مهندسی نرم افزار مبتنی بر عامل

مهندسی نرم افزار مبتنی بر عامل

رئوس مطالب • مهندسي نرم‌افزار مبتني بر عامل • فرايند‌هاي توسعه مبتني بر عامل • روش‌هاي توسعه سيستم‌هاي مبتني بر عامل • روش‌هاي مهندسي نياز‌ها • چارچوب i* • زبان GRL (زبان مدل سازي نياز‌ها) • چارچوب NFR‌ • روش‌هاي تحليل و طراحي سيستم‌هاي مبتني بر عامل • راه‌حل‌هاي مبتنی بر روشهای شیء گرا آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

رئوس مطالب (ادامه) • متدولوژي MaSe • مرحله تحليل در MaSE • مرحله تعيين اهداف • اعمال موارد كاربرد • بازبيني نقش‌ها • مرحله طراحي • ايجاد كلاس هاي عامل • ساخت گفتگوها • تركيب كلاس هاي عامل • طراحي سيستم • روش‌هاي پياده سازي • روش‌هاي تست آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مهندسي نرم‌افزار مبتني بر عامل • نرم‌افزار‌هاي مبتني بر عامل داراي ويژگي‌هاي مشتركي نظير پيچيدگي، باز بودن و توزيع داده و كنترل هستند. • نرم‌افزار‌هاي مبتني بر عامل معمولاً در دسته نرم‌افزار‌هاي Real-Time و حساس قرار مي‌گيرند. • از عامل‌ها تشكيل شده بنابراين مهمترين Abstraction در اينگونه سيستم‌ها مفهومي به نام عامل است. • بنابراين اين سيستم‌ها نيازمند روش‌هاي مهندسي نرم‌افزاري بوده كه به طور خاص براي اينگونه سيستم‌ها طراحي شده باشد. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مهندسي نرم‌افزار مبتني بر عامل (ادامه) • مهندسي نرم‌افزار مبتني بر عامل مهندسي نرم‌افزار سيستم‌هاي مبتني بر عامل است. • مهندسي نرم‌افزار مبتني بر عامل، علاوه بر كاربرد در توسعه سيستم‌هاي مبتني بر عامل، براي توسعه سيستم‌هايي كه داراي ويژگي‌هايي نظير سيستم‌هاي مبتني بر عامل هستند، قابل كاربرد است. • مهندسي نرم‌افزار مبتني بر عامل، يك تكنولوژي لايه‌اي محسوب مي‌شود. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

فرايند‌هاي توسعه مبتني بر عامل • اين فرايند‌ها مشخص كننده مراحل لازم براي ساخت به موقع و با كيفيت يك سيستم مبتني بر عامل مي‌باشند. • نمونه‌ها : • MASSIVE ( مدل فرايند تكراري ) • Tropos (مدل فرايند خطي) • فرايند‌هاي همراه با چارچوب‌هاي توليد عامل (Zeus) • گسترش مدل‌هاي فرايند موجود (XP for AO Systems) آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

روش‌هاي توسعه سيستم‌هاي مبتني بر عامل • در كنار فرايند، روش‌هايي براي به كارگيري در مدل‌فرايند نيز ضروري مي‌باشد. • روش‌ها عبارتند از : • روش‌هاي مهندسي نياز‌ها • روش‌هاي تحليل و طراحي • روش‌هاي پياده سازي • روش‌هاي تست آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

روش‌هاي مهندسي نياز‌ها • اين روش‌ها، براي به دست آوردن و آناليز نياز‌هاي مشتري به كار مي‌روند. • نمونه‌هايي از اين روش‌ها: • چارچوب i* • زبان GRL (زبان مدل سازي نياز‌ها) • چارچوب NFR‌ آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

چارچوب i* براي مهندسي نياز‌ها • چارچوبي براي مهندسي نياز‌ها بر اساس روش‌هاي مبتني بر عامل • اين چارچوب براي مدل‌سازي نياز‌ها در يك سيستم كه داراي چندين عامل شركت كننده (نرم‌افزاري يا غير نرم‌افزاري) با خواست‌هاي متفاوت باشند، قابل استفاده است. • در يافتن اهداف سيستم، اولويت بازيگران سيستم و ارتباط آنها با يكديگر، نحوه و امكان سنجي دستيابي به اهداف سيستم سودمند است. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مدل Strategic Dependency در چارچوب i* • چرا لازم است جلسات به موقع برنامه ريزي شوند؟ • چرا لازم است برنامه ريز جلسات از شركت كنندگان زمان‌هاي مورد علاقه و زمان‌هايي را كه نمي‌توانند شركت كنند دريافت كند‌؟ • .... آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مدل Strategic Rationale در چارچوب i* آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

ويژگي‌هاي ديگر i* • امكان ارزيابي هريك از عمليات و اهداف معرفي شده از چهارديدگاه ability، workability، viability و believability • تاكيد بر مديريت نياز‌ها در مراحل اوليه توسعه (Early Phase Requirement Engineering) • امكان به كارگيري در مديريت نياز‌هاي سيستم‌هاي گوناگون مخصوصاً سيستم‌هاي توزيع شده، سيستم‌هاي امن و ... آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

روش‌هاي تحليل و طراحي سيستم‌هاي مبتني بر عامل • در این متدولوژی ها سعی شده که ویژگی های مربوط به عامل ها و روش های مرتبط با آن در متدولوژی های موجود اضافه گردد. • به دو دسته تقسیم میشوند : • متدولوژی هایی که توسعه روش های شیء گرا هستند. • متدولوژی هایی که توسعه روش های مهندسی دانش هستند. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

راه‌حل‌هاي مبتنی بر روشهای شیء گرا • مزایا : • شباهت میان شی و عامل وجود دارد. • روش های شی گرا بسیار متداول است. • یادگیری و هزینه کمتری نسبت به سایر روش ها دارد. • مواردی که باید مد نظر قرار گیرد : • تجرد بالاتر عامل نسبت به شیء • عدم توانایی روش های شیء گرا در مدل سازی ویژگی های خاص عامل • تفاوت در نوع ارتباط بین اشیاء و عامل ها آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

متدولوژي MaSe • متدولوژي تحليل و طراحي سيستم‌هاي مبتني بر عامل • توسط ابزار agentTool پشتيباني مي‌شود. • ويژگي‌هاي عامل نظير ”خود مختاري“، ”خلاقيت“، ”پيش فعال بودن“ در آن مورد توجه نمي‌باشد. • عامل ها به صورت موجوديت‌هاي نرم‌افزاري فرض مي‌شوند كه براي رسيدن به يك هدف خاص با هم همكاري مي‌كنند. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مرحله تحليل در MaSE • مرحله تعيين اهداف • اعمال موارد كاربرد • بازبيني نقش‌ها تحليل نقش‌هاي موجود در سيستم نياز‌ها آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

تعيين اهداف • تشخيص اهداف • تشخيص اهداف كلي سيستم • با توجه به نياز‌مندي‌هاي مشتري • طبقه بندي اهداف • اهداف كلي به اهداف كوچك تر شكسته مي‌شود. • ساختار سلسله مراتبي اهداف، به كمك نمودار درختي نمايش داده مي‌شود. • اهداف بايد به اندازه‌اي جزئي شوند كه امكان انجام آنها توسط عامل‌هايي كه در مرحله طراحي مشخص مي‌شود، وجود داشته باشد. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

به كارگيري موارد كاربرد • ايجاد موارد كاربرد • با توجه به نياز‌مندي‌ها و اهداف سيستم، مدل مورد كاربرد سيستم مشخص مي‌گردد. • توليد نمودار ترتيب (Sequence Diagram) • براي هريك از موارد كاربرد، نقش‌هاي لازم و همچنين ارتباط بين نقش‌ها براي انجام مورد كاربرد مربوطه، مشخص مي‌شود. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

بهبود نقش‌ها • هدف اين مرحله، تكميل نقش‌هاي سيستم و مشخص‌نمودن وظايف هر نقش‌مي‌باشد. • در اين مرحله بايد اطمينان حاصل نمود كه به هر Goal يك نقش اختصاص داده شده است. • مي‌توان با تركيب نقش‌ها، وظيفه انجام چندين Goal را به يك نقش اختصاص داد. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مشخص كردن وظايف • براي تبديل نقش‌ها به كلاس‌هاي عامل در مرحله طراحي، بايد وظايف هر نقش مشخص گردد. • براي اين منظور مي‌توان از نمودار‌ نقش‌هاي سيستم را با جزئيات كامل استفاده نمود. • همچنين وظايف را مي‌توان با استفاده از نمودار‌هاي حالت مدل‌سازي نمود. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مرحله طراحي • در اين مرحله مي خواهيم مدلي توليد كنيم كه در مراحل بعدي قابل پياده سازي باشد. • طراحي در MaSE شامل مراحل زير است : • ايجاد كلاس هاي عامل • ساخت گفتگوها • تركيب كلاس هاي عامل • طراحي سيستم آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

ايجاد كلاسهاي عامل • در اين مرحله، براي هريك از نقش هاي موجود در سيستم يك كلاس عامل اختصاص داده مي شود. • مي توان بين نقش ها و كلاس هاي عامل، نگاشت يك به يك ايجاد نمود يا مجموعه اي از نقش ها را داخل يك كلاس عامل قرار داد. • در نمودار كلاس عامل، كلاس ها ( به صورت مربع ) و ارتباط بين كلاس ها با خطوط مشخص مي شود. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

ساخت گفتگوها • در اين مرحله، هدف مدل سازي وضعيت داخلي يك عامل در هنگام دريافت يك پيام است. • براي اين منظور از نمودارهاي حالت UML استفاده شده و موارد زير بايد مدل شود : • "پيامي" ‌كه با دريافت آن گذر از يك حالت به حالت ديگر صورت مي‌گيرد. • "فعاليتي" كه در صورت دريافت پيام فعال مي‌شود. • شرايطي كه براي گذر از يك حالت به حالت ديگر بايد برقرار باشد. • پيامي‌ كه در حين گذر از يك حالت به حالت ديگر، ارسال مي‌گردد. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

طراحي داخلي عامل • در اين مرحله معماري داخلي عامل مشخص مي شود. • براي اين منظور مي توان از زبان هاي توصيف معماري استفاده نمود. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

استقرار سيستم • در اين مرحله ساختار كلي عامل ها در سيستم مشخص مي شود. • براي نمايش نحوه استقرار عامل ها از نمودارهاي استقرار (Deployment Diagram) در UML استفاده مي شود. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

روش‌هاي پياده سازي • در اين بخش‌ زبان‌هايي براي توسعه عامل‌ها ارائه شده است. • زبان‌هاي عامل، زبان‌هايي هستند كه در توسعه سيستم امكان استفاده از مفاهيم اصلي موجود در عامل‌ها (نظير باور‌ها، اهداف، و ديگر ويژگي‌هاي ذهني) را به طور مستقيم فراهم مي‌كنند. • نمونه‌هايي از اين زبان‌ها عبارتند از : • Agent 0 • PLACA • 3APL آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

روش‌هاي تست • تست ويژگي‌هاي عامل • تست Unit‌ • در سيستم‌هاي مبتني بر عامل، كوچكترين واحد قابل تست عامل است. • در اين روش، عامل از لحاظ ويژگي‌هايي كه بايد از ديد ديگر عامل‌ها برآورده سازد، تست مي‌شود. • محيط‌هايي براي تست خودكار عامل‌ها ( با زبان Java ) ارائه شده است. در اين محيط‌ها امكان ايجاد Test Case هايي مشتق شده از Junit و تست خودكار عامل بر اساس Test Case وجود دارد. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

روش‌هاي تست • تست جامعه • در اين روش كل سيستم چند عامله تست مي‌گردد. • تست پروتكل ‌هاي ارتباطي • تست كاركرد عامل‌ها در هنگام دريافت پيغام از ديگر عامل‌ها • تست Validation • در اين روش، برآورده شدن نياز‌هاي مورد انتظار كاربر توسط سيستم چند عامله تست مي‌گردد. آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

معماری سیستم • در معماری سیستم دو مورد باید مشخص گردد : • معماری عامل • معماری سیستم چند عامله • در این زمینه در منابع مختلف، الگوهای معماری گوناگون (نظیر Blackboard،Agency، ... ) معرفی شده است. • زبان های توصیف معماری مخصوص عامل ها آزمایشگاه سیستمهای هوشمند www.ceit.aut.ac.ir/islab

مهندسی نرم افزار مبتنی بر عامل