Сборники трудов ИСП РАН


Автоматизированный композициональный синтез моделей распределенных систем с помощью паттернов интерфейсов

Р.А. Нестеров (ВШЭ, Москва, Россия)
И.А. Ломазова (ВШЭ, Москва, Россия)

Аннотация

Средства и методы process mining позволяют исследовать различные аспекты процессно-ориентированных информационных систем. Как правило, в рамках таких систем несколько исполнителей (агентов) взаимодействуют друг с другом. Поведение агентов, а также механизмы их взаимодействия описываются с помощью моделей процессов. Для моделирования процессов мы применяем обыкновенные сети Петри. Алгоритмы process discovery позволяют восстановить модели реального поведения агентов из журнала событий системы. Однако в случае масштабных систем анализ взаимодействия как поведения отдельных агентов, так и всей системы в целом затруднителен, так как получаемые модели крупномасштабных систем в большинстве случаев крайне громоздкие и плохо читаемые. Для решения этой проблемы мы предлагаем использовать так называемые паттерны интерфейсов, которые описывают, как агенты взаимодействуют друг с другом. С их помощью полная модель мультиагентной системы может быть получена путем композиции отдельных моделей агентов. Кроме того, модели мультиагентных систем, построенные с применением паттернов интерфейсов, позволяет легко идентифицировать поведение каждого отдельного агента. В целях обеспечения корректности применения паттернов интерфейсов мы применяем специальные конструкции на сетях Петри – морфизмы. Результаты эксперимента по применению паттерна для композиционального синтеза модели мультиагентной системы, представленные в работе, показали прирост основных метрик качества по сравнению с моделями, получаемыми с помощью стандартного подхода process discovery.

Ключевые слова

сети Петри; паттерны интерфейсов; синхронизация; композиция; морфизмы; извлечение процессов; мультиагентные системы; распределенные системы

Издание

Труды Института системного программирования РАН, том 29, вып. 4, 2017, стр. 21-38.

ISSN 2220-6426 (Online), ISSN 2079-8156 (Print).

DOI: 10.15514/ISPRAS-2017-29(4)-2

Полный текст статьи в формате pdf (на английском) Вернуться к содержанию тома