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Agentenbasierte Softwareentwicklung

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Präsentation zum Thema: "Agentenbasierte Softwareentwicklung"—  Präsentation transkript:

1 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Referent: Theodor Foerster Agentenbasierte Softwareentwicklung

2 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Gliederung Einführung Motivation Beispiel Konzepte Methodik Ausblick & Fazit Agentenbasierte Softwareentwicklung

3 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Einführung Bestimmte Anforderungen Inhärente Verteilung Eingeschränkte Umgebungssicht => System von Agenten Agentenbasierte Softwareentwicklung

4 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Motivation Einheitliche Entwicklungsmethodik Synergien nutzen => Vorteile von Frameworks Agentenbasierte Softwareentwicklung

5 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Gliederung Einführung Motivation Beispiel Konzepte Methodik Ausblick & Fazit Agentenbasierte Softwareentwicklung

6 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Virtueller Fußball Server als Simulator Agenten als Spieler Simulator kümmert sich um reale Spielverhältnisse Agenten können sich absprechen Vizeweltmeister RoboCup 98 (Simulation) Agentenbasierte Softwareentwicklung

7 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Weitere Beispiele Assistent zur Nutzung verteilten Know-hows Schwindelmex Dezentralisiertes, flexibles Job-Shop-Scheduling Agentenbasierte Softwareentwicklung

8 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Gliederung Einführung Motivation Beispiel Konzepte Methodik Ausblick & Fazit Agentenbasierte Softwareentwicklung

9 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Gemeinsamkeiten Nachrichtenaustausch Ähnliche Gliederung der Komponenten Konzepte für Analyse Entwurf Implementierung Agentenbasierte Softwareentwicklung

10 Analyse - Bestandteile
Steuerungsmodul Wissensbasis Interaktionmodul Ausführungsmodul Managementschnittstelle Agentenbasierte Softwareentwicklung

11 Bestandteile - Steuerungsmodul
Regelt Kommunikation Konfiguriert den Agenten Enthält Entscheidungsalgorithmus Vorteil: Komponenten müssen nicht alle anderen kennen Nachteil: Eingeschränkter Informations- und Steuerungsfluss Agentenbasierte Softwareentwicklung

12 Bestandteile - Wissensbasis
Dreigeteilt in Fähigkeiten und Handlungsvarianten Aktuelle Umgebungsinformationen Ziele Spezialinformationen Wissensbasis beeinflusst Entscheidungen Agentenbasierte Softwareentwicklung

13 Bestandteile - Interaktionsmodul
Sendet/empfängt Umgebungsinformationen anwendungsspezifische Aufgaben Agentenbasierte Softwareentwicklung

14 Bestandteile - Ausführungsmodul
Führt verpflichtende Aktionen aus Kapselt Aktionsausführung von Aktionsauswahl Enthält Parallelisierungstrategie Agentenbasierte Softwareentwicklung

15 Bestandteile - Managementmodul
Enthalten wenn kein klarer Ablauf erkennbar Für geordneten Ablauf zuständig Einstellungen Agentenbasierte Softwareentwicklung

16 Analyse - Datenstrukturen
Umgebungsinformation Handlungsaufforderung Situation Aktion Plan Fähigkeit Handlungsvariante Ziel Verpflichtung Aktivität Agentenbasierte Softwareentwicklung

17 Übersicht Datenstrukturen
Agentenbasierte Softwareentwicklung

18 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Analyse - Algorithmen Aktualisierung der Umgebungsinformation Auswahl der nächsten Aktion Ablaufsteuerung Agentenbasierte Softwareentwicklung

19 Übersicht Algorithmen
Agentenbasierte Softwareentwicklung

20 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Analyse - Systemsicht Adresse Identifikation Nachricht Umgebungsinformation & Handlungsaufforderung Protokoll Kommunikationsregeln Agentenbasierte Softwareentwicklung

21 Entwurf - Bestandteile
Steuerungsmodul Wissensbasis Interaktionsmodul Ausführungsmodul Managementschnittstelle Agentenbasierte Softwareentwicklung

22 Beispiel - Wissensbasis
Agentenbasierte Softwareentwicklung

23 Entwurf - Datenstrukturen
Umgebungsinformation Liste aus Attribut-Werte-Paaren Request Parameter, Priorität, Endtermin Capabilities Namen, Parametername, Wertebereich, Bearbeitungsdauer, uvm. ... Agentenbasierte Softwareentwicklung

24 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Entwurf - Algorithmen Aktualisierung der Umgebungsinformation Entsprechender Parameter in die Wissensbasis Auswahl der nächsten Aktion Ablaufsteuerung Managt einzelne Tasks (stop, run,...) Agentenbasierte Softwareentwicklung

25 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Entwurf - Systemsicht Adresse Host, port, ID Nachricht Sender, Empfänger, Typ, Inhalt Protokoll z.B. Beziehung von Nachrichtentyp und Rolle Agentenbasierte Softwareentwicklung

26 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Implementierung Verschiedene Kommunikationstechniken Datenschutz und –sicherheit Parallelität Frage der Programmiersprache Java (OOP) vs. Prolog (logisch) Agentenbasierte Softwareentwicklung

27 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Aspekte Konzepte variieren nach Fragestellung Speziell zu beachtende Gebiete Wissensrepräsentation OOP Agententechnik generell Agentenbasierte Softwareentwicklung

28 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Gliederung Einführung Motivation Beispiel Konzepte Methodik Ausblick & Fazit Agentenbasierte Softwareentwicklung

29 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Methodik - Begriffe Agent Verteilte Softwaresysteme Software-Entwicklung Analyse und Entwurfsmuster Frameworks Agentenbasierte Softwareentwicklung

30 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Begriffe - Framework Anpassbare Menge an abhängigen Klassen Wiederverwendbare Abstraktion Framework enthält Konzepte Schnittstellen Invarianten der Interaktion Ablaufsteuerung Basis-Implementierung Agentenbasierte Softwareentwicklung

31 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Begriffe - Framework Makro Architektur „Erst lose, dann starr“ Agentenbasierte Softwareentwicklung

32 Strukturierung des Framework
Abhängig von der Programmiersprache In Schichten gegliedert Konzeptschicht Standardschicht Variantenschicht Implementierung kann in jeder Schicht ansetzen Agentenbasierte Softwareentwicklung

33 Framework - Bestandteile
Standardschicht: abstrakte Klassen der Komponenten Variantenschicht: Kommunikation & Wissensmanagement Agentenbasierte Softwareentwicklung

34 Framework - Datenstrukturen
Standardschicht: z.B. Aktionsauswahl & Speicherung der Umgebung Variantenschicht: Aktion & Handlungsvarianten Agentenbasierte Softwareentwicklung

35 Framework - Algorithmen
Standardschicht: abstrakte Ablaufsteuerung Variantenschicht: z.B. Planauswahl Agentenbasierte Softwareentwicklung

36 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Framework - System Unterstützt Zusammenspiel mehrerer Agenten Enthält Analysefunktionen Kann Kooperationspläne abspeichern Agentenbasierte Softwareentwicklung

37 Entwicklungsmethoden
Agentenorientierte Analyse Theoriebasierte Konstruktion Entwickeln mit Mitteln der Logik BDI-Agenten Modellierung durch Skripts uvm. Agentenbasierte Softwareentwicklung

38 Entwicklungsmethoden
Unterscheidung: Herangehensweise Ausgangspunkt Eingesetzte Mittel Phasen (Analyse, Entwurf,…) Sichtweise Agentenbasierte Softwareentwicklung

39 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Agenten & Java Agenten benötigen keine Vererbung Als Implementierungssprache geeignet Es existiert noch kein auf Java abgestimmtes Framework Agentenbasierte Softwareentwicklung

40 Bestehende Frameworks in Java
AgentBuilder (www.agentbuilder.com) ABE Intelligent Agent Factory JACK Agentenbasierte Softwareentwicklung

41 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Gliederung Einführung Motivation Beispiel Konzepte Methodik Ausblick & Fazit Agentenbasierte Softwareentwicklung

42 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Ausblick Framework muss in konkreten Projekten bestehen Zusammenspiel von Agenten & Java ausführlicher evaluieren => Praktikum: Verteiltes Programmieren von Agentensystemen  Agentenbasierte Softwareentwicklung

43 Agentenbasierte Softwareentwicklung
Fazit Entwicklungsmethode für Agentensysteme Eignung in Projekten? Agentenbasierte Softwareentwicklung

44 Fragen?!? Ende Literatur:
Kühnel, Ralf; Agentenbasierte Softwareentwicklung, Addison Wesley Agentenbasierte Softwareentwicklung


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