Многоагентные технологии для индустриальных приложений: реальность и перспектива
Ключевые слова:
многоагентные систем, индустриальные приложения, дорожная карта МАС, взаимодействие агентов, протокол взаимодействия, интернет вещейАннотация
Уже в течение более чем четверти века технология многоагентных систем рассматривается как одна из наиболее перспективных технологий концептуализации и программной реализации сложных распределенных систем. Однако в практике происходит совсем иное: индустрия практически не использует эту технологию, и это несмотря на то, что на практике появляются все новые и новые классы приложений, для которых эта технология представляется чуть ли ни единственно возможной технологией разработки. В статье анализируются недавние прогнозы и реальные достижения в части практического применения многоагентных систем на промышленном уровне. Выявляются проблемы, которые в настоящее время препятствуют широкому промышленному внедрению многоагентных систем и технологий, а также пути их преодоления. Анализируются классы приложений, в реализации которых многоагентные технологии имеют неоспоримые преимущества и оцениваются перспективы развития этих технологий до уровня индустриального применения.Литература
1. Digital Ecosystems. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_ecosystem (дата обращения: 04.11.2017).
2. Digital Business Ecosystems & The Platform Economy. URL: http://www.gartner.com/technology/topics/business-ecosystems.jsp (дата обращения: 04.11.2017).
3. https://www.linkedin.com/pulse/industrial-upcycling-definition-michael-rada/ (дата обращения: 04.11.2017).
4. Kaminka G. Robots Are Agents, Too! // Keynote Lecture. International Conference on Autonomous Agents and Multi-agent Systems (AAMAS 2007). 2007. pp. 4.
5. The First International Workshop on the Internet of Agents (IoA). 2016. URL: http://www2.cs.siu.edu/~salqithami/ioa/ (дата обращения: 04.11.2017).
6. Luck M., McBurney P., Shehory O., Willmott S. Agent technology: computing as Interaction (a roadmap for agent based computing) // University of Southampton Department of Electronics & Computer Science. 2005. 108 p. URL: http://www.agentlink.org/roadmap/ (дата обращения: 04.11.2017).
7. Műller J., Fisher K. Application Impact of Multi-agent Systems and Technologies: A Survey // Agent-oriented software engineering. 2014. pp. 27–53.
8. Strassner J. Using agents and autonomic computing to build next generation seamless mobility services // Proceedings of the 6th international joint conference on Autonomous agents and multiagent systems. 2007. Article no. 1.
9. DeLoach S.A. Moving multi-agent systems from research to practice // International Journal Agent-Oriented Software Engineering. 2009. vol. 3. no. 4. pp. 378–382.
10. Zambonelli F., Jennings N., Wooldridge M. Developing Multi-agent systems: The GAIA methodology // ACM Transactions on Software Engineering and Methodology. 2003. vol. 12(3). pp. 417–470.
11. Brinkkemper J., Solvberg A. Tropos: A framework for requirements-driven software development // Info. Syst. Engg.: State Art Res. Themes. 2000. LNCS 1. pp. 261–273.
12. DeLoach S. Analysis and Design using MaSE and agentTool // Proceedings of the 12th Midwest Artificial Intelligence and Cognitive Science Conference (MAICS). Miami University Press. 2001.
13. Bernon C., Gleizes M.P., Peyruqueou S., Picard G. ADELFE: a methodology for adaptive multi-agent systems engineering // International Workshop on Engineering Societies in the Agents World. 2002. pp. 156–169.
14. Caire G. et al. Agent Oriented Analysis using MESSAGE/UML // International Workshop on Agent-Oriented Software Engineering. 2001. pp. 119–135.
15. Padgham L., Winikoff M. Prometheus: A Paradigm Methodology for Engineering Intelligent Agents // Proceedings of the Workshop on Agent-Oriented Methodologies. 2002. pp. 97–108.
16. Leitao P., Vrba P. Recent Developments and Future Trends of Industrial Agents // Holonic and Multi-Agent Systems for Manufacturing. 2011. LNCS 6867. pp. 15–28.
17. Городецкий В.И., Самойлов В.В., Троцкий Д.В. Базовая онтология коллективного поведения автономных агентов и ее расширения // Известия РАН: Теория и системы управления. 2015. № 5. С. 102–121.
18. Wooldridge M. An Introduction to Multi-Agent Systems // John Wiley & Sons. 2009. 368 p.
19. Tambe M. Towards Flexible Teamwork // Journal of artificial intelligence research. 1997. vol. 7. pp. 83–124.
20. Sycara K., Sukthankar G. Literature review of teamwork models // Robotics Institute, Carnegie Mellon University. 2006. 31 p. URL: http://www.ri.cmu.edu/pub_files/pub4/sycara_katia_2006_1/sycara_katia_2006_1.pdf (дата обращения: 04.11.2017).
21. ACL – Agent Communication Language. URL: http://fipa.org/specs/fipa00061/SC00061G.pdf (дата обращения: 04.11.2017).
22. RoboCup Soccer Server URL: http://swarm.cs.virginia.edu/robocup/documentation/manual.pdf (дата обращения: 04.11.2017).
23. Виттих В.А., Скобелев П.О. Мультиагентные модели взаимодействия для построения сетей потребностей и возможностей в открытых системах // Автоматика и Телемеханика. 2003. № 1. C. 177–185.
24. Cougaar Agent Architecture. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Cougaar (дата обращения: 04.11.2017).
25. Technology Reports, Universal Description, Discovery, and Integration (UDDI). URL: http://xml.coverpages.org/uddi.html (дата обращения: 04.11.2017).
26. Городецкий В.И., Бухвалов О.Л., Скобелев П.О. Майоров И. Современное состояние и перспективы индустриальных применений многоагентных систем // Управление большими системами. 2017. Вып. 66. С. 94–157.
27. Sierra C., Sabater J., Augusti J., Garcia P. SADDE: Social Agents Design Driven by Equations // Methodologies and software engineering for agent systems. Kluwer Academic Publishers. 2004. pp. 1–24.
28. Luck M., Gomez-Sanz J. Agent-oriented Software Engineering IX // 9th International Workshop (AOSE 2008). 2009. LNCS 5386. 287 p.
29. Garcia-Ojeda J.C., DeLoach S.A. AgentTool Process Editor: Supporting the Design of Tailored Agent-based Processes // Proceedings of the 2009 ACM symposium on Applied Computing. 2009. pp. 707–714.
30. Nwana H.S., Ndumu D.T., Lee L.C., Collis J.C. ZEUS: A Toolkit for Building Distributed Multi-Agent Systems // Applied Artificial Intelligence. 1999. vol. 13. no. 1-2. pp. 129–185.
31. AgentBuilde – an integrated software toolkit that allows software developers to quickly develop intelligent software agents and agent-based applications. URL: http://www.agentbuilder.com/Documentation/brochures/ABFamilyBrochure.pdf (дата обращения: 04.11.2017).
32. Burrafato P., Cossentino M. Designing a multi-agent solution for a bookstore with PASSI methodology // Procs. Agent-Oriented Information Systems. 2002. pp. 119–135.
33. Gorodetsky V., Karsaev O., Samoylov V., Konushy V. Support for Analysis, Design and Implementation Stages with MASDK // International Workshop on Agent-Oriented Software Engineering. 2008. pp. 272–287.
34. Rimassa G., Greenwood D., Kernland M.E. The Living Systems Technology Suite: An Autonomous Middleware for Autonomic Computing // International Conference on Autonomic and Autonomous Systems (ICAS'06). 2006. pp. 33–33.
35. Gorodetsky V. Internet of Agents: From Set of Autonomous Agents to Network Object // Second International Workshop on Internet of Agents. 2017. pp. 1–17.
36. International Federation of Automatic Control (IFAC). URL: https://www.ifac-control.org/ (дата обращения: 04.11.2017).
37. Granichin O., Volkovich Z., Toledano-Kitai D. Randomized Algorithms in Automatic Control and Data Mining // Springer Series: Intelligent Systems Reference Library. 251 p. URL: http://www.twirpx.com/file/1562616/ (дата обращения: 04.11.2017).
38. Mayorov I., Skobelev P. Toward Thermodynamics of Real Time Scheduling // International Journal of Design & Nature and Ecodynamics. 2015. vol. 10. no. 3 pp. 21–223.
39. Городецкий В.И. Многоагентная самоорганизация в B2B сетях // XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014. С. 8954–8965. URL: http://vspu2014.ipu.ru/proceedings/vspu2014.zip (дата обращения: 04.11.2017).
40. Rzhevski G., Skobelev P. Managing complexity // WIT Press. 2014. 156 p.
41. Скобелев П.О. Мультиагентные технологии в промышленных применениях: к 20-летию основания Самарской научной школы мультиагентных систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2010. № 12. С. 33–46.
42. Скобелев П.О. Интеллектуальные системы управления ресурсами в реальном времени: принципы разработки, опыт промышленных внедрений и перспективы развития // Приложение к теоретическому и прикладному научно-техническому журналу «Информационные технологии». 2013. № 1. С. 1–32.
43. Городецкий В.И. Самоорганизация и многоагентные системы. II. Приложения и технология разработки // Известия РАН. Теория и системы управления. 2012. № 3. С. 102–123.
44. Bonomi F., Milito R., Zhu J., Addepalli S. Fog computing and its role in the internet of things // Proceedings of the first edition of the MCC workshop on Mobile cloud computing. 2012. pp. 13–16.
45. Yi Sh. et al. Security and Privacy Issues of Fog Computing: A Survey // International Conference on Wireless Algorithms, Systems, and Applications. 2015. LNCS 9204. pp. 685–695.
46. Бухвалов О.Л. и др. Распределенная координация в B2B производственных сетях // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2013. № 3. С. 193–203.
47. Городецкий В.И., Карсаев О.В., Самойлов В.В., Серебряков С.В. Инструментальные средства для открытых сетей агентов // Известия РАН. Теория и Системы Управления. Москва. Наука. 2008. №. 3. С. 106–124.
48. Hewitt C., Bishop P., Steiger R. A Universal Modular Actor Formalism for Artificial Intelligence // Proceedings of International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI-1973). pp. 235–245.
49. Bellifemine F., Poggi A., Rimassa G. JADE – A FIPA-compliant agent framework. JADE. URL: http://jmvidal.cse.sc.edu/library/jade.pdf (дата обращения: 04.11.2017).
2. Digital Business Ecosystems & The Platform Economy. URL: http://www.gartner.com/technology/topics/business-ecosystems.jsp (дата обращения: 04.11.2017).
3. https://www.linkedin.com/pulse/industrial-upcycling-definition-michael-rada/ (дата обращения: 04.11.2017).
4. Kaminka G. Robots Are Agents, Too! // Keynote Lecture. International Conference on Autonomous Agents and Multi-agent Systems (AAMAS 2007). 2007. pp. 4.
5. The First International Workshop on the Internet of Agents (IoA). 2016. URL: http://www2.cs.siu.edu/~salqithami/ioa/ (дата обращения: 04.11.2017).
6. Luck M., McBurney P., Shehory O., Willmott S. Agent technology: computing as Interaction (a roadmap for agent based computing) // University of Southampton Department of Electronics & Computer Science. 2005. 108 p. URL: http://www.agentlink.org/roadmap/ (дата обращения: 04.11.2017).
7. Műller J., Fisher K. Application Impact of Multi-agent Systems and Technologies: A Survey // Agent-oriented software engineering. 2014. pp. 27–53.
8. Strassner J. Using agents and autonomic computing to build next generation seamless mobility services // Proceedings of the 6th international joint conference on Autonomous agents and multiagent systems. 2007. Article no. 1.
9. DeLoach S.A. Moving multi-agent systems from research to practice // International Journal Agent-Oriented Software Engineering. 2009. vol. 3. no. 4. pp. 378–382.
10. Zambonelli F., Jennings N., Wooldridge M. Developing Multi-agent systems: The GAIA methodology // ACM Transactions on Software Engineering and Methodology. 2003. vol. 12(3). pp. 417–470.
11. Brinkkemper J., Solvberg A. Tropos: A framework for requirements-driven software development // Info. Syst. Engg.: State Art Res. Themes. 2000. LNCS 1. pp. 261–273.
12. DeLoach S. Analysis and Design using MaSE and agentTool // Proceedings of the 12th Midwest Artificial Intelligence and Cognitive Science Conference (MAICS). Miami University Press. 2001.
13. Bernon C., Gleizes M.P., Peyruqueou S., Picard G. ADELFE: a methodology for adaptive multi-agent systems engineering // International Workshop on Engineering Societies in the Agents World. 2002. pp. 156–169.
14. Caire G. et al. Agent Oriented Analysis using MESSAGE/UML // International Workshop on Agent-Oriented Software Engineering. 2001. pp. 119–135.
15. Padgham L., Winikoff M. Prometheus: A Paradigm Methodology for Engineering Intelligent Agents // Proceedings of the Workshop on Agent-Oriented Methodologies. 2002. pp. 97–108.
16. Leitao P., Vrba P. Recent Developments and Future Trends of Industrial Agents // Holonic and Multi-Agent Systems for Manufacturing. 2011. LNCS 6867. pp. 15–28.
17. Городецкий В.И., Самойлов В.В., Троцкий Д.В. Базовая онтология коллективного поведения автономных агентов и ее расширения // Известия РАН: Теория и системы управления. 2015. № 5. С. 102–121.
18. Wooldridge M. An Introduction to Multi-Agent Systems // John Wiley & Sons. 2009. 368 p.
19. Tambe M. Towards Flexible Teamwork // Journal of artificial intelligence research. 1997. vol. 7. pp. 83–124.
20. Sycara K., Sukthankar G. Literature review of teamwork models // Robotics Institute, Carnegie Mellon University. 2006. 31 p. URL: http://www.ri.cmu.edu/pub_files/pub4/sycara_katia_2006_1/sycara_katia_2006_1.pdf (дата обращения: 04.11.2017).
21. ACL – Agent Communication Language. URL: http://fipa.org/specs/fipa00061/SC00061G.pdf (дата обращения: 04.11.2017).
22. RoboCup Soccer Server URL: http://swarm.cs.virginia.edu/robocup/documentation/manual.pdf (дата обращения: 04.11.2017).
23. Виттих В.А., Скобелев П.О. Мультиагентные модели взаимодействия для построения сетей потребностей и возможностей в открытых системах // Автоматика и Телемеханика. 2003. № 1. C. 177–185.
24. Cougaar Agent Architecture. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Cougaar (дата обращения: 04.11.2017).
25. Technology Reports, Universal Description, Discovery, and Integration (UDDI). URL: http://xml.coverpages.org/uddi.html (дата обращения: 04.11.2017).
26. Городецкий В.И., Бухвалов О.Л., Скобелев П.О. Майоров И. Современное состояние и перспективы индустриальных применений многоагентных систем // Управление большими системами. 2017. Вып. 66. С. 94–157.
27. Sierra C., Sabater J., Augusti J., Garcia P. SADDE: Social Agents Design Driven by Equations // Methodologies and software engineering for agent systems. Kluwer Academic Publishers. 2004. pp. 1–24.
28. Luck M., Gomez-Sanz J. Agent-oriented Software Engineering IX // 9th International Workshop (AOSE 2008). 2009. LNCS 5386. 287 p.
29. Garcia-Ojeda J.C., DeLoach S.A. AgentTool Process Editor: Supporting the Design of Tailored Agent-based Processes // Proceedings of the 2009 ACM symposium on Applied Computing. 2009. pp. 707–714.
30. Nwana H.S., Ndumu D.T., Lee L.C., Collis J.C. ZEUS: A Toolkit for Building Distributed Multi-Agent Systems // Applied Artificial Intelligence. 1999. vol. 13. no. 1-2. pp. 129–185.
31. AgentBuilde – an integrated software toolkit that allows software developers to quickly develop intelligent software agents and agent-based applications. URL: http://www.agentbuilder.com/Documentation/brochures/ABFamilyBrochure.pdf (дата обращения: 04.11.2017).
32. Burrafato P., Cossentino M. Designing a multi-agent solution for a bookstore with PASSI methodology // Procs. Agent-Oriented Information Systems. 2002. pp. 119–135.
33. Gorodetsky V., Karsaev O., Samoylov V., Konushy V. Support for Analysis, Design and Implementation Stages with MASDK // International Workshop on Agent-Oriented Software Engineering. 2008. pp. 272–287.
34. Rimassa G., Greenwood D., Kernland M.E. The Living Systems Technology Suite: An Autonomous Middleware for Autonomic Computing // International Conference on Autonomic and Autonomous Systems (ICAS'06). 2006. pp. 33–33.
35. Gorodetsky V. Internet of Agents: From Set of Autonomous Agents to Network Object // Second International Workshop on Internet of Agents. 2017. pp. 1–17.
36. International Federation of Automatic Control (IFAC). URL: https://www.ifac-control.org/ (дата обращения: 04.11.2017).
37. Granichin O., Volkovich Z., Toledano-Kitai D. Randomized Algorithms in Automatic Control and Data Mining // Springer Series: Intelligent Systems Reference Library. 251 p. URL: http://www.twirpx.com/file/1562616/ (дата обращения: 04.11.2017).
38. Mayorov I., Skobelev P. Toward Thermodynamics of Real Time Scheduling // International Journal of Design & Nature and Ecodynamics. 2015. vol. 10. no. 3 pp. 21–223.
39. Городецкий В.И. Многоагентная самоорганизация в B2B сетях // XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014. С. 8954–8965. URL: http://vspu2014.ipu.ru/proceedings/vspu2014.zip (дата обращения: 04.11.2017).
40. Rzhevski G., Skobelev P. Managing complexity // WIT Press. 2014. 156 p.
41. Скобелев П.О. Мультиагентные технологии в промышленных применениях: к 20-летию основания Самарской научной школы мультиагентных систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2010. № 12. С. 33–46.
42. Скобелев П.О. Интеллектуальные системы управления ресурсами в реальном времени: принципы разработки, опыт промышленных внедрений и перспективы развития // Приложение к теоретическому и прикладному научно-техническому журналу «Информационные технологии». 2013. № 1. С. 1–32.
43. Городецкий В.И. Самоорганизация и многоагентные системы. II. Приложения и технология разработки // Известия РАН. Теория и системы управления. 2012. № 3. С. 102–123.
44. Bonomi F., Milito R., Zhu J., Addepalli S. Fog computing and its role in the internet of things // Proceedings of the first edition of the MCC workshop on Mobile cloud computing. 2012. pp. 13–16.
45. Yi Sh. et al. Security and Privacy Issues of Fog Computing: A Survey // International Conference on Wireless Algorithms, Systems, and Applications. 2015. LNCS 9204. pp. 685–695.
46. Бухвалов О.Л. и др. Распределенная координация в B2B производственных сетях // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2013. № 3. С. 193–203.
47. Городецкий В.И., Карсаев О.В., Самойлов В.В., Серебряков С.В. Инструментальные средства для открытых сетей агентов // Известия РАН. Теория и Системы Управления. Москва. Наука. 2008. №. 3. С. 106–124.
48. Hewitt C., Bishop P., Steiger R. A Universal Modular Actor Formalism for Artificial Intelligence // Proceedings of International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI-1973). pp. 235–245.
49. Bellifemine F., Poggi A., Rimassa G. JADE – A FIPA-compliant agent framework. JADE. URL: http://jmvidal.cse.sc.edu/library/jade.pdf (дата обращения: 04.11.2017).
Опубликован
2017-12-04
Как цитировать
Городецкий, В. И., & Скобелев, П. О. (2017). Многоагентные технологии для индустриальных приложений: реальность и перспектива. Труды СПИИРАН, 6(55), 11-45. https://doi.org/10.15622/sp.55.1
Раздел
Методы управления и обработки информации
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу (Смотри The Effect of Open Access).
