просчитать последствия Усиливается динамика принятия решений в ходе управления Требуется высокая оперативность для принятия решений Идут постоянные изменения спроса и предложения Сокращается время на ответ - решения принимаются под прессом времени Необходимо постоянно балансировать между разными критериями Надо непрерывно считать экономику вариантов и менять цены динамически Нужны постоянные взаимодействия с клиентами и поставщиками … Эти особенности требуют новых методов и средств для принятия решений в реальном времени

GPS данные Спутник Пункт отправки Пункт назначения Заказ 1 Заказ 2 Интернет- портал для приема заказов Интеллектуальная система управления Учетные системы Заказы Грузовик События К мобильному устройству водителя Современная постановка задачи управления мобильными ресурсами в реальном времени Имеется флотилия мобильных ресурсов, имеющих GPS / ГЛОНАСС датчики на борту; В реальном времени поступают заказы и любые другие события (задержки, поломки и т.д.), которые необходимо планировать, учитывая текущие планы, индивидуальные предпочтения и ограничения заказов и ресурсов; Изменения должны вноситься в планы ресурсов без останова и перезапуска системы, путем корректировки расписания «на лету» с использованием как свободных окон, так и подвижками и переброской ранее распределенных заказов (адаптивно); Должен быть реализован полный цикл управления: реакция на события, динамическое планирование (перепланирование), согласование и пересмотр планов «на лету»; мониторинг и контроль исполнения планов. Согласование планов должно осуществляться через сотовый телефон в ходе диалога с пользователями; В случае расхождения плана и факта требуется автоматическое перепланирование и согласование с пользователем.

Москва Самара Заказ 1 Заказ 2 Интернет-портал (вебсайт) Система Smart Truck Учетная система Заказы Грузовик События Предположим, что Грузовик А получает Заказ 1 на перемещение груза из Москвы в Самару После прибытия груза в Самару, появляется новый Заказ 2 При типичной схеме планирования Заказ 2 будет запланирован для перевозки только на следующий день, когда Грузовик А уже будет отправлен обратно В нашей системе можно разместить Заказ 2 сразу после его регистрации и отправить его в Москву на Грузовике А без задержек В результате эффективность использования Грузовика А увеличивается вдвое Повышение эффективности ресурсов за счет перехода к реальному времени

Объем: 10 Срок: 10 дней 40% Объем: 10 Срок: 5 дней 80% Объем: 5 Срок: 2 дня 60% 20% Объем: 5 Срок: 8 дней 60% 20% Объем: 10 Срок: 10 дней 120% 60% 100% Этот заказ имеет кратчайший путь доставки… …но нет возможности проехать по одному из «плеч». Этот заказ имеет кратчайший путь доставки… …но нет возможности проехать по одному из «плеч». Важно иметь доступ к альтернативным маршрутам для снижения стоимости Усложнение задачи управления грузовиками для Европейской транспортной сети В настоящее время нет систем, способных консолидировать грузы, адаптировать маршруты, планировать поездки и назначать грузовики на основе потока событий, таких как поступление нового заказа или изменение доступности ресурсов

Особенности задачи управления грузовиками Планирование в реальном времени Большие объемы (> 1000 заказов ежедневно, > 100 пунктов назначения, > 50 транспортных средств) «Плавающие» и «стягивающиеся» временные окна Заказы меньшего объема, чем один грузовик, требуют эффективной консолидации Необходимость поиска решений, сбалансированных по разным критериям Интенсивные перегрузки товара на складах Обмен прицепами Множественные ограничения по типам, доступности, габаритам, совместимости грузов и транспортных средств Необходимость индивидуального подхода к крупным клиентам Собственные и арендованные транспортные средства Жёсткие и гибкие графики Зависимые расписания (прицепов, водителей и др.) Экономическая оценка вариантов в реальном времени Постоянная эволюция сети Сложность задачи такова, что планирование работы большинства крупных транспортных сетей до сих пор ручное!

Иерархии больших программ Последовательное выполнение операций Инструкции сверху вниз Централизованные решения Управляются данными Предсказуемость Стабильность Стремление уменьшать сложность Тотальный контроль Большие сети малых агентов Параллельное выполнение операций Переговоры Распределённые решения Управляются знаниями Самоорганизация Эволюция Стремление наращивать сложность Создание условий для развития Классические системыМультиагентные системы Одновременно активные программы (сопрограммы) Мультиагентный подход для решения сложных задач управления ресурсами

Постоянный поиск соответствий между конкурирующими и кооперирующими агентами потребностей и возможностей на виртуальном рынке системы позволяет строить решение любой сложной задачи как динамическую сеть связей, гибко изменяемую в реальном времени. Виртуальный рынок D S D S D S D S S S S D S S D D S D D D S Соответствие потребности и возможности Агент потребности Агент возможности «Контракт» Сети потребностей и возможностей для построения самоорганизующихся систем (ПВ-сети)

Пример ситуативной модели выявления конфликта и поиска компромиссов Агент заказа из А в В через Z выбирает грузовик с минимальным объемом, чтобы более выполнить более экономичный маршрут, но едет обратно пустой Что будет, если далее приходит заказ из В в А, для которого требуется грузовик большего размера – ведь изменение размера грузовика может повлечь потерю прибыльности первого заказа Второй заказ обращается к агенту маршрута и тот должен решить: Выбрать новый грузовик большего размера, но тогда согласовать это решение с первым заказом и компенсировать ему потери; Выбрать новый грузовик большего размера, не согласовывая с первым заказом, но тогда у этого заказа должна быть возможность уйти; Отказать новому заказу – тогда будет создан другой новый маршрут и по нему напрямую поедет пустой грузовик в В и потом в А Если потеря прибыли от первого заказа оказывается меньше, чем выигрыш от второго, то второй должен быть принят в маршрут с увеличением размера грузовика Если нет, то принимается вариант, когда надо послать второй грузовик в точку В для поездки в А Пример компромисса: один грузовик используется для двух заказов A B A B Пример без компромисса: для выполнения второго заказа используется отдельный грузовик Truck 1 Truck 2 ZZ Принцип баланса интересов: решение принимается, если бонус за новое распределение одних ресурсов превышает сумму штрафов за нарушение предпочтений и ограничений других

Логика мультиагентного планирования Грузовик 1 08:0016: :00 Время Заказ 1 Заказ 2 Заказ 3 Есть начальное расписание Поступает новый заказ Предварительный просмотр Новый заказ «будит» агента Грузовика 3 и начинает с ним переговоры Грузовик 3 оценивает возможность принятия заказа Грузовик 3 «будит» агента Заказа 3 и просит его сдвинуться влево Заказ 3 анализирует ситуацию и отказывается Грузовик 3 просит новый заказ сдвинуться вправо Новый заказ отказывается Грузовик 3 решает отказаться от Заказа 3 и взять новый заказ Заказ 3 начинает переговоры о новом перевозчике и затем размещается на Грузовике 1 путем сдвига Заказа 1 Грузовик 2 Грузовик 3 Новый заказ Какой грузовик лучше для меня? Я могу взять новый заказ если: Сдвинуть 3 заказ влево Сдвинуть новый заказ вправо Откажусь от 3 заказа Возьмёшь меня?Сдвинешься влево? Не могу сдвинуться Сдвинешься вправо? Нет

Расширенный список агентов ПВ-сети мира транспортной логистики АгентНазначение Агент заказаИщет лучшие варианты размещения на грузовиках (например, по цене) Агент грузовикаИщет заказы для увеличения эффективности своего использования Агент стороннего перевозчика Ищет стороннего перевозчика с лучшим соотношением цены и качества Агент маршрутаИщет лучший маршрут для поездки (минимальной длины) Агент водителяИщет поездки, удовлетворяющие предпочтениям водителя (длинные поездки, работа только в рабочее время и т.д.) Агент техосмотраИщет возможности сделать профилактический осмотр грузовика Агент топливаИщет лучшие возможности для заправки машины по маршруту следования Финансовый агентВыбирает варианты оплаты внешним перевозчикам (например, минимум предоплаты) Агент грузаПроверяет условия транспортировки (наличие машины с холодильником) Агент диспетчерВыбирает политику активации агентов Агент компанииСледит за интересами компании и переключает стратегии другим агентам

Заказ 1 Заказ 4 Заказ 2Заказ 3 Шаг 1 Заказ 1 Заказ 4 Заказ 2Заказ 3 Шаг 2 D 1 D 2 Шаг 1 и 2. Проведение переговоров при поступлении нового заказа: Заказ 4 меняет свое положение и смещается вправо Пример хода переговоров по подвижкам (1/3)

D2D2 Заказ 1 Заказ 4 Заказ 2Заказ 3 Шаг 2 Шаг 3 Заказ 1 Заказ 4 Заказ 2Заказ 3 D3D3 Шаг 3. Дальнейшие переговоры: в результате переговоров внутри системы Заказ 2 смещается вправо Пример хода переговоров по подвижкам (2/3)

Заказ 1 Заказ 4 Заказ 2Заказ 3 Шаг 4 D3D3 Шаг 5 Заказ 1 Заказ 4 Заказ 2Заказ 3 Шаги 4 и 5. Достижение итогового решения: в результате переговоров Заказ 1 смещается влево и Заказ 4 размещается без конфликтов с другими заказами Пример хода переговоров по подвижкам (3/3)

A Рассмотрим логистическую сеть некоторой компании 1.Заказ1 следует из C в Z 2.Заказ2 следует из B в X 3. Появляется Заказ3, следует из A в Z 4.Заказ3 решает следовать в B и затем присоединиться к Заказу2 на Базе1 5.Появляется Заказ4, следует из A в Y 6.Заказ3 решает следовать по первому плечу совместно с Заказом4 и по второму плечу – с Заказом1, чтобы избежать одиночной перевозки из A в B База 2 База 1 B C Z Y X Логика мультиагентной маршрутизации через склады промежуточного хранения

Общее описание мультиагентного подхода к планированию в реальном времени Работа системы строится по событиям, приходящим в реальном времени Расписание самоорганизуется в ходе работы системы: агенты работают асинхронно и квазипараллельно, анализируя и перестраивая сцену путем установления или пересмотра связей Решения агентами принимаются эволюционно, при этом изменяются принятые ранее решения Реакция на событие в форме цепочка (волны) изменений решений может возникать и спонтанно, в заранее не предвиденные моменты времени, лавинообразно самоускоряясь (автокатализируясь); Такой подход позволяет рассматривать расписание как «неустойчивое равновесие» («устойчивое неравновесие») и наблюдать такие феномены поведения сложных систем, как порядок и хаос, автокаталитические реакции, катастрофы, осцилляции и другие нелинейные эффекты; По нашему мнению, строится новый класс интеллектуальных систем, способных демонстрировать «эмержентный интеллект»; При этом конструкция и логика работы отдельных агентов крайне простые, но демонстрируемое поведение системы (в целом) необычайно сложное.

Новые возможности – новые проблемы В условиях постоянных изменений трудно оценить, насколько текущее решение далеко от «оптимального»; Работа на исторических данных требует восстановления контекста ситуаций; Решение зависит от истории появления событий (чувствительность к истории); «Эффект бабочки»: малые изменения на входе системы приводят к неожиданным для наблюдателя большим изменениям на выходе; Реакция системы может непредвиденно замедляться для наблюдателя в случае возникновения длинной цепочки изменений (требуется контроль активностями в условиях ограниченного времени на ответ); При повторном запуске, при казалось бы, тех же самых входных данных решение на выходе может оказаться другим (трудно создать «те же самые» входные условия, когда система никогда не останавливается); В силу эволюционного подхода решение невозможно «откатить» назад, поскольку ситуация, как правило, безнадежно изменилась; При доработке вручную случаются интересные «казусы», если оператор не смог правильно оценить сложность ситуации и взаимные зависимости принятых и согласованных между собой агентами решений; Решение системы иногда трудно объяснить пользователю («интерференция» влияний и потеря причинно-следственных связей) Перспективным представляется совместная работа пользователя и системы в интерактивной «доводке» решения;

Основана на Java и Дот.нет Масштабируемость Надежность Устойчивость Конфиденциальность Визуализация Десктоп и Веб-интерфейс Онтологии Базовая платформа Мультиагентные технологии Основаны на семантическом Веб Знания отделены от кода Позволяют описать объекты и связи Дают возможность описывать ситуации Дают возможность обучения системе Базовые конструкции агентов Система диспетчеризации агентов Агенты формируют сети В переговорах используют механизмы рынка Управляемы событиями в реальном времени Агенты проактивны Мультиагентная платформа для управления ресурсами в реальном времени

Первые крупные промышленные проекты Мультиагентная система для управления танкерами для компании Tankers International (UK); Мультиагентная система для управления грузовиками для компании GIST (UK); Мультиагентная система для управления такси для компании Addison Lee (UK); Мультиагентная система для управления сдачи машин в аренду для компании Avis (UK); Мультиагентная система для оптимизации Интернет компаний (UK).

Параметры транспортной сети: 4500 заказов в день Сложная структура заказов Множество возможных консолидаций заказов Малое число заказов, дающих полную загрузку Малое число заказов, от которых можно отказаться Важность заказов требует комплексного планирования – цена ошибки велика 600 мест назначения Множество мелких заказов 3 перевалочные базы 9 пунктов обмена прицепов 140 собственных грузовиков различного типа 20 привлеченных транспортных средств Графики доступности привлеченного транспорта Различные схемы оплаты Ключевая проблема: планирование в реальном времени в сложной транспортной сети с динамичес- кой маршрутизацией грузов Проблемы, требующие решения: Окна доступности пунктов назначения Обратные загрузки Консолидация Вместимость грузовиков Множество ограничений Непрерывный режим планирования Динамическая маршрутизация Перевалки грузов Смена водителей Пример внедрения в GIST

Интерфейс пользователя мультиагентной системы управления грузовиками

Основные преимущества (До/После) ДО ВНЕДРЕНИЯПОСЛЕ ВНЕДРЕНИЯ Планирование дня 1 на день 3: нет обратных загрузок и консолидаций заказов в реальном времени Планирование дня 1 на день 2, а также дня 1 на день 1 Два диспетчера работают целый день для планирования 200 грузов Отсутствие ПО для планирования обслуживания 4000 заказов - (ручное планирование) Трудность быстрого рассмотрения вариантов с разных точек зрения Трудность передачи знаний, скрытых в умах экспертов 8 минут для планирования 200 грузов 4 часа на планирование обслуживания 4000 заказов и секунды на добавление и обработку нового заказа Выбор приемлемого варианта с учетом многих критериев Накапливает знания в онтологии. Легкость добавления новых знаний

Пример внедрения в Addison Lee Компания «Аддисон Ли» оснащена современной ERP системой и CALL центром, объединяющем более чем 130 операторов, получающих и обрабатывающих заказы одновременно Весьма большой флот в более чем 2,000 бортов (каждый оснащен системой GPS навигации). В любой момент около 700 водителей работают одновременно, конкурируя и борясь за заказы. Более заказов в день; поток заказов периодически превышает уровень в 1500 заказов в час; время поступления заказа и место назначения непредсказуемо До 18% заказов с введением адаптивного планировщика поступают через Интернет сайт компании Компания гарантирует прибытие борта к клиенту в центре Лондона в течение 15 минут с момента размещения заказа Водители Freelance арендуют машину у компании и работают в удобное им время, которое в разные дни может быть разным Разнообразие типов клиентов (частные лица, корпоративные, VIP, с различными тарифами с специальными требованиями к водителям и бортам (кресла для детей, места для инвалидов, перевозка домашних животных, …) Учитывается множество параметров заказа: места посадки и высадки, срочные и предварительные заказы, разные виды сервиса, важность (приоритет от 0 до 100 в зависимости от заказчика), специальные требования (детское кресло им т.п.) Разные транспортные средства: «минивэны» и «кэбы», некоторые со специальным оборудованием

Экран бронирования машины

Экран мониторинга выполнения заказа

Экран планирования машин

Пример внедрения в Addison Lee В первые 3 месяца после внедрения были получены результаты: Количество обработанных заказов увеличилось на 7% при том же флоте Автоматически стали планироваться 98,5% всех заказов; Количество потерь заказов сократилось на 2% до 3,5%; Пустой пробег сократился на 22,5%; Улучшилась использование ресурсов: в среднем каждый борт стал выполнять по два дополнительных заказа каждую неделю за то же время и с теми же затратами топлива; Прибыльность возросла на 4,8%, при этом доходы водителей выросли на 9%, а также появилась возможность расширить флот; Время реакции на срочный заказ (от заказа до прибытия борта) теперь 9 минут (лучшее время в Лондоне). Полная окупаемость проекта - около 6 месяцев от внедрения в штатную эксплуатацию Сюжет о данном проекте показан Первым каналом в программе «Время» о необходимости скорейшего внедрения ГЛОНАСС с показом интервью Российских сотрудников Мадженты в офисе Аддисон Ли в Лондоне в 2008 году Компания Аддисон Ли выдвинула разработанное решение на Национальную премия «Оскар в бизнесе» в 2008 году и победила!

Пример внедрения в Avis - Крупная компания имеет около 100 станций по стране в Англии в 6 регионах - Станции от 2-3 водителей, выполняющих до 10 работ в день, -до водителей, выполняющих до работ - Флот из машин по 16 классам (from A to P) с правилами замен

Проблемы управления машинами и водителями Высокая сложность планирования для менеджеров Взаимозависимости расписаний Много непредвиденных событий (задержки и т.д.) Высокая динамика событий Низкая эффективность использования ресурсов сочетается с большими переплатами за внеурочное время Требуется опытные менеджеры Локальная оптимизация работы станций Неэффективное распределение флота по станциям Нет прозрачности, дисциплины и контроля Нет возможности расширения бизнеса

Мультиагентная система сдачи машин в аренду 2. Центр бронирования принимает заказ 3. Информация о заказе вводится и сохраняется в системе 4. Автоматический планировщик : Планирует машины и водителей Строит расписания и корректирует их по событиям Ведет мониторинг исполнения планов и обнаруживает расхождения Взаимодействует с водителями Clients -deliveries -collections Station1 A driver with car Communication by handhelds 5. Водители Получают задания на мобильник Выполняют работы Вводят события 6. Менеджер станции контролирует процесс и вмешивается при необходимости 1. Клиент звонит в компанию 7. Центральный офис Утверждает расценки Контролирует работу станций Анализирует отчеты

Примеры правил принятия решений агентами Стоимость подачи машины Время простоя водителя Стоимость использования водителя Время опоздания к клиенту Время возврата машины на станцию Стоимость переработки водителя Штраф за подачу машины худшего класса Другие … Менеджеры центрального офиса могут изменять штрафы за нарушение критериев Матрица допустимых изменения классов машин Примеры критериев принятия решений Штрафы помогают агентам сравнивать опции, преодолевать ограничения и находить компромиссы

Интерфейс менеджера станции Показывает очередь событий и расписания всех водителей

Карта с запланированными операциями сбора и поставки машин

Маршруты поездок водителей Примеры двух станций

Заказы и состояние их выполнения

Расписание водителей Водителя везут как пассажира Берет машину Доставляет машину Моет машину Отдает ключи На выноске - пример расписания для одного из водителей

Число входных событий в обычный день (по часам) В среднем для 6 станций – более 150 событий в час (для 120 заказов в день и 150 машин на станции)

Классы событий Около 39% всех событий связаны с доступностью и недоступностью ресурсов

Эффективность фазы проактивности Green – фазы, давшие результат по улучшению расписания Red – не успешные фазы Blue – фазы, прерванные новым внешним событием

Время обработки событий Большинство событий обрабатываются менее 3 сек Задержка водителя обрабатывается в среднем около 5 сек Среднее время по классам событий Пример время обработки события «опоздание водителя»

Время «жизни» решения 23% всех решений пересматриваются через 1 час после принятия Только 10% всех решений живут более 3 часов

Результаты измерений, показывающие динамику принятия решений (на 6 станциях) Число заказов в день на станцию Среднее % опозданий 60 % Диапазон числа событий в час Время обработки события Максимально - 45 sec; минимум 15 msec; в среднем – 3.5 sec (70 % всех событий обработано в пределах 3 sec) Среднее число задач, запланированных для одного заказа От 150 до 200 по классам : RunnerTask – 30.7, DrivingTask – 7.28, WashingTask – 6.64, Delivery – 1.88, CarTask – , Collect Drop фактор В среднем около 5 но в загруженных расписаниях в пик время до 15 Объем переговоров (число сообщений) на обработку 1 заказа сообщений Число постоянно активных агентов Агентов задач , агентов машин – 1000, агентов водителей Число опций на одно решение От 5-10 в обычное время – до 50 в пик время

Полученные результаты Текущее состояние разработки: опытная эксплуатация в первых 6 станциях в Великобритании Увеличение объема выполненных заказов Сокращение внеурочной работы водителей (переработки) Сокращение трудоемкости Station Managers Качество обслуживания клиентов (меньше ошибок с классами машин и опозданий) Сокращение времени реакции на непредвиденные события Полная прозрачность сети станций Улучшение бизнеса за счет повышения эффективности использования флота станций; Сокращение человеческого фактора при принятии решений Ближайший план – доработки по уменьшению «нервности» системы и внедрение в других станциях ( )

Новые проекты

Новые проекты РКК «Энергия» Динамическое планирование программы полетов и грузопотока МКС ЦСКБ-Прогресс, Тяжмаш, Ижевский мотозавод Внутрицеховое планирование станков и рабочих в реальном времени Транспортные компании «РусГлобал» и «Пролоджикс», EI Tech (USA) Динамическое планирование грузовых перевозок на основе средств GPS навигации Airbus/Университет г. Кёльна, Германии Моделирование процессов управления наземными сервисами аэропорта на основе RFID-чипов Минобрнауки России Динамический планировщик задач пользователей мобильных телефонов РФФИ Коллективное управление роем спутников Dynamic IT Управление рисками страховых компаний

Новые функциональные возможности Достигаемые преимуществаПримеры применения 1.Конструкция агента, поддер- живающая полный цикл управления: восприятие среды, планирования, исполнения Возможность индивидуального управления агентами для балансировки интересов всех участников взаимодействия Динамическая диспетчери-зации, планирование и оптимизация использования мобильных ресурсов 2.Виртуальный рынок агентов, основанный на нелинейной термодинамике Повышение оперативности и гибкости, качества и эффективности планирования в реальном времени, сочетание реального времени и пакетного режима Ускорение или торможение процессов переговоров и саморегуляция других процессов в системе 3.Переход к адаптивным сетям планировщиков реального времени, демонстрирующих коэволюцию самоорганизующихся систем Открытость и гибкость, высокая производительность, _асштабируемость, надежность и живучесть системы управления предприятием Управление фабрикой или цепочкой поставок как распределенной р2р сетью адаптивных планировщиков отдельных цехов 4.Динамически формируемые онтологии, непрерывно пополняемые в ходе диалога с пользователями («снизу-вверх») Возможность обучать и наращивать базу знаний системы «на лету» без ее полного перепрограммирования Система в диалоге с водителем узнает о таких понятиях, как ремонт дороги, снежный занос и т.д. 5.Поддержка «коллективного интеллекта» предприятия, в котором каждый сотрудник активно участвует в управлении Повышение эффективности, продуктивности, устойчивости и конкуренто-способности бизнеса Водитель такси может по сигналу с сотового сообщать об скоплении пассажиров для свободных машин 6.Интерактивное взаимодействие с системой, в ходе которого решение задачи ищется совместно с системой Интеллектуализация диалога с пользователем, легкость и удобство перестройки любых фрагментов расписания Позволяет пользователю дорабатывать решения в диалоге с системой 7.Поддержка работы в случае неопределенности ситуации или ошибок в исходных данных Недостаток данных или ошибки не являются препятствием для продолжения работы системы Большая устойчивость и надежность работы системы при некорректных данных 8.Платформа для поддержки параллельных вычислений Повышение производительности создаваемых системПланирование большого числа мобильных ресурсов Мультиагентная платформа нового поколения

Мультиагентная система управления грузопотоком МКС Десятки стартов, тысячи единиц грузов, сотни событий … Задержка по погодным условиям старта в США вызывает цепочку сдвигов полетов на Российском сегменте, пересчет дат стартов, состава грузопотока, снижение станции, увеличение запаса топлива на следующих ракетах и т.д. Необходимо организовать постоянное согласование решений в распределенной сети подсистем, каждая их которых решает конкретные задачи (программа полетов, грузопоток, баллистика и т.д.) В процессе планирования возникает необходимость разрешения конфликтов и поиска баланса интересов: взять более приоритетный груз и доставить меньше воды, сделать запас по топливу и задержать отстыковку, догрузить транспортное средство и повысить затоваривание на станции. Необходимо учитывать при автоматическом планировании взаимосвязи между всеми элементами плана (грузами, транспортными средствами, доставками топлива и воды, ограничениями по стыковке и отстыковке) Требуется создание 8 основных АРМов и целый набор АРМов поставщиков В дальнейшем возможна автоматизация управления ресурсами во всей цепочке поставок

Экран конструктора онтологий Подход к построению МАС цеха

Экраны построения программы полетов Подход к построению МАС цеха

Экраны построения грузопотока Подход к построению МАС цеха

Экраны баланса (на примере воды) Подход к построению МАС цеха

Преимущества разработанного подхода Позволяет предприятиям переходить к экономике реального времени Повышает эффективность ресурсов, качество обслуживания, снижает затраты денег и времени, риски и штрафы Решает сложные задачи планирования в производственных и транспортных сетях за счет перехода от перебора - к поиску конфликтов и компромиссов Поддерживает непрерывное перепланирование в реальном времени с быстрой реакцией на событиям Обеспечивает индивидуальный подход для каждого заказа и ресурса Поддерживает двустороннее взаимодействие с пользователями Помогает снизить зависимость от персоналий в принятии решений Снижает затраты на разработку за счет повторного использование кода при переходе к новым сферам применений Дает возможность моделирования «если-то» для оптимизации решений Создает масштабируемую платформу для роста сложности решаемых задач и развития бизнеса

Перспективы That Was ThenThis is Future Batch Optimizers Rules Engines Constraints Real-time Manage Trade-offs Decision-Making Logic Cost/value equation Visualize Learn, Simulate Adapt and Forecast

Основные публикации Модели, методы и средства Скобелев П.О. Открытые мультиагентные системы для оперативной обработки информации в процессах принятия решений. // Автометрия. – C В.А. Виттих, П.О. Скобелев. Мультиагентные модели взаимодействия для построения сетей потребностей и возможностей в открытых системах. // Автоматика и телемеханика, 1, С Андреев В., Виттих В., Батищев С., Ивкушкин К., Минаков И., Ржевский Г., Сафронов А., Скобелев П. Методы и средства создания открытых мультиагентных систем для поддержки процессов принятия решений // Известия Академии наук. Теория и системы управления. – – С G.Rzevski, P. Skobelev, V.Andreev. MagentaToolkit: A Set of Multi-Agent Tools for Developing Adaptive Real-Time Applications - - Proceedings of 4-th International Conference on Holonic Approach and Multi Agent Systems (HoloMAS 2007). – Germany, June G. Rzevski, J. Himoff, P. Skobelev. Magenta Technology: A Family of Multi-Agent Intelligent Schedulers. Proceedings of Workshop on Software Agents in Information Systems and Industrial Applications 2(SAISIA). - Fraunhofer IITB, Germany, February George Rzevski, Petr Skobelev. Emergent Intelligence in Large Scale Multi-Agent Systemsю - INTERNATIONAL JOURNAL OF EDUCATION AND INFORMATION TECHNOLOGIES. - Issue 2, Volume 1, В.А. Виттих, П.О. Скобелев. Метод сопряженных взаимодействий для управления распределением ресурсов в реальном времени // Автометрия. – Практические приложения Himoff, J., Skobelev, P., Wooldridge, M. Magenta Technology: Multi-Agent Systems for Ocean Logistics – Proceedings of 4-th International Conference on Autonomous Agents and Multi Agent Systems (AAMAS 2005). ­– Holland, July J. Himoff, G Rzevski, P Skobelev. Multi-Agent Logistics i-Scheduler for Road Transportation – Proceedings of 5-th International Conference on Autonomous Agents and Multi Agent Systems (AAMAS 2006). ­– Japan, May Андреев В.В., Глащенко А.В., Иващенко А.В., Иноземцев С.В., Скобелев П.О., Швейкин П.К. Мультиагентные системы адаптивного планирования мобильных ресурсов. – В трудах IV Международной конференции по проблемам управления (МКПУ-IV) – ИПУ РАН, 2009, стр ; A.Glashenko, A.Ivashenko, G Rzevski, P Skobelev. Multi-Agent Real Time Scheduling System for Taxi Companies – Proceedings of 8-th International Conference on Autonomous Agents and Multi Agent Systems (AAMAS 2009). Hungary, Budapest, May 2009; I.Yankov, G Rzevski, P Skobelev. Multi-Agent Scheduler for Rent-A-Car Business. - Proceedings of 6-th International Conference on Holonic Approach and Multi Agent Systems (HoloMAS 2009). – Germany, Springer, August 2009.

Спасибо за внимание! Для связи: Скобелев Петр Олегович Сотовый тел.: Для дополнительной информации: