Введение. 
Агентно-ориентированное моделирование поведения сложных систем в среде Интернет

Ввиду ряда особенностей определенные классы систем практически не поддаются автоматизации на основе использования традиционных архитектур, методов и средств разработки программного обеспечения, и требуются новые подходы к их исследованию. Компоненты таких систем могут быть «большими», «открытыми» системами, не полностью известными заранее, изменяющимися во времени, гетерогенными, реализоваться различными людьми, в разное время, с использованием различных средств и методов.

Одним из наиболее известных примеров больших открытых систем является среда Интернет, представляющая собой слабосвязанную компьютерную сеть постоянно увеличивающегося размера и сложности. Проектирование и реализация программных средств для использования огромного потенциала Интернет и связанного с ней комплекса технологий — одна из наиболее важных и сложных проблем, стоящих перед исследователями области компьютерных технологий. Сеть Интернет может рассматриваться как большой, распределенный информационный ресурс с выделенными сетевыми узлами и отдельными приложениями, разрабатываемыми и реализуемыми различными организациями и пользователями. Любая компьютерная система, функционирующая в Интернет, должна быть способна взаимодействовать с различными компонентами, организациями и сетевыми операторами без постоянного управления со стороны пользователей. Такие функциональные возможности требуют возможности реализации динамического поведения, автономности и адаптации отдельных компонентов, использования методов, основанных на переговорах и кооперации, которые лежат в основе агентно-ориентированных систем [Bond et al., 1988; Macal et al., 2005; Тарасов, 2002; Городецкий и др., 2005].

В качестве довода в пользу использования агентских технологий часто приводят три наиболее важные свойства агентских приложения [Bond et al., 1988]:

• (1) данные, механизмы управления, знания и ресурсы распределены;
• (2) система естественным образом представляется как сообщество автономных сотрудничающих компонентов;
• (3) система содержит унаследованные компоненты, которые должны взаимодействовать с другими, возможно новыми программными компонентами.

Агентские технологии, и, в частности, технологии агентно-ориентированного моделирования, предоставляют возможность исследовать и создавать приложения Интернет, разработать которые с использованием традиционных подходов, было практически невозможно. Они обеспечивают и более развитые средства для концептуализации и понимания процессов, происходящих в Интернет, в частности, связанных с ведением электронного бизнеса, поиском информации, распространением вирусных эпидемий, защитой от сложных сетевых атак и др.

В работе предлагается подход и инструментальные средства для исследования поведения сложных систем, функционирующих в среде Интернет, на основе агентно-ориентированного моделирования. Подход основан на представлении сетевых систем в виде комплекса взаимодействующих команд интеллектуальных агентов, которые могут находиться между собой как в состоянии антагонистического противоборства, так и кооперации.

В первом разделе описывается общий подход к агентно-ориентированному моделированию. Во втором разделе рассмотрен пример одной из задач исследования поведения сложных систем в среде Интернет, связанной с анализом противодействия злоумышленников и систем защиты в Интернет. В третьем разделе предложена архитектура среды агентно-ориентированного моделирования. В четвертом разделе представлены выполненная реализация среды моделирования и примеры проведенных экспериментов. В заключении формулируются результаты работы и направления будущих исследований.