Система имитационного моделирования AGNES (AGent NEtwork Simulator)

Назначение:   моделирование больших систем с дискретными событиями. Если система хорошо представляется в виде отдельных элементов с индивидуальными проведениями, то для исследования этой системы можно создать модель в СИМ AGNES.

Область применения:

• локальные компьютерные сети
• беспроводные сенсорные сети
• вычисления на суперЭВМ

Используемый алгоритм:   Используя мультиагентный подход и платформу JADE, было создано программное обеспечение для моделирования систем с дискретными событиями. Система  AGNES – это агенты, работающие на платформе JADE, и скрипты для конфигурирования и запуска моделей. Агентов можно разделить на две группы: управляющие агенты (УА), которые создают среду моделирования, и функциональные агенты (ФА), которые образуют модель, работающую в среде моделирования. Основная задача функциональных агентов - это имитирование работы исследуемой системы. Управляющие агенты занимаются контролем хода эксперимента и сохранением результатов.

Основные задачи УА:

• Инициализация и запуск модели
• Сбор и хранение информации о ходе моделирования
• Синхронизация модельного времени
• Балансировка нагрузки между вычислительными узлами, участвующими в моделировании
• Взаимодействие с пользователем (вывод отчетов, предоставление возможности влиять на ход моделирования)
• Обеспечение отказоустойчивости, восстановление модели

Система AGNES обладает следующими особенностями:

• Кроссплатформенность. (JAVA приложение)
• Возможность распределенного запуска. (на локальной сети или вычислительном кластере)
• Возможность полунатурного моделирования. (при наличии реальных объектов поддерживающих спецификацию FIPA)
• Отказоустойчивость.
• «Простота» освоения системы моделирования.

 Иерархия основных управляющих агентов, входящих в AGNES, представлена на рисунке

Более подробное описание AGNES можно получить в статье Подкорытова Д.И. «Агентно-ориентированная среда моделирования сетевых систем AGNES» // Ползуновский вестник, 2012. № 2/1, C. 94-99. (электронный доступ)

 Функциональные возможности: Количественные характеристики моделирования  зависят от модели, запускаемой в AGNES. Например, модели, описанные в статье «АГЕНТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД К ИМИТАЦИОННОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ СУПЕРЭВМ ЭКЗАФЛОПСНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ В ПРИЛОЖЕНИИ К РАСПРЕДЕЛЕННОМУ СТАТИСТИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ» (авторы: Глинский Б.М., Родионов А.С., Марченко М.А., Подкорытов Д.И., Винс Д.В.)  запускались на гибридном кластере НКС-30Т в Сибирском Суперкомпьютерном центре коллективного пользования СО РАН. В этих моделях возможен запуск порядка 25,000 агентов на одном многоядерном вычислительном узле, при этом идет использование значительной части ресурсов. В этой задаче реальное время работы модели сопоставимо со временем счета реальных вычислениях.

 Пример создания модели (с демонстрацией возможностей системы) находится в файле example.pdf

Agnes запускается как обычное JAVA приложение. Пример запуска команды запуска:

java -jar AGNES.jar model.xml options

где model.xml – это конфигурационный файл модели. Если явно не указать имя конфигурационного файла модели, то Agnes попытается открыть файл с именем model.xml.

Также могут быть указанны дополнительные опции options. Доступные опции:

• -h HOSTNAME: имя или адрес главного контейнера.
• -p PORT: порт главного контейнера.
• -nm: подключаемый контейнер.
• -ng: не запускать RMA JADE агента (графическую утилиту JADE).
• -nh: не выводить служебные/отладочные сообщения.

 Пример запуска главного контейнера:

java -jar AGNES.jar my.xml -h localhost -p 1099 -nh

 Пример запуска подключаемого контейнера

java -jar AGNES.jar my.xml -h 192.168.0.3 -p 1099 -ng -nm

Инструментальные средства создания:    Система состоит из агентов, написанных на JAVA. В качестве базовой мультиагентной платформы использована JADE (http://jade.tilab.com/). 

 Использование: AGNES распространяется бесплатно по лицензии LGPL. Для получения консультации и помощи в развертывании и применении AGNES, можно обращатся к автору.