Предпосылки развития мультиагентного подхода на базе специализированных компьютерных программ. Предметные области в деятельности компании "Альянс Моторс". Алгоритм работы системы на базе мультиагентов и его реализация. Система диагностики автомобиля.
Аннотация к работе
Эта стратегия основана на использовании передовых управленческих и информационных технологий, с помощью которых компания собирает информацию о своих клиентах на всех стадиях его жизненного цикла (привлечение, удержание, лояльность), извлекает из нее знания и использует эти знания в интересах своего бизнеса путем выстраивания взаимовыгодных отношений с ними. В частности, один агент получал задачу, осуществлял ее декомпозицию и распределял подзадачи между другими агентами, а далее получал результат и принимал решение. Однако на смену этим системам быстро пришли распределенные системы, в которых знания и ресурсы распределялись между агентами, но сохранялся общий орган командного управления, принимающий решения в критических или конфликтных ситуациях. Однако в тех случаях, когда агент функционирует в сложной внешней среде, взаимодействуя при этом с другими агентами, такая мультиагентная система является значительно сложнее просто адаптивной системы. На наш взгляд наиболее полно суть понятия агент выражает следующее определение, скомбинированное из перечисленных выше: агент - это самостоятельная программная система, имеющая возможность принимать воздействие из внешнего мира, определять свою реакцию на это воздействие и осуществлять эту реакцию, а также изменяющая свое поведение с течением времени в зависимости от накопленной информации и извлеченных из нее знаний, обладающая мотивацией и способная после делегирования полномочий пользователем поставить себя на его место.Своим клиентам «Альянс Моторс» оказывает полный спектр услуг связанных с автомобилем: помощь в выборе ТС; заказ клиентского автомобиля, либо выбор из уже имеющихся на складе; предпродажная подготовка; техническое сопровождение автомобиля после продажи. VW, GM, KIA не запрещают, чтобы данные о клиентах и заказах хранились в общей БД (любой человек имеющий доступ к «1С» сможет посмотреть информацию о клиенте и об автомобиле, который он заказал, но не сможет ее изменить), а Ford требует, чтобы все данные хранились на отдельном сервере. Согласно бизнес-процессу отдела продаж сотрудники работают с 3-мя входящими составляющими необходимыми для ведения бизнеса: автомобиль от импортера, входящий трафик (это люди, которые зашли в салон, но не стали еще клиентами), аксессуары для автомобилей. Бизнес-процесс «Подготовка к продаже» состоит из двух процессов: «Обучение персонала» и «Соблюдение стандартов внешнего вида сотрудников, шоу-рума, автомобилей, технология продажи автомобилей». Вся деятельность отдела сервиса сводится к 6 бизнес-процессам: «Подготовка к обслуживанию», «Работа с поставщиком», «Работа с клиентом», «Работа с автомобилем», «Выдача ТС», «Пост-сервисное ведение клиента».Второй вариант заключается в том, что при возникновении малейшей неисправности (например вибрации по кузову или износ тормозных колодок) автомобиль отображает ошибку на панели приборов (в современных автомобилях загорается лампа Check Engine, либо знак неисправности работы системы стабилизации ESP, которая подключена к множеству датчиков) и в то же время компьютер отсылает код неисправности оператору в дилерский центр. Также система АПД может выполнять функцию спутниковой сигнализации, т.е. если злоумышленники угнали автомобиль, клиент связывается с оператором, а тот, в свою очередь, связывается с правоохранительными органами и сообщает им расположение автомобиля. Например, работа систем автомобиля будет эффективнее, если за каждой его частью будет отвечать агент, чем если бы вся информация с датчиков поступала в единый центр (как это реализовано сейчас - вся информация с датчиков поступает в «головной центр» ECU). 3.2): первый агент отвечает за состояние преднатяжителей ремней безопасности, второй агент следит за состоянием подушек безопасности, третий следит за состоянием тормозной системы, четвертый передает данные на коммуникатор, пятый отправляет информацию на АРМ оператора дилерского центра, шестой агент отвечает за информацию поступающих с датчиков парковки (патронников), седьмой агент отвечает за работу климатической установки. Агенты анализирует изменившуюся информацию (автомобиль ехал с постоянной скоростью, резко остановился), общаются между собой: шестой агент сообщает, что контакта не было, второй сообщает, что подушки безопасности не раскрылись, первый агент говорит о том, что преднатяжители ремней безопасности сработали.Для любой компании, действующей в современной бизнес-среде, по мере усиления конкуренции и насыщения рынка, актуальной проблемой становится привлечение и удержание клиентов, и, следовательно, эффективное управление клиентской сетью. Данная технология становится все более популярной, а общемировые тенденции говорят о том, что основной акцент в процессе развития взаимоотношений с клиентами все больше будет смещаться в сторону применения интеллектуальных информационных средств. В выпускной квалификационной работе я проанализировал, как компания может успешно реализовать стратегию развития, основываясь на современных тенденциях, дополняя CRM интелле
Введение
Сегодня 21 век - время новых технологий и возможностей. Дел стало настолько много, что люди стараются успеть выполнить много всякой работы за короткий промежуток времени, при этом зачастую забывают, что необходимо соблюдать примитивные меры безопасности. Поэтому в своей работе я поставил перед собой цель - разработать такую подсистему, которая сможет повысить чувство собственной безопасности клиента, а также предоставить спектр услуг, которые раньше не были доступны рядовому гражданину.
В настоящее время можно отметить, что акцент в развитии информационных технологий (далее ИТ) смещается в сторону улучшения взаимоотношений с клиентами, и продолжает усовершенствоваться класс интеллектуальных информационных технологий. Интеллектуальные программные системы способны непрерывно извлекать новые знания и изменять свою структуру и функции, развиваться и адаптироваться вместе с предприятием к решаемым задачам и условиям внешней среды. Один из путей решения этой задачи - применение мультиагентных систем (далее MAS - Multiagent Systems), получивших стремительное развитие в последнее десятилетие. Технологии управления взаимоотношениями с клиентами (Customer Relationship Management) в настоящее время представляют собой удобный информационный инструмент и позволяют выработать эффективную технологию работы с клиентами. На первый взгляд две данные технологии находятся на разных полюсах, как по своей сложности, так и по своей направленности и специфике. Однако при более детальном рассмотрении можно сказать, что в перспективе их методологии могут быть рассмотрены как взаимодополняющие.
Обе технологии предлагают определенный подход к построению бизнеса, а не просто способ автоматизации отдельных процессов. Так, мультиагентные системы представляют несколько радикальную концепцию, открывающую эру сетевых организаций с коллективным взаимодействием интеллектуальных роботов, предлагая смену мощных централизованных систем полностью децентрализованными, в которых иерархическая структура уступает место сетевой организации, жесткое бюрократическое управление “сверху-вниз” (на основе команд от начальников к подчиненным) переговорам, план - гибким договоренностям. Результат применения этой концепции - рост объемов производства компаний, повышение прибыльности и конкурентоспособности продукции, мобильности на рынке. Технология CRM также предлагает гибкий подход к построению бизнеса компании. Методология CRM (Customer Relationship Management) должна рассматриваться не только как концепция взаимодействия с клиентами компании, а скорее как система, помогающая выстроить долгосрочный клиентоориентированный бизнес.
Предлагаемая выпускная квалификационная работа носит исследовательский характер, а ее ядро составляет расширение возможности CRM с помощью применения технологии мобильных агентов. В качестве случаев применения исследуемого подхода выбрана компания, включающая в себя 4 автосалона, большое значение для которых является эффективное управление клиентской сетью.
Область исследования
Область исследования данной работы - деятельность компании, для которой крайне необходимо привлекать и удерживать клиентов. На мой взгляд, проблему привлечения клиентов в группе компаний «Альянс Моторс» можно решить в результате интеграции технологии CRM и мультиагентных систем, т.е. за счет предоставления новой услуги на основе гибридного подхода.
Актуальность проблемы
Необходимость изучения данной проблемы не представляет сомнения, поскольку в настоящее время все больше компаний сталкиваются с необходимостью развития клиентской сети, осознают необходимость использования для этих целей современных информационных технологий и подходов. В то время как проблемы внедрения CRM- систем широко освещены в литературе, мультиагентный подход еще мало изучен. По нашему мнению, будущее за использованием гибридных технологий в бизнесе. Кроме того, предлагаемый подход представляет собой новый способ решения проблемы управления клиентской сетью.
Изученность темы
Выбранная проблема не является новой. Но предлагаемые на рынке решения от компаний BMW и Volvo достаточно дороги и на российском рынке почти не представлены.
Если технология CRM достаточно распространена, хотя часто и не рассматривается как элемент стратегии бизнеса, концепция программных агентов в настоящее время только развивается и применима лишь в единичных случаях (о них будет рассказано в разделе, посвященном мультиагентным системам). Именно поэтому мы считаем необходимым дополнение концепции все более широко применяемого клиентоориентированного подхода на базе CRM мультиагентными системами и механизмами. Мультиагентный подход является здесь основополагающим, а сама идея интеграции методологий и возможностей достаточно новой.
Объект исследования
Объектом исследования в данной работе являются бизнес-процессы, связанные с деятельностью автосалона - процесс продаж и сервиса.
Цель исследования
Цели данной работы - проанализировать применимость и адаптируемость в совокупности как технологии CRM, так и мультиагентного подхода в российской компании, в условиях развития клиентской сети, исследовать возможность предоставления услуги на основе комплексного подхода: {CRM MAS}.
Задачи
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: · Исследование и анализ бизнес-процессов компании «Евроальянс»;
· Изучение предоставляемых услуг компанией «Евроальянс»; проверка возможности предоставления услуги с использованием технологии CRM и MAS;
· Анализ концепции CRM и ее развития, возможности перехода к новым инструментам и подходам;
· Анализ концепции мультиагентных систем и ее применимости в условиях современного бизнеса;
· Способы интеграции методологий и возможностей двух технологий;
· Исследование деятельности компании «Евроальянс» с точки зрения применимости и использования технологии CRM в сочетании с мультиагентным подходом в управлении клиентскими сетями;
· Расчет экономической эффективности, а так же цены предоставления услуги;
Структура работы
В соответствии с поставленными задачами работа будет разбита на 3 главы.
В первой подробно будет изучаться теория использования технологий CRM и MAS, а также способы их совместной работы.
Во второй главе будут подробно рассмотрены бизнес-процессы деятельности компании «Евроальянс», а также услуги, которые предоставляются ее.
Третья глава работы будет посвящена разработке информационно-диагностической подсистемы для обслуживания клиентов в режиме online. А так же будут предоставлены расчеты экономической эффективности. А именно расчет срока окупаемости, рентабельности проекта и предложению
Глава 1. CRM и MAS: особенности, теоретические аспекты и возможные интеграции
1.1 Технология CRM как инструмент решения управленческих проблем в компании
1.1.1 CSRP и эволюция концепции CRM
Предпосылкой развития концепции CRM стала методология CSRP (Customer Synchronized Resources Planning - планирование ресурсов, синхронизированное с покупателем) - полный цикл, начиная от проектирования будущего изделия с учетом требований заказчика и заканчивая гарантийным и сервисным обслуживанием после продажи. Суть CSRP состоит в том, чтобы интегрировать покупателя в систему управления предприятием.
Появление концепции CSRP в конце 20 века, ставшей переходной технологией и легшей в основу технологии CRM, стало следствием того, что производство стало подстраиваться под нужды потребителя. Теперь не клиент приходит за продуктом, а продукт идет за потребителем, и в концепции CSRP, таким образом, были учтены потребности массового клиента. Подход CRM ориентируется в свою очередь уже на работу персонально с конкретным клиентом, т.е. происходит переход от массовости к индивидуальной потребности. Однако можно уже отметить и следующую тенденцию современного этапа развития этих концепций: происходит переориентация от единичного клиента к обществу, т.е. переход от клиентоориентированного подхода к социоориентированному (когда все большее количество людей получает преимущества от использования систем определенного класса и, тем самым, происходит движение к информационному обществу). Цепочка массовый клиент - индивидуальный - социальный клиент (представленная на рисунке 1.1) хорошо реализуется с помощью комбинации различных технологий, создания гибридных подходов, например объединение технологии CRM и мультиагентных систем, исходя из требований ячеек общества.
Планирование ресурсов, синхронизированное с покупателем, появилась как новая парадигма управления производством, основанная на фундаменте концепции ERP, однако сфокусированная на интеграции с покупателями. Таким образом, новая система планирования производства стала иметь два фокуса - на производственной эффективности и на создании покупательской ценности.
Рис. 1.1 - Эволюция развития отношения к клиенту
CSRP подготовила почву для концепции CRM, поскольку стала первой бизнес методологией, которая интегрировала деятельность предприятия, ориентированную на покупателе, в центр системы управления бизнесом. Также CSRP установило методологию ведения бизнеса, основанную на текущей информации о покупателе, и сдвинуло фокус предприятия с планирования от потребностей производства к планированию от заказов покупателей. Таким образом, появившаяся ранее концепция CSRP представляет собой не что иное, как модуль для планирования работы предприятия в соответствии с потребностями клиентов. В качестве исходных данных CSRP использует проанализированные результаты маркетинговых исследований. В свою очередь, технология CRM появилась как ответ на потребность отслеживать очень быстро изменяющиеся потребности клиентов. В этом состоит существенное отличие данных технологий.
1.1.2 Концепция CRM
История развития концепции CRM
Когда концепция CRM не оформилась окончательно, она представляла собой ряд технологий, направленных на облегчение той или иной составляющей в работе с клиентами. Сначала подобные программы помогали отдельному продавцу в его ежедневных трудах. Такие программные системы получили название Управление контактами (Contact Management). В отдельном витке взаимоотношений с клиентом эти системы занимаются периодом от первого контакта с клиентом до заключения сделки. Они включают: · управление различными маркетинговыми мероприятиями, включая полную информацию о мероприятии, целевую аудиторию, измерение всех затрат, оценку эффективности;
· ведение базы данных клиентов, начиная от проявивших первый интерес к компании до постоянных заказчиков (системы, занимающиеся автоматизацией обработки информации, полученной при первом обращении клиента, называются Lead Management);
· документирование всего процесса работы с клиентами;
· средства анализа перспективности клиентов.
С развитием компьютерных систем, появлением сетей, системы Contact Management переросли в системы автоматизации деятельности отделов продаж, целью которых является построение эффективного процесса продаж. Одно из общепринятых названий для таких систем - Sales Force Automation. Эти системы занимаются процессами формирования заказов поставок клиентам оговоренных товаров и услуг. Область обслуживания таких систем включает следующие функции: генерация предложений; управление знаниями в области предложений (материализация коллективного опыта отдельных продавцов); средства прогноза продаж; ведение заказов; предоставление заказчику возможности отследить состояние заказа.
Следующая ступенька развития программных систем в этом направлении - появление CRM-систем или автоматизация деятельности компании во всем многообразии ее взаимоотношений с заказчиками. Такие системы охватывают весь цикл работы с клиентами, от первого контакта до сервисного обслуживания. Стандартные системы такого класса, кроме упомянутых выше систем типа Contact Management и Sales Force Automation должны включать еще два типа систем: Customer Support и Quality Management.
Customer Support - системы поддержки пользователей, предназначенные как для этапа «привыкания» к предоставляемым товарам и услугам, так и для поддержки на весь период их использования. Основные функции таких систем включают: предоставление заказчику всей необходимой информации о поставляемых товарах и услугах, создание службы «помоги себе сам»; автоматическая обработка запросов заказчиков, в том числе запросов на устранение неисправностей; классификация запросов; персонализация запроса; создание базы решений по запросам заказчиков; ведение базы внутренних специалистов, ответственных за те или иные запросы, и автоматическая передача им соответствующих запросов, анализ их деятельности; отслеживание сбойных ситуаций, например, запрос не обработан в течение значительного периода времени.
Quality Management - системы поддержки качества товаров и услуг. Задача таких систем - служить средством постоянного улучшения качества работы компании. Функции, которые возлагаются на эти системы: классификация, анализ и хранение всех выявленных недостатков и неисправностей; хронологическое ведение версий и релизов; сбор и классификация предложений заказчиков по расширению функциональности; средства анализа качества предоставляемых товаров и услуг.
Лишь в 90-х годах все указанные системы были интегрированы в одно целое в рамках концепции CRM:
Рис. 1.1 - Составляющие CRM
Различные подходы и точки зрения на определение CRM
В современной литературе существует множество определений концепции CRM: с точки зрения ИТ, процедур, последовательности действий, стратегии, бизнес-философии. В разрезе информационных технологий CRM представляет собой набор определенного программного обеспечения (ПО) и технологий, позволяющих автоматизировать и совершенствовать бизнес-процессы в области маркетинга, продаж, обслуживания и поддержки клиентов. CRM в процедурном плане может быть и бизнес-процессом, и технологией. Само понятие CRM - Управление Взаимоотношениями с Клиентами - определяет основные бизнес-функции этих систем.
Следующее определение дает от PRICEWATERHOUSECOOPERS, «CRM - это стратегия, нацеленная на создание долговременных и прибыльных взаимоотношений с Заказчиками через понимание их индивидуальных потребностей». Вот похожее определение, которое позволяет взглянуть на понятие несколько с другой стороны: «CRM - это технология, нацеленная на завоевание, удовлетворение и сохранение платежеспособных заказчиков».
CRM можно представить в виде протяженного во времени цикла отношений с клиентом: привлечение (сюда относится период от первого контакта до юридического оформления сделки); удовлетворение потребности клиента (предоставить клиенту то, что он приобрел, так, чтобы он остался доволен); поддержка клиента. Одна из идей CRM состоит в том, чтобы не только и не столько ждать инициативы от клиента, сколько попытаться нащупать то, что, возможно, привлечет его внимание и позволит вновь перейти к первому этапу - продаже ему новых товаров и услуг. Успешная CRM-инициатива должна начинаться с бизнес-философии, которая выстраивает деятельность компании относительно запросов заказчика.
Только в этом случае технология CRM может быть использована эффективно - как необходимое средство автоматизации процессов, которое превращает стратегию в результат. Главная задача CRM систем - повышение эффективности бизнес-процессов, направленных на привлечение и удержание клиентов - маркетинга, продаж, сервиса и обслуживания.
Таким образом, CRM - это направленная на построение устойчивого бизнеса концепция и бизнес-стратегия, ядром которой является клиентоориентированный подход. Эта стратегия основана на использовании передовых управленческих и информационных технологий, с помощью которых компания собирает информацию о своих клиентах на всех стадиях его жизненного цикла (привлечение, удержание, лояльность), извлекает из нее знания и использует эти знания в интересах своего бизнеса путем выстраивания взаимовыгодных отношений с ними. Наконец, CRM включает себя идеологию и технологии создания истории взаимоотношений клиента и фирмы, что позволяет более четко планировать бизнес и повышать его устойчивость.
1.1.3 Стратегия реализации концепции CRM, тенденции развития и основные преимущества
Стратегия реализации концепции CRM
Говоря о CRM в контексте реализации концепции, следует помнить о том, что под этим названием подразумевается не только и не столько набор технологических инструментов, сколько определенный системный подход к организации деятельности компании, и программно-аппаратные средства выступают лишь как одна из составляющих данного подхода. Чтобы CRM-система в итоге повысила эффективность бизнеса, необходимо начать с анализа и, вполне вероятно, последующего реинжиниринга деятельности компании.
Некоторые аналитики утверждают, что примерно половину CRM-проектов пользователи считают неудачными, и происходит это главным образом изза недостаточной интеграции каналов коммуникации, отсутствия реинжиниринга процессов и неспособности предоставить клиентам реальные преимущества и выгоды.
В целом план разворачивания CRM должен содержать несколько взаимосвязанных «слоев»: клиентоориентированная стратегия компании служит общим каркасом, ее основные «узлы» - бизнес-цели определяют требования к уровню технологической поддержки в целом, а детализированные бизнес-задачи, достижение которых распределено во времени, задают структуру ИТ-ресурсов и этапы внедрения тех или иных решений.
Развернутая CRM-система может включать в себя самые различные модули или использовать информацию из других приложений и баз данных, имеющихся в компании. Однако максимизация ценности каждого клиента достигается в основном за счет трех элементов маркетинговой стратегии: организации системы интегрированных каналов маркетинговых коммуникаций, разработки программ стимулирования спроса и создания продуктов в соответствии с потребностями клиентов. Соответственно, наиболее важные технологические компоненты CRM-системы - это подсистемы интерактивного взаимодействия с клиентами, контроля текущих операций, а также базы данных по продуктам и аналитические модули.
Тенденции развития концепции CRM
Согласно мнениям экспертов, пока не приходилось наблюдать ситуацию, когда автоматизация трех ключевых корпоративных направлений, являющихся основным интерфейсом между предприятием и его клиентами, - службы маркетинга, продаж и сервиса, рассматривались бы как единое поле для формирования клиентоориентированного бизнеса. А именно это, как известно, признак зрелости CRM-технологий. Пока также не встречались внедрения, в которых в явной форме прослеживался бы так называемый полный функциональный цикл (оценка - планирование - выполнение) обработки всей клиентской информации и построение на его основе непрерывно совершенствующихся бизнес-процессов в масштабах всего предприятия. Также не всегда бывает просто выделить отдельную стратегию в отношении трех по сути совершенно различных задач CRM, часто упоминающихся в западных публикациях: это задачи привлечения новых клиентов, повышения общей финансовой отдачи каждого из них, а также удержания существующих клиентов на максимально возможный период времени.
На практике большинство CRM-продуктов рассматриваются как дополнительный элемент в информационной архитектуре предприятия, реализующий ту или иную отдельную функцию, но редко обеспечивающий интегрированную систему.
Возможный разрыв между теорией и реальными выгодами от использования CRM может быть преодолен только с помощью решения, которое специально разработано с учетом конкретных нужд компании. Чтобы обеспечить эффективное внедрение CRM, очень важно, чтобы компания могла «сверху» взглянуть на свои бизнес-потребности, ожидаемые расходы и прибыли и выбрать решение, которое наиболее полно отвечает этим потребностям, а также выбрать разработчика, имеющего успешный опыт в этой сфере.
Классической ошибкой являются рассмотрение CRM только как проекта по внедрению ИТ-технологии и недооценивание роли правильной организации бизнес-процессов и изменения культурной среды организации. Основной вопрос, на который должны ответить компании - что необходимо сделать, чтобы бизнес-процессы соответствовали принципам CRM.
По мнению аналитиков, с точки зрения функциональных возможностей при внедрении систем CRM приоритет отдается процессам оптимизации продаж и обслуживания клиентов. По мере распространения операционного ПО (управление контактами) будет расти спрос на аналитические возможности систем, такие как маркетинговая аналитика (анализ профиля потребителя, моделирование покупательского поведения, планирование рекламных кампаний и т.д.).
Можно отметить следующие основные преимущества, которые появляются у компании, которая выбрала CRM в качестве основной стратегии бизнеса: · персонализация заказчика;
· уменьшение времени отклика на запросы заказчиков;
· создание продуктов и услуг, ориентированных на заказчиков;
· уменьшение расходов на продажу;
· уменьшение расходов на поддержку;
· улучшение качества поддержки.
1.2 Мультиагентный подход и MAS
1.2.1 Предпосылки развития мультиагентного подхода на базе специализированных компьютерных программ
В основе мультиагентного подхода, как будет более подробно описано ниже, лежит понятие мобильного программного агента, который представляет собой компьютерную программу, или элемент искусственного интеллекта. Однако истоки развития этого термина лежат совсем не в области высоких технологий, понятие мобильного агента пришло из человеческих отношений. Изначально агент был человеком, которому делегировалась часть полномочий как в выполнении конкретных функций, так и в принятии решений.
В целом системы агентов можно представить с двух сторон: как агентов людей и как компьютерную технологию. В первых MAS агенты представляли людей, от лица и по поручению которых они взаимодействовали между собой (как, например агенты покупателя и продавца в сети Интернет), и наследовали многие черты «бюрократической» организации, включая централизацию управления, статическую структуру и узко специализированную функциональность. В частности, один агент получал задачу, осуществлял ее декомпозицию и распределял подзадачи между другими агентами, а далее получал результат и принимал решение.
Однако на смену этим системам быстро пришли распределенные системы, в которых знания и ресурсы распределялись между агентами, но сохранялся общий орган командного управления, принимающий решения в критических или конфликтных ситуациях. Дальнейшим шагом в этом направлении стала парадигма полностью децентрализованных систем, в которых управление происходит только за счет локальных взаимодействий между агентами. При этом узкая функциональная ориентация агента на решение какой-то одной отдельной части «общей» задачи постепенно стала уступать место универсальной «целостности» (автономности). Примерами таких децентрализованных организаций отчасти могут служить колонии насекомых, например, пчел или муравьев.
Программные агенты не являются абсолютно новым направлением в науке и технике. Их предшественниками можно считать адаптивные системы, т.е. системы, которые умеют подстраиваться под ситуацию или обстоятельства и принципиальным образом менять свое поведение или характеристики, для того чтобы обеспечить решение стоящих перед ними задач. Однако в тех случаях, когда агент функционирует в сложной внешней среде, взаимодействуя при этом с другими агентами, такая мультиагентная система является значительно сложнее просто адаптивной системы.
Сложные системы часто рассматривают как среду действия агентов. Изучением поведения сложных систем впервые всерьез стали заниматься в институте Санта-Фе (Santa Fe Institute, SFI). «Сложностью называют состояние мира, который настолько многофункционален и изменчив, что обычными способами разобраться в его поведении невозможно». С понятием сложных систем, как правило, связаны следующие фундаментальные идеи, которые непосредственно влияют на функционирование MAS: · В сложных системах существуют автономные объекты, которые взаимодействуют друг с другом при выполнении своих определенных задач.
· Агенты должны иметь возможность реагировать на свою среду и, возможно, изменять свое поведение на основе полученной информации.
· Сложные системы характеризуются своими возникающими структурами (логически связанными схемами, которые формируется в результате взаимодействия между агентами).
· Успешные системы с возникающими структурами часто существуют на грани порядка и хаоса.
· Законы природы. При создании систем на базе агентов, имеет смысл рассматривать паразитизм, симбиоз, репродукцию, генетику, митоз и естественный отбор. Например, British Telecom использует модель муравьев в своей сети направления звонков.
1.2.2 Основы мультиагентного подхода
Концепция агентов, разработанная в рамках мультиагентных технологий и мультиагентных систем (MAS), предполагает наличие активности, т.е. способности компьютерной программы самостоятельно реагировать на внешние события и выбирать соответствующие действия. Сегодня агентные технологии предлагают различные типы агентов, модели их поведения и свойства, семейство архитектур и библиотеки компонентов, ориентированные на современные требования.
В настоящее время не существует устоявшегося определения агента. Ниже перечислены некоторые из них: Агент - это аппаратная или программная сущность, способная действовать в интересах достижения целей, поставленных пользователем. Под агентом можно также понимать самостоятельную программную систему, имеющую возможность принимать воздействие из внешнего мира, определять свою реакцию на это воздействие и осуществлять эту реакцию. В программистском же понимании, агенты - объекты-программы, способные действовать, ”рассуждать” и обмениваться данными друг с другом в сети. Можно дать еще такое определение агента: агенты - программные объекты, которые выполняют некие упреждающие и корректирующие действия (т.е. преследуют определенные цели) в соответствии с заданиями, делегированными человеком. Алан Кэй, который начал первым продвигать теорию агентов, определил агент как программу, которая после получения задания способна поставить себя на место пользователя. Если агент попадает в тупик, он может задать пользователю вопрос, чтобы определить, каким образом ему необходимо действовать дальше.
Простая программа отличается от агента тем, что «не утруждает себя целевым поведением и анализом достигнутых результатов». Тогда как агент, представляя интересы пользователя, «заинтересован» в том, чтобы задание было выполнено. В случае неудачи или какого-то сбоя он должен повторить попытку позднее или иметь про запас альтернативный вариант решения проблемы. Агенты всегда составляют список выполненных действий, результаты тестирования и верификации и отсылают его в управляющую систему.
Было отмечено, что различные определения понятия «агент» подразделяются на «слабые» и «сильные». Слабые определения соотносятся с программистскими взглядами на природу агента. Нередко агенты понимаются как вычислительные единицы, поддерживающие локальные состояния и параллельные вычисления. Более сильные определения полнее отражают когнитивные, коммуникативные, поведенческие, а особенно, интенциональные аспекты агентов. В «сильных» определениях агентов ведущее место отводится ментальным свойствам. Как правило, особое внимание обращается на главное отличие агентов от объектов, связанное с наличием у первых внутренних механизмов мотивации и целеполагания.
Многие задачи агенты могут выполнять и без использования методов искусственного интеллекта, однако ряд проблем без них просто не может быть решен. На данный момент существует ряд технологий, которые успешно применяются в различных специализированных системах, агентах и мультиагентных системах (рис. 1.3)
На наш взгляд наиболее полно суть понятия агент выражает следующее определение, скомбинированное из перечисленных выше: агент - это самостоятельная программная система, имеющая возможность принимать воздействие из внешнего мира, определять свою реакцию на это воздействие и осуществлять эту реакцию, а также изменяющая свое поведение с течением времени в зависимости от накопленной информации и извлеченных из нее знаний, обладающая мотивацией и способная после делегирования полномочий пользователем поставить себя на его место.
Классификация агентов
В настоящее время существует множество классификаций агентов. Как отмечает Тарасов, наиболее очевидными являются критерии классификации, связанные с полярными шкалами «естественное-искусственное» и «материальное-идеальное». По первому критерию, выделяются натуральные агенты (животные, люди, группы организмов, коллективы людей) и искусственные агенты (роботы, коллективы автоматов, сложные компьютерные программы). В данной работе описываются только искусственные агенты. По второму критерию, все искусственные агенты подразделяются на: 1) Материальные, физически существующие и работающие в реальном пространстве (например, интегральные роботы)
2) Виртуальные, существующие лишь в программной среде (виртуальном пространстве).
Важным основанием для классификации служит наличие либо отсутствие у агентов характеристик обучаемости или адаптивности. У обучаемых агентов поведение основано на предыдущем опыте.
Наиболее распространенной среди различных публикаций в настоящее время является следующая классификация: интеллектуальный - стационарный - мобильный агент, хотя, в то же время, множество источников не проводят четкой границы между понятиями интеллектуальный и мобильный агент. Под интеллектуальным агентом понимается агент, который обладает рядом знаний о себе и окружающем мире и поведение которого определяется этими знаниями. Если простой объект определяется как «данные методы», то интеллектуальный агент - это уже «данные методы знания», причем методы в последнем случае включают функции работы с данными, знаниями, а также методы взаимодействия с окружающей средой и с другими агентами. Стационарный агент выполняется только на той системе, на которой он был запущен. Если ему понадобится информация извне, то он может использовать механизм и методы обмена и получения информации, доступные ему в среде, в которой он функционирует. Мобильный агент не привязан к системе, на которой он был запущен. Он обладает способностью перемещаться из одной системы в другую, полностью сохраняя свое состояние и перенося свой код. Его работа в разных системах должна поддерживаться специальной средой, которая в том числе обеспечивает безопасность.
Свойства агентов
Свойства агентов вытекают из их классификации и группы, к которой относится конкретный агент. Наиболее полный объем свойств имеют интеллектуальные агенты, интеллектуальные способности позволяют им строить виртуальные миры, работая в которых они формируют планы действий. Интеллектуальный агент должен обладать следующими свойствами: · автономность - способность функционировать без вмешательства со стороны своего владельца и осуществлять контроль внутреннего состояния и своих действий;
· адаптивность - агент обладает способностью обучаться;
· коллаборативность - агент может взаимодействовать с другими агентами несколькими способами, играя разные роли;
· способность к рассуждениям - агенты могут обладать частичными знаниями или механизмами вывода, а также специализироваться на конкретной предметной области;
· коммуникативность - агенты могут общаться с другими агентами;
· мобильность - способность передачи кода агента с одного сервера на другой;
· социальное поведение - возможность взаимодействия и коммуникации с другими агентами;
· реактивность - адекватное восприятие среды и соответствующие реакции на ее изменения;
· активность - способность генерировать цели и действовать рациональным образом для их достижения;
· наличие базовых знаний - знания агента о себе, окружающей среде, включая других агентов, которые не меняются в рамках жизненного цикла агента;
· наличие убеждений - переменная часть базовых знаний, которые могут меняться во времени;
· наличие цели - совокупность состояний, на достижение которых направлено текущее поведение агента;
· наличие желаний - состояния и/или ситуации, достижение которых для агента важно;
· наличие обязательств - задачи, которые берет на себя агент по просьбе и/или поручению других агентов;
· наличие намерений - то, что агент должен делать в силу своих обязательств и/или желаний.
Иногда в этот же перечень добавляются и такие свойства, как рациональность, правдивость, благожелательность.
Понятие мультиагентной системы
Мультиагентные системы (или как их называют в некоторых источниках - многоагентные системы, например в статье Тарасова «Агенты, многоагентные системы, виртуальные сообщества: стратегическое направление в информатике и искусственном интеллекте») развиваются на стыке между методами распределенного искусственного интеллекта и параллельными вычислениями, во многом базируясь на платформе объектно-ориентированного программирования.
Система, в которой несколько агентов могут общаться друг с другим, передавать друг другу некоторую информацию, взаимодействовать между собой, называется мультиагентной (MAS). Как отмечает Тарасов, многоагентные системы зародились на пересечении теории систем и распределенного искусственного интеллекта.
Любая MAS состоит из следующих основных компонентов: 1. множество организационных единиц, в котором выделяются подмножество агентов и объектов;
2. множество задач;
3. среда, т.е. некоторое пространство, в котором существуют агенты и объекты;
4. множество отношений между агентами;
5. множество действий агентов (например, операций над объектами).
В MAS задачи распределены между агентами, каждый из которых рассматривается как член группы или организации. Распределение задач предполагает назначение ролей каждому из членов группы, определение меры его ответственности и требований к опыту.
Взаимодействие, коммуникация, кооперация агентов
Существование MAS в первую очередь подразумевает взаимодействие агентов, которое представляет собой установление двусторонних динамических отношений между агентами. При этом оно является одновременно источником и продуктом некоторой организации. Для определения базовых типов взаимодействия агентов в MAS можно взять следующие критерии группообразования: а) совместимость целей агентов; б) потребность в чужом опыте (знаниях); в) совместное использование ресурсов.
Кооперация - это основная форма организации взаимодействия между агентами, характеризующаяся объединением их усилий для достижения совместной цели при одновременном разделении между ними функций, ролей и обязанностей. В общем случае это понятие можно определить формулой: кооперация = сотрудничество координация действий разрешение конфликтов. Под координацией обычно понимается управление зависимостями между действиями. Коммуникация между искусственными агентами зависит от выбранного протокола, который представляет собой множество правил, определяющих, как синтезировать значимые и правильные сообщения. Фундаментальными особенностями группы, составленной из агентов, сотрудничающих для достижения общей цели, являются социальная структура и распределение ролей между агентами.
1.2.3 Принципы функционирования агентов. Проектирование MAS
Архитектура агента и MAS
Основой архитектуры агента является контекст, или серверная среда, в котором он исполняется. Каждый агент имеет постоянный идентификатор - имя. В серверной среде может исполняться не только исходный агент, но и его копия. Агенты способны самостоятельно создавать свои копии, рассылая их по разнообразным серверам для исполнения работы. По прибытии агента на следующий сервер его код и данные переносятся в новый контекст и стираются на предыдущем местонахождении. В новом контексте агент может делать все, что там не запрещено. По окончании работы в контексте аге