Д.И. ШАНЦЕР Научные руководители – Г.В. РЫБИНА, д.т.н., профессор РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО

Д.И. ШАНЦЕР
Научные руководители – Г.В. РЫБИНА, д.т.н., профессор
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО
ПЛАНИРОВЩИКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
HTN- ФОРМАЛИЗМА И ПРИНЦИПА ОТКРЫТОГО
УПРАВЛЕНИЯ
Предложен механизм распределения ресурсов и составления календарных планов, который на основании входных параметров применяет
наиболее оптимальный подход к решению задачи планирования. В основе
исследования лежит задача распределения финансовых и временных ресурсов при проведении научно исследовательских и опытно конструкторских работ (далее НИОКР). Исходная задача декомпозируется на подзадачи с использованием принципа иерархического планирования (HTN –
формализм[1]). Идея решения заключается в выборе и применении наиболее подходящих механизмов решения подзадач на основании анализа
специфики этих подзадач. Декомпозиция в этом случае применяется не
столько для уменьшения сложности исходной задачи, сколько для разделения исходной интегрированной задачи на подзадачи различного типа
(подзадачи распределения ресурсов, подзадачи календарного планирования и т.п.). Рассмотрим далее более подробно постановку и решение подобной задачи планирования финансовых и временных ресурсов.
На начальном этапе существует ресурс R (например, финансовые
средства из бюджета), которые должны быть распределены между множеством работ (НИОКР) Q. Для каждой работы qi известна общая стоимость
работы и стоимость всех предметных статей работы (так как в случае финансирования из бюджета, финансовые средства распределяются именно
по предметным статьям расходов каждой работы). Стоимость работы может быть задана нечетко, например, в виде диапазона значений с указанием оптимальной (запрашиваемой исполнителем) стоимости.
Результатом работы планировщика должен быть составленный план
проведения НИОКР на 3 года. Для каждой работы qi должно быть определено: дата начала НИОКР, дата окончания НИОКР, количество этапов
НИОКР и продолжительность этапов, даты и объемы финансирования
НИОКР (этапов НИОКР). Выделенные из бюджета финансовые средства
R должны быть полностью распределены.
Решение поставленной задачи разбивается на несколько этапов, в соответствии со спецификой проблемной. Результатом первого этапа является укрупненный план проведения работ, который утверждается и далее
детализируется на каждом последующем этапе, пока не будет получен
итоговый требуемый план проведения работ. Каждый этап планирования
разбивается на подэтапы по типам решаемых задач (выделяются задачи
распределение ресурсов и составление расписания работ).
При решении задачи распределения ресурсов, моделью задачи является открытая система, в которой центр распределяет ресурс R между множеством агентов (работ) Q. Все работы рассматриваются как агенты, сообщающие центру свои потребности в ресурсах. Применяется механизм
открытого управления для решения задачи распределения ресурсов [2]. То
есть планировщика, который стремится выделить на работу ровно столько
ресурсов, сколько было запрошено. Далее, в зависимости от уровня детализации плана, используются различные механизмы распределения ресурсов (анонимные механизмы распределения ресурсов, механизмы распределения ресурсов с приоритетами).
При решении задачи составления расписания работ используется иная
модель проблемной области. Расписание представляет собой сетевой график проведения работ на три года, в котором для каждой работы определяются даты начала и окончания работы. То есть задача рассматривается
как типовая задача составления расписаний (применяются механизмы
календарно- сетевого планирования).
Разработанный прототип позволяет решать задачу планирования финансовых и временных ресурсов, которая в общем случае является NPполной, используя, сравнительно простые алгоритмы и подходы на каждом уровне иерархии задачи. Это позволяет значительно уменьшить
сложность составления подобного плана и сократить временные затраты
при планировании. Планировщик апробирован в рамках разработки подсистемы планирования финансовых и временных ресурсов при сопровождении НИОКР. Оценивается функция роста времени генерации плана в
зависимости от количества распределяемых финансовых ресурсов, числа
планируемых работ и длительности интервала планирования.
Список литературы
1. Новиков Д. Теория управления организационными системами. М.: МПСИ, 2005.
584с.
2. Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход, 2-е изд..: Пер.
с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. 1408с.