Мультиагентная методология и автоматизированное нефтегазовое производство

УДК 681.5 Г.А. Сырецкий СГГ А, Новосибирск

МУЛЬТИАГЕНТНАЯ МЕТОДОЛОГИЯ И АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ НЕФТЕГАЗОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Рассмотрены методология, инструментальные средства создания агентноориентированных приложений и примеры использования агентов в автоматизированном нефтегазовом производстве.

G.A. Syretsky

Siberian State Academy of Geodesy

10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

MULTI-AGENT METHODOLOGY AND AUTOMATED OIL-AND-GAS MANUFACTURE

Methodology and Tool means of creation of the agent-oriented applications and examples of usage of agents in automated oil-and-gas manufacture are considered.

В настоящее время в России нефтегазовая отрасль является одной из ключевых. Она связана с решением таких важных технологических задач как добыча нефти и газа из скважин, разделение фаз и очистка, транспортировка, хранение, переработка, доставка заинтересованным сторонам и использование нефтегазовых продуктов в промышленности и быту. Современное нефтегазовое производство — сложная территориально распределенная система с разветвленной инфраструктурой. По своей природе производство является пожаро и взрывоопасным. Некоторые из опасных объектов производства перемещаются на различные расстояния. Поэтому оно оснащается системами противоаварийного управленияи и информационной безопасности.

Сейчас нефтегазовый комплекс насыщен множеством средств автоматизации технологических процессов, производств, мониторинга и диагностики. Ныне средства автоматизации разнообразного технологического оборудования структурируются и поддерживаются многоуровневой индустриальной информационно-телекоммуникационной сетью с разнообразными физическими средами передачи сигналов и множеством программного обеспечения разного назначения. В такой сложной среде информационный обмен, доступ к источникам информации и средствам обработки информации базируется как правило на клиент-серверной архитектуре.

Известно, что использование централизованной и клиент-серверной архитектуры построения сетевых индустриальных систем не всегда оправдано [1], в том числе и при решении задач нефтегазового комплекса. Выходом из такой ситуации служит ориентация на мультиагентную методологию: агентное моделирование, агентно-ориентированные и мультиагентные технологии и

системы [1-3], включая интеллектуальные. Мультиагентная методология в деталях рассматривается в докладе.

Под термином «агент» понимают сущность, наделенную полномочиями действовать в активной информационной среде от имени другой сущности. Причем в зависимости от обстоятельств агент может обладать способностью изменения своего состояния: быть активным, пассивным либо ликвидироваться.

Спецификациями стандарта IEEE FIPO (http://www.fipa.org) определены рассматриваемые в докладе разнообразные свойства агентов, в их числе фазы жизненного цикла (рис. 1) и обобщенной модели (рис. 2).

Рис. 1. Жизненный цикл агента IEEE FIPA

Рис. 2. Обобщенная модель управления агентом IEEE FIPA

По своей природе агенты могут быть стационарными, мобильными и подвижными. Мобильные агенты перемещаются между узлами компьютерной сети с многозвенной клиент-серверной архитектурой. Подвижные агенты (Nomadic Agents) — автономные агенты, приспособленные к управлению на подвижных устройствах в P2P (peer-to-peer) мире без потребности в связи с сервером или контейнером. Архитектура P2P мира формируется в одноранговой, пиринговой сети, которая обсуждается в докладе. Архитектура P2P агентской платформы предложена рабочей группой FIPA NA WG в качестве стандартной, позволяющей обеспечивать «прозрачное» взаимодействие агентов, установленных в узлах P2P сети (рис. 3).

Рис. 3. Функциональная архитектура P2P агентской платформы рабочей группы

IEEE FIPA P2PNA WG

В докладе рассматриваются архитектуры P2P мира IEEE FIPA P2PNA WG и типа JXTA Спецификации протоколов по обслуживанию P2P-сетей для обмена данными различного типа). JXTA использует открытые протоколы XML и может быть реализована на любом современном языке программирования, в частности на J2SE, J2ME, С, C++ и С#.

В заключительной части доклада обсуждается с различной степенью детализации следующее:

- Принципы построения, структуры и компоненты моделей различных агентов и современных многоагентных систем, ориентированных на применение в нефтегазовом производстве. Отражается тот факт, что системы противоаварийного управления, основанные на агентных принципах, позволяют более качественно выявлять критические ситуации и координировать работу различного тешологического оборудования в разных режимах;

- Программные инструментальные средства, позволяющие разрабатывать агентные модели и мультиагентные системы различного назначения для нужд нефтегазовового комплекса. Среди них рассматриваются инструментальные системы агентного моделирования AnyLogic и Plant Simulation, инструментальные программные среды построения многоагентных систем MASDK (генерирует программный код классов агентов на языке C++), LabVIEW и JADE (программный код агентов на языке Java), поддерживаемой платформой Eclipse;

- Возможность использования агентами среды JADE текущих результатов, получаемых в процессе моделирования работы технологического оборудования в среде компьютерной математической системы MatLab c подключенными модулями расширения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Paolucci M. Agent-based manufacturing and control systems: new agile manufacturing solutions for achieving peak performance / M. Paolucci, R. Sacile. - Boca Raton London New York Washington, CRC Press, LLC, 2005.

2. Рассел С. Искусственный интеллект. Современный подход, 2-е изд. / C. Рассел, П. Норвинг. - М.: Вильямс, 2006.

3. Сырецкий Г.А. Информатика. Фундаментальный курс. Том. II. Информационные технологии и системы. Учеб. для вузов / Г.А. Сырецкий.— СПб.: БХВ-Петербург, 2007.

© Г.А. Сырецкий, 2010