einführung in die theorie der multi-agenten-systeme

Download Einführung in die Theorie der Multi-Agenten-Systeme

Post on 10-Jul-2015

496 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

SeminararbeitFernuniversitt in HagenFachbereich WirtschaftswissenschaftLehrstuhl fr Wirtschaftsinformatik

TRANSCRIPT

Fernuniversitt in Hagen

Fachbereich Wirtschaftswissenschaft Lehrstuhl fr Wirtschaftsinformatik

Seminararbeit zum Thema ES08: Einfhrung in die Theorie der Multi-AgentenSysteme

Seminar: Leitung: Betreuung: Matr.-Nr.: Name: Anschrift: Telefon: E-mail:

Entscheidungsuntersttzende Systeme Dr. Andreas Bortfeldt Dr. Giselher Pankratz 6655432 Dr. Fotios Fitsilis Eufroniou 44, 16121 Kaissariani, Griechenland +30-6947-818439 fitsilisf@ypan.gr

Abgabedatum: 10/10/2006

Einfhrung in die Theorie der Multi-Agenten-Systeme

ii

Inhaltsverzeichnis1. Einleitung und Motivation ................................................................................................. 1 1.1. 1.2. 1.3. 2. Knstliche Intelligenz und MAS................................................................................ 1 Verteiltes Problemlsen ............................................................................................. 2 Anwendungsbeispiele von MAS................................................................................ 3

Agenten- und MAS -Grundlagen ....................................................................................... 3 2.1. Agenten ...................................................................................................................... 3 Definition ........................................................................................................... 4 Eigenschaften von Agenten................................................................................ 4

2.1.1. 2.1.2. 2.2.

Multi-Agenten-Systeme ............................................................................................. 6 Definition ........................................................................................................... 6 MAS Eigenschaften und Klassifikation ............................................................. 6

2.2.1. 2.2.2. 2.3.

Agentenkommunikation ............................................................................................. 7 KQML ................................................................................................................ 7 KQML Struktur .......................................................................................... 8 KQML Nachrichtenstruktur ....................................................................... 8 KQML Plattformen .................................................................................... 9 FIPA ACL .......................................................................................................... 9 ACL Nachrichtenstruktur......................................................................... 10

2.3.1. 2.3.1.1. 2.3.1.2. 2.3.1.3. 2.3.2. 2.3.2.1. 3.

Architekturkonzepte ......................................................................................................... 11 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. Logik basierte Agenten ......................................................................................... 11 Kognitive Agenten ................................................................................................... 11 Reaktive Agenten ..................................................................................................... 11 Vivid Agent Architektur........................................................................................... 12 BDI Agenten ............................................................................................................ 12

4.

MAS Technologiebersicht.............................................................................................. 13 4.1. FIPA Spezifikationen ............................................................................................... 13 Agenten Management System.......................................................................... 14 Das FIPA Agentenreferenzmodell ................................................................... 14

4.1.1. 4.1.2. 4.2. 4.3. 4.4.

JADE ........................................................................................................................ 15 OMG MASIF Architektur........................................................................................ 16 Grasshopper Architektur .......................................................................................... 18 Architekturbeschreibung .................................................................................. 18

4.4.1.

Einfhrung in die Theorie der Multi-Agenten-Systeme 4.4.2. 4.4.3. 4.5.

iii

Managementfunktionalitt ............................................................................... 19 Agentenkommunikation ................................................................................... 19

Die ABROSE Architektur........................................................................................ 20 Die Benutzerseite ............................................................................................. 21 Das Operator Terminal..................................................................................... 21 Die Hndlerseite............................................................................................... 22

4.5.1. 4.5.2. 4.5.3. 5.

MAS vs. zentrale / verteilte Systeme ............................................................................... 22 5.1. 5.2. Vorteile der MAS gegenber herkmmlicher Systeme ........................................... 22 Beispiele ................................................................................................................... 23

6.

Zusammenfassung............................................................................................................ 24 6.1. 6.2. Schlussfolgerung ...................................................................................................... 24 Ausblick ................................................................................................................... 25

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis...................................................................................... 26 Literaturverzeichnis.................................................................................................................. 27

Einfhrung in die Theorie der Multi-Agenten-Systeme

1

1. Einleitung und MotivationAgenten sind berall zu finden. Es gibt viele verschiedene Agententypen (intelligente Agenten, Informationsagenten, mobile Agenten, Agenten als Personalassistenten, u.v.m.) und wir begegnen sie in vielen Lebenssituationen. Agenten sind relativ unabhngige und autonome Einheiten in einer Softwareumgebung. Sie fhlen, agieren und kommunizieren mit anderen Agenten, um einfache oder komplizierte Problemstellungen zu bezwingen. Diese Kollaboration wird als Multiagentensystem (MAS) bezeichnet. Meistens gibt es keine statische Verteilung von Agenten in einer Umgebung. Deswegen brauchen Agenten Untersttzung bei ihren Kommunikationsversuchen mit anderen Agenten. Dies hat Forschungsgruppen weltweit dazu motiviert, auf die Standardisierung solcher dynamischer MAS zu arbeiten. Die wichtigsten Forschungsgruppen international auf diesem Bereich sind die Foundation for Intelligent Physical Agents (FIPA), die Object Management Group (OMG), die Knowledge-able Agent-oriented System (KAoS) und die General Magic Group (OMG). Das Hauptziel dieser Arbeit ist sowohl einen allgemeinen berblick ber die Grundlagen von Agenten und MAS zu geben, als auch die wichtigsten existierenden Plattformen auf diesem dynamischen Forschungszweig zu prsentieren.

1.1. Knstliche Intelligenz und MASDie Agentenforschung hat ihre Wurzeln in den Bereichen der Verteilten Knstlichen Intelligenz (VKI) und der Verteilten Programmierung (VP). Ein Ziel der traditionellen KIForschung ist, eine Maschine zu bauen, die ein hnlich intelligentes Verhalten zeigt wie ein Mensch, die z.B. logische Schlsse ziehen kann oder die Handlungen auf Grund einer Zielvorgabe planen und dann ausfhren kann. Die VKI hingegen ist eine Theorie zur Konstruktion und Anwendung von

Multiagentensystemen, d.h. von Systemen die aus mehreren interagierenden autonomen Einheiten, sog. Agenten, bestehen, die verschiedene Ziele verfolgen oder eine Reihe von Aufgaben bearbeiten. Diese kooperieren in Gemeinschaften durch Koordination oder Wettbewerb. Wie OHARE und JENNINGS (1997) gezeigt haben, entstehen durch die Kooperation der Agenten organisierte Strukturen, die ihrerseits das Verhalten der Agenten beeinflussen. Mitte der 70er Jahren hatten VKI Forscher die ersten Theorien und Computerarchitekturen formuliert, wie man effektiv die Arbeitsverteilung nutzen kann, um Probleme zu lsen. Gleichzeitig haben Experimente gezeigt, da rationales Handeln keine Eigenschaft isolierter

Einfhrung in die Theorie der Multi-Agenten-Systeme

2

Systeme ist. Vielmehr, ist es das Ergebnis der Zusammenarbeit diskreter Einheiten, wie BROOKS (1991) und DURFEE (1992) bewiesen haben. Viel spter als VKI wurde VP ein aktiver Forschungsbereich fr Agenten. VP untersucht die Integration von groen, heterogenen, autonomen Computern aus vielen

Technologiegenerationen in einer kollaborativen Umgebung. Aus diesem Blickwinkel beschreiben HUHNS und SINGH (1998) die Agenten als Einheiten, die sich problemlos zwischen verschiedenen Systemen bewegen, whrend sie sich auf einer einzigen Plattform befinden und eine gemeinsame Sprache zur Kommunikation benutzen.

1.2. Verteiltes ProblemlsenViele Systeme aus der Praxis sind physisch verteilt. Beispiele dafr sind Transportnetze, groe Produktionsanlagen und Verkehrssysteme. In diesen Fllen, ist es sinnvoll, die einzelnen beteiligten komponenten als autonome Einheiten zu modellieren, die miteinander interagieren. Auch Netze wie das Internet sind

Recommended

View more >