В современном мире все сильнее возрастает роль Интернета не только как источника самой разнообразной информации, но и как средства для информационной поддержки совместной работы специалистов, в частности, при проведении научных исследований. Одним из возможных подходов, направленных на обеспечение совместной работы исследователей над проектами, является создание в сети Интернет системы связанных между собой тематических (проблемно-ориентированных) Web-сайтов с интегрированными базами данных. При этом ученые, работающие в одной предметной области, получают возможность оперативно обмениваться научными результатами, совместно использовать свои информационные и вычислительные ресурсы, создавать в сети Интернет так называемые виртуальные лаборатории (collaboratory).

Для решения задач организации поиска данных в такого рода распределенных информационных системах целесообразно использовать технологию многоагентных систем [1, 2]. Это связано с тем, что многоагентные системы обладают рядом преимуществ по сравнению с другими способами организации распределенных вычислений (уменьшается нагрузка на сеть, вычисления выполняются автономно и асинхронно и могут адаптироваться к условиям своего выполнения, включая отказы оборудования и др.) [3].

В данной работе рассматриваются вопросы разработки и реализации многоагентной системы (МАС) для поддержки процессов исполнения запросов в распределенной информационной системе TORIS-серверов с целью экономии рабочего времени специалистов за счет передачи МАС части рутинных операций по поиску информации в базах данных.

Для информационной поддержки исследований и разработок в области топонимики нами был разработан тематический Web-сайт TORIS (TOponimic Research Information System, http://toris.krc.karelia.ru ).

Структура сайта включает следующие основные разделы:

• БАЗЫ ДАННЫХ (база данных, содержащая информацию о топонимах; библиографическая база данных по публикациям в области исследования топонимии);
• ФОРУМ для организации и проведения тематических электронных конференций;
• ЭЛЕКТРОННЫЕ ПУБЛИКАЦИИ для размещения электронных материалов по вопросам исследования топонимии;
• ССЫЛКИ на информационные ресурсы по топонимии в Интернет.

Структура описания русской, прибалтийско-финской и саамской топонимии учитывает структурные, семантические и иные свойства топонима, а также экстралингвистические признаки объекта, именуемого данным топонимом. Это дает возможность специалистам ставить и решать ряд задач, связанных с выявлением субстратного слоя топонимии, его фонетических и морфологических особенностей, исследовать ареалы смешения топонимии и др. [4].

В плане дальнейшего развития этой работы нами рассматривается модель распределенной информационной системы, которая обладает следующими основными свойствами:

• система представляет собой совокупность распределенных в сети Интернет TORIS-серверов с интегрированными базами данных, расположенных в различных географических районах и связанных между собой сетями передачи данных;
• запросы пользователей к нужной информации осуществляются через Интернет с использованием стандартных программ-просмотрщиков (браузеров) путем обращения к базам данных системы по разработанным однородным интерфейсным формам.

Традиционная технология процесса организации поиска информации в базах данных распределенной информационной системы предполагает персональное обращение пользователя по сети Интернет к каждому TORIS-серверу с запросом, формирование из полученных ответов сводного результата и его последующая обработка. Выполнение в общем-то рутинных операций может отнимать у специалистов достаточно много рабочего времени. В связи с этим становится актуальной задача разработки многоагентной системы для автоматизации процессов исполнения запросов в распределенной информационной системе, которая взяла бы на себя большую часть рутинных операций по организации поиска информации в базах данных системы TORIS-серверов.

Для поиска информации в базах данных распределенной информационной системы TORIS нами была разработана многоагентная система (МАС), архитектура которой представлена на рис. 1. Все агенты, входящие в МАС, относятся к одному из следующих основных классов:

1. агенты-менеджеры, работающие на серверах и организующие процесс поиска;
2. интерфейсные агенты, осуществляющие взаимодействие с пользователем;
3. агенты-исполнители, отвечающие за определенную стадию поиска.

Предполагается, что агенты расположены на разных серверах системы TORIS и взаимодействуют друг с другом при выполнении запроса, поступившего от пользователя.

Рис. 1. Архитектура мультиагентной системы.

В серверную часть МАС входят агенты: ControlAgent; SQLAgent и MailAgent, а в клиентскую часть - InterfaceAgent. Обмен сообщениями между агентами основан на протоколе TCP/IP, а работа с базой данных осуществляется по протоколу JDBC.

Основными функциями InterfaceAgent являются:

• регистрация пользователя на TORIS-сервере (в частности, фиксирование его e-mail);
• прием от пользователя запроса на поиск данных во ВСЕХ базах данных распределенной информационной системы TORIS и оказание ему помощи при формировании sql-запроса;
• установление связи с ControlAgent и передача ему запроса.

• прием от InterfaceAgent запросов на поиск данных в распределенной информационной системе;
• связь с другими серверами системы TORIS и передача им запросов;
• активизация SQLAgent для поиска требуемой информации в локальной базе данных;
• формирование ОБЩЕГО ОТВЕТА на запрос;
• активизация MailAgent для отправки ответа пользователю по электронной почте.

• отбор данных в базе данных TORIS-сервера по запросу, полученному от ControlAgent;
• перекодировка информации, получаемой из БД;
• запись полученных данных в результирующий поток (файл, сокет).

Функцией MailAgent является уведомление пользователя по электронной почте о том, что его запрос обработан и передача ему ссылки на ответ.

Общая схема работы пользователя с МАС состоит в следующем. Пользователь обращается по сети Интернет к одному из TORIS-серверов распределенной информационной системы и с помощью интерфейсной формы МАС формирует запрос на поиск информации в базах данных этой системы. МАС автоматически осуществит поиск нужной ему информации на всех серверах системы, подготовит общий ответ на запрос и уведомит пользователя по электронной почте о олученном результате с указанием ссылки на него.

Таким образом, в результате проделанной нами работы был реализован исследовательский прототип многоагентной системы для поддержки процессов поиска информации по запросу пользователя в базах данных системы TORIS (http://toris.krc.karelia.ru/). Эта разработка показала перспективность предложенного подхода к решению поставленной задачи в тех случаях, когда приоритетным является экономия рабочего времени специалиста за счет передачи части рутинных операций по поиску данных на МАС.

Работы по применению технологии многоагентных систем для решения задачи организации исполнения запросов в распределенных информационных системах проводятся в рамках выполнения проектов - "Информационная система для поддержки исследований в области топонимики" (грант РГНФ № 03-04-12033в) и "Электронная библиотека Карельского научного центра РАН" (грант РФФИ № 02-07-90204).

Литература

1. Городецкий В.И., Грушинский М.С., Хабалов А.В. Многоагентные системы. // Новости искусственного интеллекта, № 1, 1997, с. 15-30.
2. Федотов В.Б. Технология многоагентых систем и доступ к распределенным информационным ресурсам. // VII Международная конференция по электронным публикациям (El-Pub 2002), 23-27 сентября 2002 г., г. Новосибирск, Академгородок.
3. Аграновский А.В., Болотин М.А., Букатов А.А. Организация сетевых вычислений на основе многоагентных систем. // Перспективные информационные технологии и интеллектуальные системы. 2000. №4. с.17-18
4. Вдовицын В.Т., Керт Г.М., Беляева Н.Б., Луговая Н.Б., Сорокин А.Д., Чуйко Ю.В.. Электронная коллекция информационных ресурсов по топонимии Европейского Севера России. // Сб. трудов Третьей Всероссийской конференции по Электронным Библиотекам. RCDL-2001, Петрозаводск, 11-13 сентября 2001 г., с.199-201.

Последнее  изменение  26 июня 2012
webmaster@www.krc.karelia.ru