Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка архитектуры многопоточного вычислительного ядра мультиагентных имитационных моделей

Фамилия
Разумов
Имя
Сергей
Отчество
Анатольевич
Номинация
Информационные технологии
Институт
Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления (ИТАСУ)
Кафедра
Инженерной кибернетики
Академическая группа
ММ-14-2
Научный руководитель
проф., к.т.н. Крапухина Н.В.
Название тезиса
Разработка архитектуры многопоточного вычислительного ядра мультиагентных имитационных моделей
Тезис

Сегодня серьезной проблемой  является организация дорожного движения, в свете все большего прироста количества транспортных средств данная задача становится весьма нетривиальной. Для расчета разгрузки городских дорог и улучшения положения в транспортной системе необходимы применение имитационного моделирования. Наибольшая же точность достигается при использовании многоагентных имитационных моделей.

В современных работах, по многоагентным системам, основное внимание уделяется математическим вопросам, в то время как проблемы организации архитектуры таких систем, позволяющих проводить имитационные эксперименты в режиме реального времени освещены недостаточно.

В данной работе разрабатывается архитектура многоагентных имитационных моделей с большим количеством интеллектуальных агентов.

Автором работы предлагается представить сервис в виде многокомпонентной системы, из соображений быстродействия элементы которой работают в параллельном режиме.

Основным объектом в архитектуре является текущая дорожная обстановка(ТДО). ТДО состоит из дорожной сети и интеллектуальных агентов. Основной интерес для исследований представляют кадры ТДО. Рассчитывает кадры имитационное ядро, в каждый момент инкремента модельного времени, происходит обмен информацией между агентами, что позволяет им принимать решения соответствующие текущей обстановке на дороге. За инициализацию модулей отвечает управляющий скрипт.

Каждый агент описывается своей моделью включающей различные паттерны поведения и интерфейсы для взаимодействия с другими агентами.

Плюсами решения предложенного в этой работе является:

  • Модульная структура дает возможность размещать все модули системы не на одном вычислительном кластере и связывать их между собой через сеть Интернет.
  • Изменяемость системы, так не составляет труда увеличить функционал уже развернутой системы.
  • Параллельное выполнение расчетов в системе положительно сказывается на быстродействии.
  • Инкапсуляция данных в ТДО, а функционала в соответствующих модулях позволяет вести совместную разработку системы.

Используемые инструменты:

  • С++
  • фраемворк qt
  • библиотека boost
  • python