Framework para escalonamento distribuído de processos utilizando sistema multiagentes em sistemas de produção

Abstract

O estudo de técnicas de escalonamento de processos remete à criação dos primeiros sistemas operacionais (SO), com os algoritmos escalonadores de processos com e sem preempção. Porém a utilização de escalonadores de processo atinge outras áreas além dos SO, afeta todos os problemas onde há um conjunto de tarefas a serem executadas e um conjunto de unidades executantes. O tempo de execução final das tarefas é diretamente afetado pela seqüência de execução adotada, como é o caso dos sistemas de produção, que necessitam de informação em tempo real, para a execução de tarefas ou para o diagnóstico de problemas, com o objetivo da rápida tomada de decisão. Desse modo é necessário precisão e agilidade no processamento, nas mudanças de prioridades, e principalmente, eficiência no gerenciamento da informação. Este trabalho propõe um framework para escalonamento distribuído de processos, utilizando a teoria de agentes e a técnica heurística de busca, Algoritmos Genéticos (AG). Na modelagem do framework e aplicação foi utilizado a metodologia MaSE (Multi-agent System Engineering), que especifica etapas para análise e projeto de sistemas multiagentes. O desenvolvimento do framework e aplicação foi integrado à plataforma JADE (Java Agent Development Framework), utilizando as ontologias desenvolvidas no editor Protégé. A fim de validar o framework, desenvolveu-se um estudo de caso utilizando o framework HIPS (Hybrid Intelligent Process Scheduler) e os resultados e limitações obtidos com esse estudo de caso, comparados a outro escalonamento de processos.

The study of techniques for processes schedulers is linked to the creation of the first operational systems (OS), with the process schedulers algorithms with and without preemption. However, the use of processes schedulers reaches other areas besides OS. It affects all the problems where there is a set of tasks to be executed and a set of executing units. The tasks final execution time is directly affected by the execution sequence that is adopted, as in the case of production systems, which need information in real time, for the execution of tasks or for the diagnosis of problems aiming fast decision making. Thus, precision and agility in processing, in changing priorities and mainly, efficiency in managing the information are needed. This work proposes a framework for processes distributed scheduler, using the agents theory and the Genetic Algorithms (GA) heuristic search technique. In the framework modeling and application the MaSE (Multi-agent System Engineering) was used, which specifies stages for analyses and project of multi agents systems. The framework development and application were integrated to a JADE (Java Agent Development Framework), using the ontology developed in the Protégé editor. For the framework validation, the study of a case was developed using the HIPS (Hybrid Intelligent Process Scheduler) framework and the results and limitations obtained in this study were compared to another process scheduler.