Агентно-орієнтований підхід

У об'єктно-орієнтованому програмуванні (надалі ООП) обчислювальний процес розглядається як система, зібрана з модулів, які взаємодіють один з одним і мають власні способи обробки отримуваних повідомлень. У свою чергу, АОП уточнює ці рамки, фіксуючи активність агентів і зміни їх стану. Наявність у агента механізму метаутворення забезпечує принципово новий рівень автономії. Агент не обов'язково виконує вказівку будь-якого іншого агента чи користувача, він просто залежить від умов середовища, включаючи цілі та наміри інших агентів. На відміну від об'єкта, агент може взяти на себе певні зобов'язання або, навпаки, відмовитися від виконання деякої роботи, мотивуючи це відсутністю компетентності, зайнятістю іншим завданням. У той же час, агент може виконувати такі дії як породження, гальмування та заміну інших агентів, активізацію функцій (як своїх, так і в інших агентів), активізацію сценарію діяльності, запам'ятовування поточного стану інших агентів. Все це наочно показує, що агент, будучи «активним об'єктом» знаходиться на більш високому рівні складності по відношенню до традиційних об'єктів в ООП[5].

Зробимо порівняння деяких понять[6]:

• Об'єкт — програмна сутність заданої структури та конкретизованих механізмів взаємодії з іншими об'єктами за допомогою передачі повідомлень. Повідомлення формуються і відсилаються у відповідь на отримані повідомлення. Формування повідомлень відбувається процедурами на підставі даних.
• Актор — програмна сутність заданої структури і механізмів взаємодії.
  • Містить дані і процедури.
  • Інкапсуляція, відношення, успадкування, породження повідомлень.
• Агент — програмна сутність для виконання поставлених завдань. Володіє поведінкою, а саме: взаємодіє із зовнішнім складним середовищем, що динамічно-розвивається; здатною модифікуватися або бути модифікованої іншими агентами в залежності від конкретних умов. Взаємодія має на увазі[7]:
  • Сприйняття динаміки середовища;
  • Дії, що змінюють середовище;
  • Міркування з метою інтерпретації спостережуваних явищ, вирішення завдань, виведення висновків і визначення дій.

Залежно від ступеню свободи середовища, що припускає наявність у ній відповідного типу агента, середовища поділяються на:

• Замкнуті: кінцеве детерміноване або імовірнісний опис всього середовища, яке відоме агенту апріорі або шляхом дослідження.
• Відкриті: кінцеве детерміноване або імовірнісний опис локальній області середовища, в якій знаходиться агент і яке відоме йому апріорі або шляхом дослідження.
• Трансформовані: середовища, що динамічно розвивається, структурою яких є агент.

Агент
  |
  |-> Ресурси
  |
  |-> Об'єкти
       |
       |-> Функції
       |
       |-> Дані

Дуже просто створити агента в JADE, визначивши метод його ініціалізації:

import jade.core.Agent;

public class BookBuyerAgent extends Agent {
    protected void setup () {
       // Printout a welcome message
        System.out.println ("Hello! Buyer-agent" + getAID (). GetName () + "is ready.");
    }
}

Фактична робота, яку агент повинен робити, як правило, здійснюється в рамках «поведінки агента». Поведінка являє собою завдання, яку агент може виконувати.

Агент може виконувати одночасно кілька моделей поведінки. Однак важливо зауважити, що розклад кількох моделей поведінки в агента має не упереджувальний характер, а кооперативний. Це означає, що коли поведінка виконується за розкладом, його метод action () викликається і працює до тих пір, поки не завершиться. Тому саме програміст визначає, коли агент переключається від виконання даного поведінки до виконання наступного.

З урахуванням наведеного механізму планування важливо підкреслити, що поведінка, подібна представленій нижче, перешкоджає виконанню будь-якої іншої поведінки, бо його action() метод ніколи не завершується.

public class OverbearingBehaviour extends Behaviour {
   public void action () {
      while (true) {
       // Do something
      }
   }

   public boolean done () {
      return true;
   }
}

Розглянемо предметну область «Торгівля книгами», на якій будуть проілюстровані кроки, необхідні для створення агентно-орієнтованих додатків з JADE.

Кожен агент-покупець отримує назву книги, яку він повинен придбати як аргумент командного рядка і періодично запитує всіх відомих йому продавців-агентів, щоб зробити запит про покупку. Як тільки пропозиція отримано, агент-покупець підтверджує його і відправляє замовлення. Якщо більше ніж один агент-продавець надає цю книгу, покупець вибирає найкращу пропозицію (найкращу ціну). Купивши необхідну книгу, агент-покупець завершує роботу. Кожен агент-продавець має мінімальний інтерфейс, за допомогою якого користувач може додавати нові назви (і їх ціну) в локальний каталог книг, виставлених на продаж. Агенти-продавці знаходяться в стані очікування запитів від агентів-покупців. Коли вони отримують запит на книгу, вони перевіряють, чи є дана книга в їх каталозі. Якщо так, то вони відповідають пропозицією з ціною. Інакше відмовляють. Коли вони отримують замовлення на покупку, вони обробляють його і видаляють запитану книгу зі свого каталогу.

• Агентне моделювання
• Програмний агент
• Багатоагентна система

• Зайцев И. М., Федяєв О. И. Агентно-орієнтований підхід до моделювання інтелектуальних розподілених систем. — 2008.
• Камерон Х'юз, Трейсі Х'юз. Паралельне і розподілене програмування з використанням С++. — М. : Вільямс, 2004. — 672 с. — ISBN 5-8459-0686-5.
• Giovanni Caire. JADE tutorial for beginners.