2 Агентно-ориентированная организация процесса проектирования

Следующие утверждения, положены в основу многоуровневой организации проектирования:

Утверждение 1. В проектировании выделяется три уровня: спецификация, концептуальное (логический и структурно-параметрический синтез) и параметрическое проектирование.

Утверждение 2. Многоуровневый процесс проектирования развивается сверху вниз, т.е. от синтеза общих проектных требований на первом уровне к проектным решениям требуемой степени детализации на следующих уровнях. При этом решения, принятые на (k - 1) уровне проектирования, есть дополнительные исходные данные для k-уровня.

Утверждение 3. На всех уровнях кроме последнего критерии выбора E_i эффективных вариантов являются эвристическими и их значения последовательно уточняются.

Утверждение 4. На каждом уровне проектирования (кроме последнего) выбирается множество эффективных (рациональных в смысле удовлетворения ограничений) вариантов, называемых частичными и развиваемых в последующем.

Утверждение 5. Проектирование на каждом уровне распадается на комплекс взаимосвязанных проектных задач (операций), каждой из которых можно сопоставить аспект проектирования.

Разделяя задачу проектирования на множество локальных задач, каждая из которых выполняется агентом (экспертом или программной компонентой), ответственным за ее решение, в качестве базовой организации процесса проектирования примем схему, в которой окончательное решение задачи синтезируется из локальных решений с использованием координации (управления) через данные, передаваемые между агентами. В данном случае не существенна конкретная реализация агента, рассматриваемая схема будет справедлива как в случае использования проектировщиком традиционных компонент САПР, так и в случае решения отдельных задач автономными интеллектуальными компонентами. Схема имеет вид:

Действие 1. Знания предметной области и знания об ограничениях (требования пользователя, новые артефакты) передаются каждому агенту.

Действие 2. Каждый агент решает локальную задачу оптимизации на основе общего информационного пространства.

Действие 3. Локально оптимальные решения передаются агенту-менеджеру проекта для их согласования.

Действие 4. После цикла последовательного сбора результатов, критический результат готовится к рассылке по заинтересованным агентам для анализа.

Действие 5. Весь процесс повторяется до достижения глобально согласованного решения.

Что дает рассматриваемая технология? Она позволяет: строить распределенные «решатели» для сложной задачи; динамически менять архитектуру САПР в зависимости от конкретной задачи; взаимодействовать агентам, работающим над различными аспектами проектирования, на уровне знаний - разделять и обмениваться информацией в процессе проектирования вне зависимости от внутренних форматов ее представления.

Основные концепции агента уже были рассмотрены в разделе «Основные понятия».

В контексте данного раздела под агентом будем понимать механизм инкапсуляции и обмена распределенными знаниями и функциями. Каждый агент - это процесс, обладающий определенной частью знаний об объекте проектирования и возможностью обмениваться этими знаниями с остальными агентами. В зависимости от типа, агент может поддерживать и интерфейс с пользователем. Под многоагентной системой будем понимать многокомпонентную систему, состоящую из агентов со специфицированным интерфейсом.