Seminar Softwareagenten Sven Schade, Arnd Sahlmann WS 2001/2002

1. Agenten für GIS Seminar Softwareagenten Sven Schade, Arnd Sahlmann WS 2001/2002

2. Gliederung • Einführung GIS • Bisherige Agentenkonzepte • Agentennutzungen in GIS • Beispielbereich Simulation • Beispielbereich Softwareentwicklung • Zusammenfassung

3. Einführung GIS • Geoinformationssystem • EVAP • Erfassung • Verarbeitung • Analyse • Präsentation • Geodaten • Raumbezug

4. Generationen von GIS • abgeschlossene Insellösungen • wenige große Firmen • offenen und modulare Systeme (anbieten von Diensten) • interaktive Benutzeroberflächen • Programm- und Makroschnittstellen • Standardisierungsgremium (OGC)

5. Zukunftsaussichten für GIS • mCommerce • 80% Raumbezug • effektive wirtschaftlichen Nutzung • Location Based Services • Integration drahtloser Netze • positionsabhängige Dienste

6. kennengelernte Agenten • Eigenschaften • Autonomie • Aktivität • Anpassungsfähigkeit • Reaktivierung • Zusammenarbeit • Lernfähigkeit • Zielorientierung • Mobilität

7. Resultierende Möglichkeiten • Fachbezogener Wortschatz • Aktivierung durch einmaligen Aufruf • logisches Denken mit Fachwissen • Organisation der einzelnen Agenten • Programme können, als „mobile Agenten“ vom Client zum Server hochgeladen und dort ausgeführt werden

8. Einschub • Einsatz der Agentenidee im Softwaredesign als Mittel der Abstraktion => Einsatz auch beim Design von GIS Software

9. Was ist besonders an GIS? • vage Formulierungen der Aufgabe • Fragen in Abhängigkeit von bisherigen Systemantworten • Vielzahl verschiedenster Datenbasen müssen zurate gezogen werden

10. Nutzen von Agenten für GIS • Agenten können dazu verwendet werden um die Effektivität der Arbeit eines Anwenders in komplexen Anwendungsgebieten (wie den GIS) zu steigern.

11. Agenten in GIS • Bisherige Agenten • Geoagent: ein sich weiterentwickelnder Agent mit der Fähigkeit geographisch räumliche Gedankengänge zu durchlaufen indem er sich geographisches Wissen zu nutze macht.

12. Bisherige Agenten • Desktopagenten (statisch) • Intranet-/LAN-Agenten (recht mobil) • Internetagenten (mobil) • personalised Services • Multiagent - Technologie • „einfache“ Suchagenten

13. Geoagenten (1) • OGC Schnittstellen Spezifikationen für Dienste/Server • Anwenden von Agenten zur Aufgabenverteilung an GIS-Dienste • „Spatial Agents“ können implementiert werden

14. Geoagenten (2) • Geospatial Agents • Routing Agents • Map Agents • ...

15. Geoagenten (3) • Filternde Agenten • Suchende Agenten • informationssuchend • berechnend • Entscheidungsunterstützende Agenten

16. Multiagent-Simulation • Weiterer Anwendungsbereich • unterschiedliche Vorstellungen • simulierten Automaten • Modelle für menschliche Akteure • Erweiterung objektorientierter Modellierung und Simulation

17. Konzept aus Peking • Digital Earth • CyberGIS Studio der University Peking • Lernen aus naturwissenschaftlichen Modellen • Ökosystem mit Populationen von Geoagenten

18. Konzept aus Peking • Typische Anwendungen innerhalb digitaler Ökosysteme • Muster - Wiedererkennung • Filter für Geoinformationen • Suchmaschine für Geodaten • Benutzen von Entscheidungsmodellen • Interaktion mit Menschen • Anpassungen an menschliche Vorlieben

19. Beispiele Agenten und GIS bei • Simulationen • Softwareentwicklung

20. 1. Simulationen Projektbeispiele • Swarm • Plattform für agentenbasierte Modelle • Gecko • räumlicher, individuenbasierter Simulator zur Modellierung dynamischer Ökosysteme • SORTIE • komplexe Waldsimulation

21. SORTIE • Pacala 1993, Canham 1994 • Modell des lokalen Wettbewerbs innerhalb von Waldgemeinschaften

22. Enwicklung

23. Agentenbegriff Agenten innerhalb solcher Simulationen zeichnen sich aus durch • Interne Datenrepräsentation (Zustand) • Können Zustand ändern • Ändern ihre Umgebung (Swarm, http://www.swarm.org/)

24. Agenten? • lernfähig? • mobil? • proaktiv? • eher individuenbasierte Simulation • Begriff der zellulären Automaten • Definitionsfrage

25. 2. Software- entwicklung Projektbeispiele • Deep Map • 1997 • European Media Laboratory (EML) • CRUMPET • aktuell • 8 Organisationen (u. a. EML)

26. CRUMPET Creation of User-friendly Mobile services personalised for Tourism

27. Eigenschaften • Wissensbasis über Nutzer • Individuelle Besichtigungstouren • Proaktive Tourtipps • Geographische Position, Abgleich mit GIS, Abgleich mit Interessen

28. Projektförderung • Gefördert durch das Europäische Programm „Information Society Technology“ • Seit 1.10.2000 für zwei Jahre

29. Projektpartner • Queen Mary University of London • Fraunhofer Institut for Applied Information Technology in St. Augustin • EML in Heidelberg • Nortel Networks in Harlow, UK • PTIN Portugal Telecom in Aveiro • Emorphia in Harlow • Sonera in Helsinki • University of Helsinki

30. Softwareagenten • autonome Dienstbearbeitung • gute Kommunikationsmöglichkeiten • pro- und reaktiv einsetzbar (CRUMPET, http://www.ist-crumpet.org/)

31. CRUMPET-Agenten

32. Benutzte Standards CRUMPET greift auf Standards folgender Organisationen zurück: • FIPA • OGC

33. FIPA • Foundation for Intelligent Physical Agents • Ziel: Interoperabilität zwischen agentenbasierten Systemen fördern • Vorgehen: Offene Entwicklung von Spezifikationen • u. a. Multiagenten System FIPA-OS

34. OGC • Open GIS Consortium • Ziel: Förderung offener Systeme für die Verarbeitung von Geoinformationen • Vorgehen: Offene Entwicklung von Spezifikationen • u. a. Web Map Service, GML

35. Fazit Agenten für GIS im Bereich • Simulation • Softwareentwicklung • CRUMPET

36. Zusammenfassung • Nutzung im GIS - Bereich sehr sinnvoll • Forschungen befinden sich noch in den Anfängen • viele laufende Projekte • wird weiter an Bedeutung gewinnen • fördert die Entwicklung hin zu mobilen Systemen (LBS)

37. Noch... • ...Fragen?