Онтологии как инструмент создания открытых мультиагентных систем управления ресурсами

Бесплатный доступ

В статье рассматривается использование онтологических моделей объектов планирования для сокращения трудоёмкости разработки и расширения возможностей по настройке мультиагентных систем управления ресурсами предприятий. В этих целях вводится базовая онтология планирования ресурсов, относительно независимая от предметной области, и даются примеры её расширения для управления ресурсами в различных прикладных сферах. В качестве центрального понятия предлагаемой онтологии планирования выделяется концепт «Задача», позволяющий формализовать требования к необходимым ресурсам, установить связи с предшествующими и последующими задачами, определить входные и выходные объекты каждой задачи. Показывается, что на основе этого концепта появляется возможность создать относительно универсального и легко настраиваемого программного агента задачи; на его базе в мультиагентной системе строится расписание как сеть потребностей и возможностей связанных между собой задач конкретного производства. На основе базовой онтологии и её прикладных расширений строится база знаний предприятия, содержащая его онтологическую модель, включающую экземпляры введённых классов понятий и отношений. Предложены расширения классов агентов сети потребностей и возможностей и разработан мультиагентный метод планирования ресурсов, использующий базу знаний предприятия. Приводится описание разработанного комплекса программных средств, с помощью которого осуществляется создание онтологии и базы знаний, а также планирование производства до уровня задач отдельных сотрудников. Обсуждаются перспективы развития предложенного подхода для создания онтологических «цифровых двойников» предприятий, применимых как в оперативном управлении, так и для моделирования процессов модернизации предприятий.

Еще

Управление ресурсами, онтологии, базы знаний, мультиагентные технологии, планирование, адаптивность, гибкое производство

Короткий адрес: https://sciup.org/170178823

IDR: 170178823   |   DOI: 10.18287/2223-9537-2019-9-2-261-281

Список литературы Онтологии как инструмент создания открытых мультиагентных систем управления ресурсами

  • Zhong, R.Y. Intelligent Manufacturing in the Context of Industry 4.0: A Review / R. Y. Zhong, X. Xu, E. Klotz, S. Newman // Frontiers of Mechanical Engineering. - 2016. - P. 616-630.
  • Tao, F. Digital twin-driven product design, manufacturing and service with big data / F. Tao, J. Cheng, Q. Qi, M. Zhang, H. Zhang, F. Sui // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2017. - P. 3563-3576.
  • Leitao, P. Smart Agents in Industrial Cyber-Physical Systems / P. Leitao, S. Karnouskos, L. Ribeiro, J. Lee, T. Strasser, A. W. Colombo // Proceedings of the IEEE. - 2016. - № 104(5). - P. 1086-1101.
  • Городецкий, В.И. Современное состояние и перспективы индустриальных применений многоагентных систем / В. И. Городецкий, О. Л. Бухвалов, П. О. Скобелев, И. В. Майоров // Управление большими системами: сборник трудов. - 2017. - № 66. - С. 94-157.
  • Ржевский, Г. Как управлять сложными системами? Мультиагентные технологии для создания сложных систем управления предприятиями / Г. Ржевский, П.О. Скобелев. - Самара: Офорт, 2015. - 290 с.
Статья научная