Modelos baseados em agentes
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Modelos Baseados em Agentes. Plataformas Multi-Agente. Prof. André Campos Aula #1 5. Baseado no curso de Olivier Boissier (ENS Mines St. Etienne, França). Problema. O interesse em SMA tem crescido, porém Linguagens orientadas a agentes são ainda raras ou em estágio de maturação

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Presentation Transcript
Modelos baseados em agentes

Modelos Baseados em Agentes

Plataformas

Multi-Agente

Prof. André Campos

Aula #15

Baseado no curso de Olivier Boissier (ENS Mines St. Etienne, França)

DIMAp/UFRN


Problema
Problema

  • O interesse em SMA tem crescido, porém

    • Linguagens orientadas a agentes são ainda raras ou em estágio de maturação

    • O desenvolvimento de SMA se apóia em linguagens e paradigmas de programação existentes (em geral O-O)

    • A implementação de SMA em O-O é complexa (distribuição, protocolos de comunicação etc)

  • Conseqüência = surgimento de várias ferramentas dando o suporte ao desenvolvimento SMA

    • Existem centenas (ver, por exemplo www.agentlink.org ou www.multiagent.org )

  • Problema = qual utilizar?

DIMAp/UFRN


Necessidades das ferramentas
Necessidades das ferramentas

  • Suporte à implementação de agentes

    • Interação com o ambiente (sensores etc)

    • Comunicação (padrões, yellowpages, ACL etc)

    • Protocolos de negociação, cooperação etc

  • Suporte ao design do SMA

    • Análise (descrição do problema etc)

    • Design (arquiteturas com protocolos de interação etc)

    • Desenvolvimento (plataformas, frameworks etc)

    • Deployment (configuração, manutenção etc)

  • Suporte ao usuário final

    • Segurança (confiabilidade, integridade etc)

DIMAp/UFRN


Padr es em sma
Padrões em SMA

  • FIPA – Foundation for Intelligent Physical Agents

    • Especificações de interfaces de componentes do ambiente com as quais os agentes interagem

      • Ex.: usuários, outros agentes, ambiente físico (robôs) etc

  • MASIF – OMG (Object Management Group)

    • Padronização de agentes móveis

    • Serviços e interfaces de middleware

  • DARPA Knowledge Sharing

  • Outros...

DIMAp/UFRN


Vis o geral de fipa
Visão geral de FIPA

  • Objetivo

    • Criar padrões internacionais que promovam a interoperabilidade entre agentes heterogêneos

  • Estrutura

    • Quadro Arquitetural da FIPA, Comitês técnicos, Grupos de trabalho

  • Fundado em 1996

    • British Telecom, France Télécom, Fujitsu, HP, Hitachi, IBM, Imperial College, Intel, Motorola, Nasa, Nec, Nortel Networks, NTT, Philipps, Siemens, SNCF, SUN, Telecom Italia, Toshiba, ...

  • Primeiros padrões em 1997 – FIPA’97. Depois FIPA’98, FIPA’2000

DIMAp/UFRN


Especifica es de fipa
Especificações de FIPA

  • Última versão (FIPA’2000)

  • Padrões nas seguintes áreas (~80)

    • Linguagem, conteúdo (semântica), protocolos de interação, diretório de serviços, ...

  • 2 tipos de especificações

    • Normativa

      • Especificações obrigatórias, assegurando a interoperabilidade entre outros sistemas FIPA

    • Informativa

      • Especificações-guias sobre como utilizar tecnologias desenvolvidas de acordo com as normas da FIPA

DIMAp/UFRN


Quadro de especifica es
Quadro de especificações

  • Aplicações

  • Arquitetura abstrata

  • Gerenciamento dos agentes

  • Comunicação dos agentes

    • Protocolos de interação

    • Atos de comunicação

    • Linguagens de conteúdo

  • Transporte de mensagem

    • Representação ACL (Agent Comunication Language)

    • Representação dos envelopes

    • Protocolos de transporte

DIMAp/UFRN


Plataformas fipa
Plataformas FIPA

  • Para que uma plataforma seja considerada FIPA-compliant  no mínimo: AMS e ACL

  • Gerenciamento de agentes (AMS)

    • Autenticação, Recursos, “páginas brancas” (naming)

  • Comunicação (ACL)

    • Diretório de agentes (páginas amarelas)

    • Canal de comunicação (ACC)

    • transporte de mensagens

  • Serviços opcionais

    • Ontologia, Interação H-M etc

AMS

PA

HTTP

Transporte (ACC)

DIMAp/UFRN


Interoperabilidade entre plataformas
Interoperabilidade entre plataformas

  • Comunicação entre agentes pode ocorrer

    • Internamente no seio na mesma plataforma

    • Entre plataformas – usa ACC e transporte de mensagem

  • Cada plataforma pode

    • Estar implementada em linguagem diferentes

    • Possuir arquiteturas diferentes

    • Suportar diferentes funcionalidades

  • Porém possuem

    • Mesmos serviços de transporte

    • Mesma linguagem de comunicação

DIMAp/UFRN


Tipos de plataformas
Tipos de plataformas

  • Suporte às diferentes fases de elaboração de um SMA

  • Design

    • Em geral baseadas em componentes

    • Middlewares

  • Design + Implementação

    • Facilita a definição dos agentes

    • Frameworks

  • Design + Implementação + Testes

  • Análise + Design + Imp. + Testes

Análise

Design

Implementação

Teste e validação

DIMAp/UFRN


Exemplos de plataformas
Exemplos de plataformas

  • JADE (Java Agent Development Framework)

  • MadKit (Multi-Agent Development Kit)

  • Zeus

  • Outros

    • ADE, ADK, Agent Factory, AgentBuilder, AgentTool, Aglets, Bee-gent, BOND, DECAF, DIET, DIVA, EVO, Hive, IMPACT, Jack, JAFMAS, JIAC, JINI, Knowbot, LIME, MAGE, MAML, RETSINA, SOAR , TuCSoN, VOYAGER,...

    • ... e muito mais!!!!

DIMAp/UFRN


JADE

  • Java Agent Development Framework

    • Open source

    • Conforme especificações da FIPA (uma das primeiras ferramentas)

  • Análise e Design

    • N/A

  • Implementação

    • Um agente em JADE é instância de uma subclasse da classe “Agent”

    • Inclui uma biblioteca de protocolos de interação e comportamentos gerais de agentes (podem ser configurados)

  • Deployment

    • Alguns utilitários são fornecidos

      • RMA (Remote Monitoring Agent)  permite o controle do ciclo de vida dos agentes à distância

      • DummyAgent  permite configurar como o usuário interage com os agentes

DIMAp/UFRN


Modelo de comunica o em jade
Modelo de comunicação em JADE

  • Agentes enviam/recebem objetos (Java) que representam mensagens ACL no escopo de um protocolo de interação

  • Usuários não se preocupam em codificar mensagens

    • Níveis de envelope, ACL, Linguagem de Conteúdo e Ontologia

    • Pode ser estendido

  • Biblioteca de protocolos de interação

    • Usuários precisam apenas implementar métodos pré-definidos

    • Ex.: Rede de contrato

DIMAp/UFRN


Madkit
MadKit

  • Multi-Agent Development Kit

    • Baseado no modelo Aalaadin (organização)

DIMAp/UFRN


Madkit1
MadKit

  • Análise

    • N/A

  • Design

    • Definição de modelos organizacionais (grupos, papéis,...), modelo de interação (protocolos, mensagens,...), tarefas, objetivos

    • Não há software que dê suporte à definição de tais modelos

  • Implementação

    • Baseado na estrutura Agent-Micro Kernel

  • Deployment

    • Uso de G-box

DIMAp/UFRN


Zeus

  • Versões inicial (1.02)

    • Open source (Mozilla)

  • Última versão fechada: British Telecom

  • Análise

    • Modelagem de papéis através de UML

    • Forte ênfase na metodologia

  • Design

    • Zeus Agent Model

  • Implementação

    • Baseado em ferramentas gráficas (ontologia, agente, configuração de tarefas dos agentes etc)

  • Deployment

    • Ferramentas de visualização e monitoramento dos agentes

DIMAp/UFRN


Desenvolvimento em zeus
Desenvolvimento em Zeus

  • 3 bibliotecas

    • Agentes utilitários

    • Ferramentas de construção de agentes

    • Biblioteca de componentes de agentes

  • Definição gráfica dos agentes e serviços, em seguida pode-se gerar código (Java)

DIMAp/UFRN


Passos de desenvolvimento
Passos de desenvolvimento

  • Criação de uma ontologia

    • Conhecimento declarativo dos conceitos significativos dentro de um domínio de aplicação (Zeus Ontology Editor)

  • Criação de agentes

    • Definição de agentes de tarefa (específico da aplicação)

  • Configuração dos agentes utilitários

  • Configuração dos agentes de tarefa (parâmetros de execução)

  • Implementação

    • Geração de código automático

DIMAp/UFRN


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