Метод планування поведінки агентів в середовищі інтелектуальної навчальної системи підготовки диспетчерів управління повітряним рухом

Abstract

В статті доведено, що інтелектуалізація навчання є важливим напрямком підвищення її ефективності. Для підготовки диспетчерів управління повітряним рухом використовується тренажна система, важливим елементом якої є середовище, що забезпечує створення імітаційної обстановки. Отримання обстановки середовища інтелектуальної навчальної системи підготовки диспетчерів управління повітряним рухом, наближеної до об’єктів реального світу можливо за допомогою застосування агентно-орієнтованого підходу. Центральним елементом формування агентно-орієнтованого середовища є планування поведінки агентів. В статті представлено удосконалений метод планування поведінки агентів у середовищі навчальної системи підготовки диспетчерів управління повітряним рухом, який базується на модифікованому методі формування множини нечітких бінарних умов виконання і продовження елементарних планів з використанням набору нечітких правил. Статична реалізація бінарних відношень у базовому методі, є його недоліком. Розвиток методу синтезу бінарних відношень полягає в настроюванні множини параметрів, а також використанні нечіткої логіки, що характеризують бажаність початку виконання елементарних планів агентами. Розроблений підхід при удосконаленні методів планування поведінки інтелектуального агенту дозволяє використовувати одного разу отримані дані на різних етапах роботи алгоритмів. Дане рішення можна розглядати як попередню оптимізацію підсистеми, що використовує зазначені методи. На основі отриманих значень було проведено настроювання мультиагентного середовища та експерименти, статистичний аналіз результатів яких дозволив оцінити практичну ефективність розроблених методів. Отримані результати оцінювання ефективності навчання дозволяють стверджувати, що використання розроблених методів дозволило підвищити оперативність рішень, які приймаються диспетчером управління повітряним рухом, на 7–19 %. The article proves that the intellectualization of education is an important area of increasing its effectiveness. To train air traffic controllers, a training system is used, an important element of which is the environment that provides the creation of a simulation environment. Obtaining the environment of an intelligent educational system for training air traffic controllers close to real-world objects is possible using an agent-based approach. The central element in the formation of an agent-oriented environment is agent behavior planning. The article presents an improved method for planning the behavior of agents in the environment of a training system for training air traffic control dispatchers, based on a modified method for generating a set of fuzzy binary execution conditions and continuing elementary plans using a set of fuzzy rules. The static implementation of binary relations in the basic method is its drawback. The development of the method of synthesis of binary relations consists in setting up a lot of parameters, as well as using fuzzy logic, characterizing the desirability of agents starting to execute elementary plans. The developed approach to improving the methods of planning the behavior of an intelligent agent allows you to use once received data at different stages of the operation of the algorithms. This solution can be considered as a preliminary optimization of the subsystem using these methods. Based on the obtained values, multiagent medium settings and experiments were carried out, the statistical analysis of the results of which made it possible to evaluate the practical effectiveness of the developed methods. The results of evaluating the effectiveness of training suggest that the use of the developed methods allowed to increase the efficiency of decisions made by the air traffic control controller by 7-19 %. В статье доказано, что интеллектуализация обучения является важным направлением повышения ее эффективности. Для подготовки диспетчеров управления воздушным движением используется тренажерная система, важным элементом которой является среда, обеспечивающая создание имитационной обстановки. Получение обстановки среды интеллектуальной обучающей системы подготовки диспетчеров управления воздушным движением, приближенной к объектам реального мира возможно с помощью применения агентно-ориентированного подхода. Центральным элементом формирования агентно-ориентированной среды является планирование поведения агентов. В статье представлены усовершенствованный метод планирования поведения агентов в среде обучающей системы подготовки диспетчеров управления воздушным движением, основанный на модифицированном методе формирования множества нечетких бинарных условий исполнения и продолжения элементарных планов с использованием набора нечетких правил. Статическая реализация бинарных отношений в базовом методе, является его недостатком. Развитие метода синтеза бинарных отношений заключается в настройке множества параметров, а также использовании нечеткой логики, характеризующие желательность начала выполнения элементарных планов агентами. Разработанный подход при совершенствовании методов планирования поведения интеллектуального агента позволяет использовать однажды полученные данные на разных этапах работы алгоритмов. Данное решение можно рассматривать как предварительную оптимизацию подсистемы, использующей указанные методы. На основе полученных значений было проведено настройки мультиагентной среды и эксперименты, статистический анализ результатов которых позволил оценить практическую эффективность разработанных методов. Полученные результаты оценки эффективности обучения позволяют утверждать, что использование разработанных методов позволило повысить оперативность принимаемых решений диспетчером управления воздушным движением, на 7-19 %.