The paper is devoted to an overview of multi-agent principles, methods, and technologies intended to adaptive real-time data clustering. The proposed methods provide new principles of self-organization of records and clusters, represented by software agents, making it possible to increase the adaptability of different clustering processes significantly. The paper also presents a comparative review of the methods and results recently developed in this area and their industrial applications. An ability of self-organization of items and clusters suggests a new perspective to form groups in a bottom-up online fashion together with continuous adaption previously obtained decisions. Multi-agent technology allows implementing this methodology in a parallel and asynchronous multi-thread manner, providing highly flexible, scalable, and reliable solutions. Industrial applications of the intended for solving too complex engineering problems are discussed together with several practical examples of data clustering in manufacturing applications, such as the pre-analysis of customer datasets in the sales process, pattern discovery, and ongoing forecasting and consolidation of orders and resources in logistics, clustering semantic networks in insurance document processing. Future research is outlined in the areas such as capturing the semantics of problem domains and guided self-organization on the virtual market.
В статье рассматривается использование онтологических моделей объектов планирования для сокращения трудоемкости 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 ее 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 ее прикладных расширений строится база знаний предприятия, содержащая его онтологическую модель, включающую экземпляры введенных 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.
Развитие аэрокосмических и информационных технологий, наряду с успехами в агрохимии, семеноводстве и биологии в целом, позволили поднять эффективность земледелия и растениеводства. В статье представлен краткий обзор работ в предметной области «точное земледелие». Рассмотрены вопросы информационной поддержки точного земледелия в области рационального распределения ресурсов на основе использования средств дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Рассматриваются различные типы летательных аппаратов (ЛА) от космических спутников до дронов, способных осуществлять ДЗЗ для сельхозпроизводителей. Результаты мониторинга сельхозугодий ЛА позволяют в оперативном режиме принимать локальные и стратегические решения по ситуациям, которые в реальной жизни характеризуются большой динамикой. Наличие у аграриев соответствующего инструментария в виде баз знаний и данных, систем поддержки принятия решений повышает эффективность земледелия. В работе рассмотрены различные предметные онтологии (онтологии растений, онтологии признаков растений, онтологии экспериментальных условий и др.) и онтологии задач, решаемых в области точного земледелия. Представлены оригинальные результаты онтологического моделирования исследуемой области на основе конструктора баз знаний, разрабатываемого компанией «Разумные решения». Для решения задачи распределения ресурсов и планирования работ предлагается использовать мультиагентный подход.
In this paper we introduce the use of ontology for scheduling, which provides the opportunity to create ontological model of the enterprise, develop generic multi-agent scheduler and customize matching requirements for each operation in business or technological processes, for example, for applications in manufacturing, project management, supply chains, etc. The example of applications for supply chain of insurance company is presented.
Nowadays, the demand for increasing business efficiency is constantly growing, calling for development of resource management systems that can be applied to solve a wide range of complex tasks with minimum costs and within a limited time period. Unfortunately, traditional combinatorial or heuristic methods and tools cannot reach good enough solutions for complex tasks of realtime resource management. For this reason, the paper considers multi-agent technology as the key element of the required solutions. It can help find the balance of interests of all parties involved and flexibly adapt it to unpredictable events, such as, for example, a new order, inaccessible resources, delay of operations, etc. This paper presents the use of ontology for planning, giving the opportunity to develop an ontological enterprise model and a generic multi-agent scheduler, as well as to customize the appropriate requirements for each operation in business processes or technological processes in production applications, project management, supply chains and so on. At the top of the ontology editor is the Semantic Wikipedia, supporting the enterprise knowledge base for the tasks of resource management. The paper also provides examples of applications for supply chain in insurance business and management of maintenance of complex technical objects.
The growing demand for improving business efficiency requests the development of generic resource management systems applicable for solving a wide range of complex problems with minimum cost and time. However, the classical combinatorial or heuristic methods and tools do not provide adequate solutions for solving complex problems of resource management in real time. That is why we consider multi-agent technology as the core part of such solutions – which helps find the balance of many interests and adapt it in a flexible way to unpredictable events, such as a new order, an unavailable resource, etc. In this paper we introduce the use of ontology for scheduling, which provides the opportunity to create ontological model of the enterprise, develop generic multi-agent scheduler and customize matching requirements for each operation in business or technological processes, for example, for applications in manufacturing, project management, supply chains, etc. Semantic Wikipedia on the top of ontology editor will be discussed to support knowledge base of enterprise for resource management. The example of applications for supply chain of insurance company is presented.
Актуальной проблемой ракетно-космической промышленности является повышение эффективности использования накопленных знаний в виде разнородных документов, описывающих результаты интеллектуальной деятельности. Для решения этой задачи предлагается использовать систему управления знаниями предприятий ракетно-космической промышленности, построенной на основе новых технологий. Новизна заключается в использовании онтологии доменов (Semantic Web) и «мультиагентного Интернета» в качестве интеллектуальной базы для управления знаниями предприятий ракетно-космических промышленности и всей отрасли. В работе проведен анализ и сравнение доступных онтологических редакторов, отмечены их достоинства и недостатки. Рассмотрен пример использования предлагаемого подхода для описания онтологии, а также представлен механизм создания семантического дескриптора на базе конструкторской и эксплуатационной документации на изделие. Результатом являются разработанные методы и средства для построения систем управления знаниями. Практическое использование системы управления знаниями позволит улучшить эффективность повторного использования результатов интеллектуальной деятельности, повысить производительность работы специалистов предприятий ракетно-космической промышленности за счет семантизации накопленного материала, а также смысловую поддержку процессов коммуникации и взаимодействия специалистов и экспертов отрасли.
Objectives: Every rocket and space enterprise possesses unsystematized knowledge describing intellectual property objects (IPO). One of the system’s aims is to make knowledge easily reusable and boost up the innovative development. Method: To increase efficiency of rocket and space enterprises, development of the system for management of intellectual property knowledge is suggested. The novelty consists in using domain ontology (Semantic Web) and “multi-agent internet” as an intellectual base for knowledge management of rocket and space enterprises and the whole industry. Findings: The article provides an analysis of software tools that ensure total domain-independent support for ontological analysis. The article also gives advantages and disadvantages of existing tools. The paper describes an approach based on use of multiagent technology and ontologies and an example of its implementation. Improvements: Applications of the reviewed methodology will make it possible to systematize the available volumes of information, thereby enabling effective use of knowledge. Implementation of these plans is capable of realizing the main corporate priority — creating competitive advantage.
The industry topical problem is increase efficienty innovations based on modern information technology. The novelty consists in using domain ontology (Semantic Web) and “multi-agent internet” as an intellectual base for knowledge management of rocket and space enterprises and the whole industry.
The approach to the construction allocated enterprise ontology of Rocket and Space Corporation «Energia» to control the Russian segment of the International Space Station is proposed in this paper. This ontology integrates knowledge from various fields for constructing a conceptual model of the Russian segment of the International Space Station. Methods and tools for describing the conceptual model of the Russian segment of the International Space Station using ontologies activities are considered for this purpose, tools for working with corporate ontology are proposed. Examples of corporate ontology and its main elements and its practical use in intelligent aerospace applications are discussed in this article.
Постановка проблемы: разнородные знания в интеллектуальных системах поддержки принятия решений слабо формализуемы, что затрудняет использование автоматизированных систем для оперативного управления сложными объектами и процессами. Целью работы является разработка методов и программных средств онтологического представления знаний в сложных информационно-аналитических системах. Методы: рассмотрен подход к описанию сложных предметных областей на основе метаонтологии «модель Аристотеля». Результаты: разработаны и описаны алгоритмические и программные решения, позволяющие создавать онтологии деятельности на основе данного подхода, а также средства визуализации и хранения знаний в предметных онтологиях. Создана онтология систем и элементов Международной космической станции для решения задач управления ее ресурсами, а также онтология для поддержки принятия решений при использовании бортовых ресурсов станции в процессе парирования аварийных ситуаций «Разгерметизация» и «Пожар». Выделены три уровня описания предметной области: «онтология» — «модель» — «сцена» для повышения эффективности обработки связанных информационных объектов произвольной природы в сложных информационно-аналитических системах. Для редактирования, визуализации и навигации по онтологиям, моделям и сценам разработан конструктор онтологий, позволяющий извлекать исходные информационные объекты и их связи из информационно-аналитических систем; визуально представлять качественные и количественные характеристики информационных объектов на двумерной поверхности; выделять подмножества информационных объектов и их связей из общего множества извлеченных объектов по определенным характеристикам и критериям; выполнять свертку подмножеств информационных объектов и их связей в единый гиперобъект по определенным характеристикам и критериям. Практическая значимость: модель знаний и алгоритмические решения обеспечивают индивидуальную онтологическую настройку разработанных инструментальных средств на конкретную сферу деятельности и используются для ситуационного управления в интеллектуальных системах поддержки принятия решений в аэрокосмических приложениях.
В работе предлагается подход к построению онтологий деятельности предприятий, интегрирующих знания из различных областей для построения концептуальных моделей, применимых для ситуационного управления ресурсами предприятий. В этих целях дается краткий обзор существующих подходов к созданию онтологий, проводится категориальный анализ характерных особенностей деятельности предприятий, рассматривается «путь мастера» — эпистемиологический генезис знаний, выраженный цепочкой изобретений и открытий предметной области. Предлагается инструментарий для работы с онтологиями деятельности, которые могут использоваться, например, для распределения, планирования и оптимизации ресурсов предприятий и ряда других применений.
The paper discusses problems of presenting and filtering of relevant materials in the Internet portals and suggests a toolset with several modules, intended to increase semantic quality of resource’s description, as well as search and analysis capabilities on the base of problem domain ontology and agent matching algorithms. The paper presents general architecture, main functions and benefits, discusses perspectives of the approach.
Цель данной статьи – показать новое плодотворное поле для применения современных мультиагентных технологий компании Маджента [2-3]. Эти технологии базирующиеся на идеях Ильи Пригожина и теории сложных адаптивных систем, были разработаны специально для применения в открытых средах, работающих на протоке энергии и характеризуемых высокой нелинейностью и диссипативностью [4-5]. Изначально разработанные технологии применялись преимущественно для решения сложных задач в логистике реального времени [6-8], но, как будет показано в настоящей статье, они могут быть с успехом применены и для создания социальных сетей.
The paper discusses the problem of automated processing and classification of unstructured text and proposes a new approach based on the multi-agent technology. The proposed method was successfully used to develop a system for a large UK insurance company capable of analysing and classifying 25000 documents related to car insurance, as well as creating template contract documents. The paper describes the system, presents testing results and discusses perspectives.
This article describes a new approach of HTML pages search via Internet, which is based on the semantic understanding of pages content by means of multi-agent technology. Multi-agent text understanding system, which is the basis of the approach, converts an input query and pages, received from conventional search engines, to formalized semantic descriptors, and evaluates similarity of these descriptors. What makes the approach better than the classical one and gives it an ability to cope with current search-via-Internet difficulties more effectively in the text understanding algorithm, which is capable of understanding words synonymy and ambiguity in a text, detecting and resolving sense conflicts between different parts of text, acquiring additional implicit information and working with inter-phrasal context. Semantic descriptors of the text are represented as semantic networks, which include instances of problem domain ontology concepts. Both text understanding and descriptor comparison algorithms use the knowledge about problem domain, and this problem domain is stored in the form of ontology. Ontology contains the information about the language and the problem domain of the texts used, and it can be easily updated by experts in the course of work. The approach described above was applied to the analysis of web-pages related to car industry. As a result a meta-search engine was developed, capable of analyzing pages, retrieved from traditional search engines and sorting pages by their semantic relevance to the user request. In this article one will find description of the system, testing results and system future perspectives.
The article describes multi-agent engine for data clustering and IFTHEN rules generation and their application to transportation logistics. The developed engine can be used for investigating customer source data, pattern discovery in batch or in real time mode and ongoing forecasting and consolidation of orders and in other cases. Engine basic architecture fits well for both batch and real time clustering. The example of data clustering and generation of IF-THEN rules for one of UK logistics operators is considered. It is shown how the extracted rules were applied to automatic schedule generation and how as a result the quality of schedules was improved. The article also describes an approach, which allows getting orders consolidation from extracted rules. Algorithm of rule search and the obtained results analysis are other points mentioned.
A novel method for dynamic pattern discovery based on multi-agent technology has been developed by authors and tested in a number of applications. The key advantages of the new method are: (a) the discovery process is dynamic and adaptive, i.e., it re-clusters data in real time whenever a new data element arrives; (b) the method is capable of finding all clusters without a need for the user to start the process with a hypothesis; (c) records pro-actively search for suitable clusters; (d) users can prescribe what types of clusters they prefer by adjusting microeconomics of the method. The method is particularly suitable for the discovery of patterns of behaviours of website visitors as they browse.
The article describes tools for development and usage ontologies for decision making support. Main parts of the ontology constructor are considered. Main functions to work with the ontology are given.
The article describes a new approach for integration of business data interchange formats, based on the ontology og the problem domain. Algorithms for handling of mapping variations and data cleansing support are also introduced.
ПУМСС 2004_Подборка статей по использованию онтологий и МАТ в транспортной логистике. Рассматриваются инструментальные средства для разработки МАС промышленного масштаба, построение онтологий для решения задач транспортной логистики, мультиагентный конструктор и планировщик транспортных сетей.
Системы дистанционного обучения – одно из важных применений концепции интеллектуальных агентов. Мультиагентная технология, где каждому пользователю дается персональный агент, способный автономно решать задачи, приобретать и систематизировать знания, строить модель пользователя на основе общения с ним и даже коммуницировать с агентами преподавателя и квантов знаний, позволит упростить и улучшить процесс получения новых знаний человеком.
The new approach to the development of the News Agency on the base of the open multi-agent systems, is presented. The principles of ontology developing and main steps of system creation are discussed and the detailed example of the news economics mechanism are given.
Быстрое проникновение компьютерных технологий в самые различные сферы человеческой жизни делает все более актуальной и значимой проблему понимания смысла текстов. В лабораторной работе изучается новый подход к решению этой задачи, суть которого состоит в том, что каждому слову языка ставятся в соответствие агенты его смыслов. Агенты на основе собственных баз знаний (онтологий) конкурируют между собой и кооперируются, договариваясь о том, какой именно конкретный смысл имеет каждое слово в предложении и каков его общий смысл. В результате, основной моделью процесса понимания смысла становится процесс самоорганизации смыслов слов при построении сцены контекста, что принципиально отличает предлагаемый подход от всех на сегодня известных. Методические указания ориентированы на преподавателей и студентов информационных специальностей, а также специалистов, изучающих новые подходы к реализации программных продуктов. Могут быть использованы на кружковых и факультативных занятиях в общеобразовательных учреждениях и на уроках в школах с углубленным изучением информатики.
The new approach to the development of the open multi-agent systems for native language understanding, based on the ideas of self-organization and evolution, is presented. The virtual organization of “sense” agents is described that concluded virtual market with different economics models. The architecture of the open multi-agent systems for the different applications is considered. The first applications of the approach for hotel booking is presented and discussed.
Проблема приобретения и использования новых знаний является весьма актуальной для многих современных предприятий, стремящихся повысить свою эффективность. Однако, несмотря на значительные достижения в этой области, решение этой задачи для рядовых пользователей по-прежнему представляет собой сложную проблему. В этой связи в настоящей работе изучается новый подход к решению задач извлечения знаний, основанный на принципах построения открытых мультиагентных систем. В этом подходе традиционным централизованным, жестким и последовательным алгоритмам решения задач противопоставляются полностью распределенные алгоритмы самоорганизации данных, основанные на динамичном и гибком взаимодействии относительно простых программных агентов, представляющих «интересы» записей и кластеров. Методические указания ориентированы на преподавателей и студентов информационных специальностей, а также специалистов, изучающих новые подходы к реализации программных продуктов.
The new approach in solving tasks of intelligent data analysis (data mining and knowledge discovery) on the base of self-organization and evolution of data, is presented. The architecture of open multiagent system, that provides possibilities to apply different mathematical and heuristic methods for data analysis, is given. The features and advantages of approach are examined on the example of solving direct marketing task with help of data clustering method.
The new approach to ontology developing is proposed, based on ideas of self-organization and evolution. The knowledge representation for multi-agent applications is considered and the ontology constructor is presented. The possibility to create such constructor in a way of the open multi-agent system is discussed. The first version of ontology constructor is presented and main features of the knowledge integration mechanisms are considered. The applications in logistics and text understanding systems are discussed.
В этой работе рассматриваются основные функции и возможности разработанного программного комплекса для построения мультиагентных систем в сравнении с аналогичными системами, анализируется его структура, архитектура и особенности реализация, предлагаются возможные применения и перспективы развития.
В настоящей работе предлагается инструментальная система для построения мультиагентных десктопных приложений. Рассматривается архитектура системы и особенности ее реализации. Представлены результаты экспериментов по оценке эффективности реализации системы.
The new approach to the development of the open multi-agent software systems for modern enterprises, based on the ideas of self-organization and evolution, is presented. The class of holistic organization of agents is described that concluded virtual market with different economics models. The mechanisms of self-organization and evolution on the base of “compensation method” are proposed. The architecture of the open multi-agent systems and software tools for their development is considered. The wide range of first applications is presented and discussed.
В работе рассматривается возможность практической реализации холистического подхода к управлению современными предприятиями, базирующегося на идеях самоорганизации и эволюции. Показывается, что для реализации подхода становятся необходимы кардинально новые интеллектуальные программные системы поддержки деятельности предприятия (называемые также Business Intelligence), которые могут быть построены как открытые мультиагентные системы (ОМАС). Предлагается структура первой очереди ОМАС холонического предприятия, включающая подсистемы управления предприятием, е-коммерции, логистики и корпоративных новостей. Показывается возможность применения холистического подхода к разработке архитектуры сообщества агентов в ОМАС, что приводит к появлению агентов физических и абстрактных сущностей и их виртуального рынка в рассматриваемых системах. Предлагается архитектура инструментальных и прикладных холистических ОМАС и кратко рассматриваются их основные подсистемы, включая конструктор онтологии, интегратор знаний, систему понимания смысла текстов и генетическую лабораторию. Подробно показываются особенности реализации механизмов самоорганизации и эволюции в разрабатываемых системах.
КОРПОРАЦИЯ МАДЖЕНТА_2001_МА инструменты, онтологии и прикладные системы.
Предлагается совершенно новый подход и набор программных инструментов по созданию агентов и их сообществ, а также прикладных программных систем для различных применений, концепция виртуальных и абстрактных миров, конструкция памяти и механизмы мышления агентов, стратегии рассуждений и модели переговоров, базирующиеся на компенсациях, новые методы построения баз знаний (онтологий предметной области) и логика действий агентов, архитектура и принципы программной реализации систем, возможности инструментальных средств и ряд других.