5 de dingo gebruikerscommissie beheerraadzaal @ kaho sint-lieven gent

5de DINGO Gebruikerscommissie

Beheerraadzaal @ KaHo Sint-Lieven Gent

http://ingenieur.kahosl.be/projecten/dingo




Vakgroep IT KaHo Sint-Lieven 2

Agenda

Welkom Status Bespreking vorderingen Discussie

Welkom

Status van het project


Periode 1 december 2004 – 14 april 2005

WP 4: testen van algoritmen WP 7: onderhandelingsmodel WP 8: Modelleren van gebruikers WP 9: Testen Onderhandelingsmodel


Mijlpalen

Planningscomponenten in Java Onderhandelingsmodel in Mozart/Oz Prototype agententoepassing (DistriMedia case)

Bespreking


Agenda

Architectuur Onderhandelingsmodel in Mozart/Oz

Mozart/Oz? Zoekalgoritme

Gebruikte evaluatiemethode (nummeringen) Communicatie tussen model en algoritme

XML-RPC Gui Demo: DistriMedia case


Architectuur (1)OmbudsAgent

DepartementsAgent

Moz

art/

Oz

Java

DepartementsAgent

DepartementsAgent

DepartementsAgent

Lokaal zoekalgoritme

XM

L-R

PC


Architectuur (2)DepartementsAgent

Moz

art/

Oz

Java

XM

L-R

PC

PersoneelsAgent

PersoneelsAgent

Lokaal zoekalgoritme


Uiteindelijke oplossing

Initiële toekenning van personeel

Onderhandeling

Taak 1

Tabu Search

Eerste Oplossing

Taak 2

Tabu Search

Eerste Oplossing

Taak 3

Tabu Search

Eerste Oplossing




OmbudsAgent DepartementsAgenti

CFP Elk stuurt kost + duurste kwalificatie en tijdstip. Resultaat van lokaal zoek-algoritme

(Kost, Q, T)i

Evalueren elk de voorgestelde wijziging

en genereren bijhorende kost

ACCEPT PROPOSAL

REJECT PROPOSAL

De betrokken Departe-mentsAgenten

wisselen personeel uit en passen het

departementsroos-ter voor die shift aan.

CNP

CFP

(Kost, Q, T)i

CNP

PersoneelsAgentj

Doorgeven van werkschema aan

initieel toegewezen personeel

CFP: T, Plaats

Kost

ACCEPT PROPOSAL

Elke betrokken agent evalueert zijn eigen beper-kingen en gene-reert een kost

REJECT PROPOSAL

Neem de hoogste kost

Stuur de anderen een REJECT

Kosti + extra informatie

ACCEPT PROPOSAL

REJECT PROPOSAL

CFP, Qmax, Tmax

CNP

Als Kosti < drempel-waarde, dan wordt

de verandering aan-vaard

Anders niet

Stuur de agenten die aanpassingen

hebben gedaan een nieuwe CFP

Herhaling: Onderhandelingsmechanisme

Enkel de agenten die aanpassingen hebben

gedaan sturen hun kost terug


Implementatiekwesties

Jade: De facto agentenomgeving voor Java Enkele faciliteiten voor CNP (Initiator & Responder) Niettemin: complexe programmacode problemen met grote aantallen agenten

Mozart/Oz: multi-paradigma, gedistribueerd programmeertaal Functionaliteit voor agenten


Mozart/Oz

Mozart Programming System constraint-based inference distributed computing human-computer interfaces platformonafhankelijk (Unix, Windows, MacOs,... )

Oz language declarative programming object-oriented programming constraint programming concurrency


meth behavior(M) case M of msg(_ Zender shiftKost(Shift Avgr Poort)) then self.poort = Poort local S K ShiftP KostP in

_|S|_|K|_ = {XmlRpcClient.execute "http://"#'10.11.0.12'#":"#self.poort#"/RPC2" "test3"#"."#"evaluatePersoneel" [self.name Shift Avgr] }

ShiftP = {String.toInt {ByteString.toString S}} KostP = {String.toFloat {ByteString.toString K}}

{@connector send(msg(Zender self.name personeelsKost(ShiftP KostP Avgr)))} end [] msg(_ _ opdrachten(_ Shift Avgr)) then _ = {XmlRpcClient.execute

"http://"#'10.11.0.12'#":"#self.poort#"/RPC2" "test3"#"."#"voerVeranderingPersoneelUit" [self.name Shift Avgr]

} else

{C.cshow watTeDoenMet(M self.name)} end

end


Zoekalgoritme

Nieuwe evaluatiemethode: Nummeringen Beschreven in XML bestand GUI om XML bestand automatisch te genereren

Demo


Nummeringen: voorbeeld• planningsperiode 1 week

• zachte beperkingen:• maximum aantal toekenningen 6• minimum 2• maximum aantal opeenvolgende vrije dagen 8• minimum 2• maximum aantal opeenvolgende toekenningen 4• minimum 2• maximum per dag 1• maximum aantal nachtdiensten 3• minimum aantal opeenvolgende nachtdiensten 2• volledige weekends werken

van tot M vroege shift 06:45 14:45 L late shift 14:30 22:00 N nacht shift 22:00 07:00

N1

N2

N3


Nummeringen

* * * * * N1 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 N2 U U 0 U U 1 U U 2 U U 3 U U 4 U U 5 U U 6 N3 U U U U U U U U U U U U U U U 0 0 0 1 1 1

rooster P1

constraints N1

max-total = 6

min-total = 2

max-between = 8

min-between = 2

max-consecutive = 4

min-consecutive = 2

max-pert = 1

tellers

last

total

consecutive

constante

max

constraints N2

max-total = 3

min-consecutive = 2

constraints N3

min-consecutive = 2

Ma Di Wo Do Vr Za Zo P1 M M L L N P2 N N L L P3 M M M M M M M P4 M L N N N P5 M L L L L


P1 * * * * * N1 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 N2 U U 0 U U 1 U U 2 U U 3 U U 4 U U 5 U U 6 N3 U U U U U U U U U U U U U U U 0 0 0 1 1 1

constraints N1

max-total = 6

min-total = 2

max-between = 8

min-between = 2

max-consecutive = 4

min-consecutive = 2

max-pert = 1

kost N1

cost-max-total = 0

cost-min-total = 0

cost-max-between = 0

cost-min-between = 0

cost-max-consecutive = 1

cost-min-consecutive = 0

cost-max-pert = 0

constraints N2

max-total = 3

min-consecutive = 2

kost N2

max-total = 0

min-consecutive = 1

constraints N3

min-consecutive = 2

kost N3

min-consecutive = 0

totale kost

(kostparameter * kost)

tellers

last

total

consecutive

Kostfunctie P1


Startvoorwaarden

Ma Di Wo Do Vr Za Zo Ma Di Wo Do Vr Za Zo P1 M M M M L L N P2 M L L N N N L L P3 L L M M M M M M M P4 L L M L N N N P5 N N N N N M L L L L


Kostfunctie P1P1 * * * * * * * N1 -3 -3 -2 -2 -2 -1 -1 -1 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 N2 U -3 U U -2 U U -1 U U 0 U U 1 U U 2 U U 3 U U 4 U U 5 U U 6 N3 U U -3 -3 -3 -2 -2 -2 U U U U U U U U U U U U U U U 0 0 0 1 1 1

constraints N1

max-total = 6

min-total = 2

max-between = 8

min-between = 2

max-consecutive = 4

min-consecutive = 2

max-pert = 1

kost N1

cost-max-total = 0

cost-min-total = 0

cost-max-between = 0

cost-min-between = 0

cost-max-consecutive = 3

cost-min-consecutive = 0

cost-max-pert = 0

constraints N2

max-total = 3

min-consecutive = 2

kost N2

max-total = 0

min-consecutive = 1

constraints N3

min-consecutive = 2

kost N3

min-consecutive = 0

tellers N1

last = -1

total = 0

consecutive = 2

tellers N2

last = U

total = 0

consecutive = U

tellers N3

last = -2

total = 0

consecutive = 2


Evaluatiealgoritme• Initialisatie: rekening houdend met wat vroeger gepland was

• Planning in de periode voor de planningsperiode staat vast

• Beeld de nummeringen af op de voorgaande planningsperiode

• Zoek waarden voor de tellers: initialiseer• Geen kosten aanrekenen voor het verleden

• Tussentijdse evaluatie: tellers aanpassen en kosten berekenen indien nodig

• Finale evaluatie: kosten berekenen aan het einde van de planningsperiode

per iteratie worden de algoritmen 1 x uitgevoerd per persoon in de planning; onafhankelijk van het aantal en het type van de zachte beperkingen


-2-2002200000000000000

UU002200000000000000

-1-1000000000000000000


*-2-2002200000000000000

UU113311000000000000

00000000000000000000

3311


Corresponderend XML bestand (1)<constraint ID="1">

<numberingId>1</numberingId><variables>

<max_total weight="1">6</max_total><min_total weigh="1">-oneindig</min_total><max_pert weight="1">1</max_pert><min_pert weight="1">-oneindig</min_pert><max_between weight="1">8</max_between><min_between weight="1">2</min_between><max_consecutive weight="1">4</max_consecutive><min_consecutive weight="1">2</min_consecutive>

</variables></constraint>…


<day ID="4"><shift ID="1">3</shift><shift ID="2">3</shift><shift ID="3">3</shift>

</day><day ID="5">

<shift ID="1">4</shift><shift ID="2">4</shift><shift ID="3">4</shift>

</day><day ID="6">


</day><day ID="7">


</day></numbering>…

Corresponderend XML bestand (2)

…<numbering ID="1">

<day ID="1"><shift ID="1">0</shift><shift ID="2">0</shift><shift ID="3">0</shift>

</day><day ID="2">


</day><day ID="3">


</day>


Communicatie

Zoekalgoritme in Java Onderhandelingsmechanisme in Mozart/Oz Hoe met elkaar communiceren?

Via webservice: Eerste idee: SOAP? Alternatief: XML-RPC?


XML-RPC? “It's a spec and a set of implementations that allow software

running on disparate operating systems, running in different environments to make procedure calls over the Internet.

It's remote procedure calling using HTTP as the transport and XML as the encoding. XML-RPC is designed to be as simple as possible, while allowing complex data structures to be transmitted, processed and returned.”


XML-RPC


Toegelaten types in XML-RPC

Boolean String Double Date HashTable Vector byte[]


SOAP

Service Requester

Service Provider

HTTP Server

SOAP Dispatc

h

?SOAP request/response messages

Underlying implementation


SOAP?

SOAP is een “loosely coupled” protocol Lightweight (veroorzaakt minimale overhead),

eenvoudig (om te gebruiken, niet noodzakelijk om te schrijven)

Over HTTP & SMTP, geen problemen met firewalls

SOAP is een minimale verzameling van conventies om code aan te roepen gebruikmakend van XML en HTTP

Eenvoudig om zelfgemaakte objecten te encoderen (in tegenstelling tot XML-RPC)


SOAP structuur

SOAP Message

HTTP HEADER

Envelope

Header

Body XML


GUI voor personeelsplanning

Grafische User Interface voor personeelsplanning Koppeling tussen GUI en planningssoftware

gebeurt via SOAP Eindwerkopdracht van Koen Vangheluwe Demonstratie

Case Study

DistriMedia


Case study

Distributiebedrijf, magazijn Gedistribueerd:

Werknemers zijn polyvalent (verschillende kwalificaties)

Rotatiesysteem

Ideale test case! In ons model:

Elke taak = department Elk department = voorgesteld door een

agent


Kwalificatiematrix

Ontvangst

Opzet

Retour

Eindstation

Wikkel

Magazijn

Boodschappen

Inpakken

Administratie


Historische gegevensDatum Werknemer Uren Taak

6/01/2004 SV 0,50 administratieVV 8,00 administratieVS 1,00 boodschapenJD 8,00 eindstationEL 8,00 ontvangstEV 2,00 ontvangstMA 8,50 ontvangstMV 7,00 ontvangstCV 2,00 transportEV 1,00 transportIM 4,00 transportTD 6,50 transportJC 6,00 magazijn

Werknemer uren TaakCM 0,50 magazijnMV 1,00 magazijnVS 1,00 magazijnRD 8,50 opzetCM 7,50 pickingCV 6,00 pickingEV 5,00 pickingIM 4,00 pickingJC 2,00 pickingKC 8,00 pickingLD 8,00 pickingRV 4,00 pickingSV 5,50 pickingVS 5,00 pickingSV 2,00 rejectKG 6,50 retourTD 1,50 wikkel


Werkbelasting voor elke taak/dag ontvangst: 25 uren -> 3 werknemers (? 1 uur) picking: 55 uren -> 7 werknemers (! 1 uur) opzet: 9 uren -> 1 werknemer (? 1uur) reject: 2 uren -> 0 werknemers (? 2 uren) eindstation: 8 uren -> 1 werknemer (ok) wikkel: 2 uren -> 0 werknemers (? 2 uren) magazijn: 8 uren -> 1 werknemer (ok) transport: 14 uren -> 2 werknemers (! 2 uren) retour: 6 uren -> 1 werknemer (! 2 uren) administratie: 9 uren -> 1 werknemer (? 1 uur) boodschappen: 1 uur -> 0 werknemers (? 1 uur)


Resulten: toekenning van personeel ontvangst: EL,MA, MV picking: CM, CV, EV, KC, LD, RV, SV opzet: RD reject: niemand eindstation: JD wikkel: niemand magazijn: JC transport: IM, TD retour: KG administratie: VV boodschappen: niemand


Resultaat

maan dins woens donder vrijontvangst - EV - - EVopzet CM - SV CM -reject KG KG KG KG KG

- - - - -wikkel TD IM TD TD TD

- - IM IM TDboodschappen KG IM KG KG KGadmin - - - - -


Commentaar

We maken geen onderscheid tussen departementen, kwalificaties en taken

Gebruiken geen werknemer agenten gedurend tabu search Voortdurende communicatie tussen agenten veroorzaakt

bottleneck

Werknemer agenten worden gecreëerd na tabu search

Als er heel veel personeel is: Werknemer agenten pas creëren als ze nodig zijn


Toekomst

Testen op: Langere planningsperiode, Meer personeel Andere soorten bedrijven Andere onderhandelingsmechanismes

Initiële toekenning automatiseren

Discussie

5 de dingo gebruikerscommissie beheerraadzaal @ kaho sint-lieven gent

Documents