Software - Agenten Ein neuer Motor für verteilte Anwendungen im E-Commerce Bereich bearbeitet von : Stefan Zier CN5 Roman Gerteis CN7 Matthias Kind CN7 Christian Sauer CN7 Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer E-Commerce WS 1999/2000 Prof. Dr. A. Karduck

Agenda Teil I Definition : was ist ein Agent ? Agenten vs. „normale“ Software mobile Agenten Klassifizierung von Agenten Agenten Standards Kurze Übersicht über die Themen, die ich vorstellen werde ... Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Was ist ein Agent ? 1 “autonome Einheit, die ihre Umwelt durch Sensoren wahrnehmen und durch Effektoren beeinflussen kann” Agenten handeln reaktiv oder proaktiv Agenten sind in aller Regel zielorientiert SENSOREN / EFFEKTOREN : Spezieller gesagt ... Agenten unterhalten sich zum Beispiel ueber nachrichten, die einem festgelegten Protokoll folgen. Entsprechend kann ein Agent durch das Empfangen einer Nachricht als Sensor bzw. durch das senden einer Nachricht als Effektor dienen REAKTIV : Es tritt ein Ereignis ein und ein Agent reagiert in der zuvor programmierten / konfigurierten Art und Weise. PROAKTIV : Wenn sich ein Ereignis ankündigt (z.B. auf dem Aktienmarkt) kann der Agent vorausschauend handeln und z.B. eine Aktie abstossen. Der Agent handelt in diesem Fall also proaktiv. ZIELORIENTIERT : Ein Agent hat natürlich ein zuvor festgelegtes Ziel, das ihm entweder durch die entsprechende Konfigurierung oder Programmierung bekannt gemacht wurde. Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Was ist ein Agent ? 2 “a software entity which functions continuously and autonomously in a particular environment, often inhabited by other agents and processes” Shoham‘97  Flexibilität  Selbständigkeit  Intelligenz DEFINITION ... impliziert Eigenschaften wie - FLEXIBILITÄT - SELBSTÄNDIGKEIT und - INTELLIGENZ Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Wozu Agenten ? 1 Programmierung von verteilten Anwendungen wird stark vereinfacht erzielen einer höheren Abstraktion Automatisierung von Vorgängen, die sonst vom Benutzer auszuführen sind  Delegierung von Aufgaben Agenten vereinfachen die Programmierung von verteilten Anwendungen wesentlich. Man kann auf schon bestehende Agentenplattformen diverser Hersteller zurückgreifen und diese als Grundlage der verteilten Anwendung ansehen. Zumal mittlerweile diverse Standards geschaffen wurden. Dazu auch gleich noch mehr. Eine höhere Abstraktion einer verteilten Anwendung ist ebenfalls möglich, da man sich nicht mehr auf die eigentliche Verteilung konzentrieren muss. Das ganze verteilte System wird zusehens transparenter und einfacher beherrschbar. Aufgaben lassen sich z.B. in einer verteilten Umgebung einfach an einen Agenten delegieren, der diese dann ausführt, unabhaengig davon, ob der Benutzer online ist oder nicht. Hier taucht eine gewisse Mobilität von Agenten auf, auf die ich nachher noch kurz näher eingehen werde. Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Wozu Agenten ? 2 Reduzierung der Netzlast Loadbalancing Suche, Filterung und Aufbereitung von Informationen Groupware / Workflow Applikationen Monitoring and notification E-Commerce Applikationen Je nach Anwendung bzw. Einsatz, können Agenten zu einer Reduzierung der Netzlast führen, da sie Aufgaben z.B. direkt auf dem Datenbankserver erledigen, anstatt dies über das Netzwerk zu tun. Entsprechend ist auch Loadbalancing ein mögliches Einsatzgebiet. Man denke hierbei an einen Agenten, der wiederum an andere verteilte Agenten Aufgaben delegiert und dabei auch noch Loadbalancing Aspekte berücksichtigen kann. Ein weiteres Einsatzgebiet ist auch die Suche, Filterung und Aufarbeitung von Informationen. Agenten sind also prädestiniert, die stetig wachsende Informationsflut im Web auf eine effiziente Art und Weise zu beherrschen. Applikationen z.B. aus den Bereichen Groupware und Workflow könnten von diesen Eigenschaften profitieren. Monitoring und notification Eigenschaften machen Agenten nunmehr zu der geeignetsten Technik für E-Commerce Anwendungen. Gute Beispiele hierfür sind die Auktionshäuser ebay.de, aristotiles.com , offerto.de oder ricardo.de Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Unterschiede zu anderer Software Agenten sind personalisiert und pro- aktiv (handeln vorrausschauend) Agenten können sich anpassen Agenten können über einen großen Zeitraum autonom handeln Agenten können mobil sein Agenten sind personalisiert und können proaktiv (also vorausschauend) handeln. Personalisiert heisst, dass der Benutzer einen Agenten individuell konfigurieren kann. Durch „intelligente“ Erweiterungen, können Agenten in der Lage sein, sich anzupassen. Agenten können über einen grossen Zeitraum autonom handeln, wobei sie dabei nicht an einen Rechner gebunden sein müssen. Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Mobile Agenten Agenten können durchs Netz „wandern“ Ausführung eines Auftrags, auch wenn der Benutzer offline ist  Effizienz Mobilität erzwingt einen Verbund von Agentenplattformen ein neues Programmiermodell für verteilte, objektorientierte Systeme Agenten können durch das Netz „wandern“. Java bietet hierfür den geeigneten Mechanismus der Objektserialisierung an. Dazu wird der Zustand eines Objekts (Agent) gespeichert. Mit anderen geeigneten Mechanismen wird das Objekt dann auf eine andere Plattform transportiert und dort wieder (zum Leben erweckt. Es ist somit möglich, Aufträge eines Benutzers auszuführen, auch wenn dieser nicht online ist. Die Effizienz von mobilen Agenten, wird an dieser Stelle sehr deutlich. Allerdings erfordert diese Mobilität auch das Vorhandensein eines Verbundes von Agentenplattformen, in Form mehrerer Plattformen, die voneinander wissen bzw. sich kennen. Angesichts dieser Merkmale mobiler Agenten, können diese als ein neues Programmiermodell für verteilte, objektorientierte Systeme angesehen werden. Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Forderungen an mobile Agenten Sicherheit und Verschlüsselung Authentisierung und Authentifikation asynchrone statt synchrone Kommunikation Delegation statt Interaktion (erfordert ein gewisses Maß an „Intelligenz“) Die wichtigsten Forderungen an mobile Agenten sind zu aller erst Sicherheit und Verschlüsselung, um einen für den Benutzer sicheren Datenverkehr gewährleisten zu können. Zusätzlich sind auch Mechanismen zur Authentisierung und Authentifikation notwendig, um eine „Entführung“ eines Agenten zu unterbinden. Das „wer darf was“ muss eindeutig geklärt sein. Nicht zuletzt aus Gründen der Performance wird auf den synchronen Nachrichtenaustausch vollends verzichtet. Stattdessen werden Nachrichten nur asynchron ausgetauscht. Das heisst, ein Agent muss nicht auf die Nachricht eines anderen Agenten warten, was natürlich sehr viel effizienter ist. Anders ausgedückt heisst das : „Delegation statt Interaktion“ Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Klassifizierung von Agenten Handlungskompetenz Verhandlung Kooperation Autonomie Urteilen Planen Lernen Stationär Agenten lassen sich durch die drei folgenden Hauptmekrmale unterscheiden bzw. klassifizieren : MOBILITÄT INTELLIGENZ HANDLUNGSKOMPETENZ Intranet Intelligenz Internet Mobilität Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Agenten Standards 1 MASIF (Mobile Agent System Interoperability Facility)  OMG 1998 Tracking von Agenten  Finder Dienst Transport zwischen Plattformen Management  Creation and Termination Einsatz vorhandener CORBA Standards Interoperabilität zwischen Agentenplattformen verschiedener Hersteller Zuletzt noch einige Worte zu vorhandenen Standards : MASIF = MOBILE AGENT SYSTEM INTEROPERABILITY FACILITY Dieser Standard wurde 1998 von der Open Management Group begründet. Standardisiert wurden im Wesentlcihen das TRACKING von Agenten (wo befindet sich der Agent ? / Finder Service), der TRANSPORT von Agenten über Plattformgrenzen und das „creation and termination MANAGEMENT“ von Agenten. MASIF setzt auf bereits vorhandene CORBA Standards auf und ermöglicht so die Interoperabilität zwischen Agentenplattformen verschiedener Hersteller. NICHT standardisiert ist bis jetzt allerdings der Nachrichtenaustasuch zwischen Agenten. Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Agenten Standards 2 FIPA (foundation for intelligent physical agents)  Genua 1996 grosse Sammlung von Standards Communication Privacy / Security Agent Management Tools and Architectures ... FIPA = FOUNDATION FOR INTELLIGENT PHYSICAL AGENTS Die FIPAwurde 1996 in Genua gegründet. Der Organisation gehören große Firmen wie z.B. HP, IBM, Motorola, NEC, Bosch, Siemens, Deutsche Telekom AG ... usw. an. Es ist so schon eine sehr grosse Sammlung an Standards zusammengekommen, die sich beispielsweise mit der Kommunikation, mit Sicherheitsmechanismen, mit dem Management, mit der Agenten Peripherie ... usw. befassen. Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Agenda Teil II Die verteilte Agentenplattform LARS (Living Agents Runtime System) Architektur, Aufbau, Common Agents Intelligent Agents, Knowledge Script Fallbeispiel Schere, Stein, Papier Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

LARS 2 Living Systems LARS 2 ist eine Plattform für verteilte Agentensysteme LARS 2 ist 100% Java Die Kommunikation findet wahlweise über RMI oder Sockets statt Agentenmigration ist möglich Kommunikation zwischen Agenten ist über Messages möglich Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Architektur LARS 2 Mehrere Plattformen können gekoppelt oder “synchronisiert” werden Eine Zentralplattform, an die alle anderen Plattformen angebunden werden Common Agents für Systemdienste wie Migration, Message Forwarding und Dispatching, Zeitsynchronisation, uvm. Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Intelligent Agents Ein Speziallfall von Agenten sind Intelligente Agenten Intelligente Agenten beherrschen eine Skriptsprache, die an die KI-Sprache Prolog angelehnt ist Die Skriptsprache basiert auf Fakten und Regeln (Forward-Chaining) Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Intelligent Agents Kombination der Vorzüge von Java mit den Stärken von KI-ähnlichen Skripten Skripte legen das Verhalten des Agenten fest Java-Teil hat fast ausschließlich technische Funktion Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Umsetzung des wohlbekannten Spieles Schere, Stein, Papier auf die Agentenplattform Spiel hat sehr einfache Regeln An einem Spiel nehmen immer drei Agenten teil: Spielleiter-Agent Zwei Spieler-Agenten Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Spieler Agent 1 Spielleiter Agent Spieler Agent 2 Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Spieler Agent 1 will teilnehmen Spielleiter Agent Spieler Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Spieler Agent 1 Spielleiter Agent Spieler will teilnehmen Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Spieler Agent 1 gib zug Spielleiter Agent Spieler Agent 2 Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Spieler Agent 1 Spielleiter Agent Spieler gib zug Agent 2 Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Spieler Agent 1 Spielleiter Agent Spieler Zug (Stein) Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Spieler Agent 1 Zug (Schere) Spielleiter Agent Spieler Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Spieler Agent 1 Spielleiter Agent Spieler Agent 2 Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Spieler Agent 1 verliere Spielleiter Agent Spieler Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fallbeispiel Spieler Agent 1 Spielleiter Agent Spieler Agent 2 gewinne Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Zusammenfassung LARS ist recht schlank LARS bietet die meisten für Agenten notwendigen Grundfunktionen LARS Knowledge Scripts sind leider noch im Prototypen-Stadium und haben noch nicht den vollen Funktionsumfang LARS ermöglicht Rapid Agent Development LARS ist proprietär Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Agenda Teil III IBM Aglets MIT Media Labs The Agent Society Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

IBM Aglets API Entwicklungsumgebung zum Programmieren mobiler Agenten (Aglets Workbench) Java Objekte, die von einer Plattform zur nächsten wandern können Auf jeder Plattform läuft ein Aglet Demon Verbindung besteht aus TCP/IP Sockets Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

IBM Aglets Aglet Demon 1 Aglet Demon 2 Aglet Demon 3 Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

IBM Aglets Aglet Demon 1 Aglet Demon 2 Aglet Demon 3 Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

IBM Aglets Aglet Demon 1 Aglet Demon 2 Aglet Demon 3 Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

MIT Media Labs Software Agents Group entwickelt verschiedene Agentensysteme Agentensysteme für E-Commerce und E-Market Produkte Kasbah als intelligente E-Commerce Plattform Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Kasbah 1996 von der Software Agent Group entwickelt Agentenplattform für E-Commerce Projekte Market Maker, Reputation Machanism, ... Agenten übernehmen Transaktionen Halten nach Angeboten Ausschau Durchsuchen den Markt nach gewünschten Produkten Verhandeln mit anderen Agenten Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

The Agent Society Sammeln und veröffentlichen von agentenrelevanten Informationen Förderung von Agenten Technologie, Applikationen und Plattformen Einheitliche Kommunikationsplattform für Firmen, Forschungseinrichtungen und Privatpersonen Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

Fazit Die Agententechnologie steckt noch in den Anfängen Sinnvolle Einsatzgebiete bestehen Es gibt noch keinen Standard, der sich durchgesetzt hat Es gibt daher auch noch keine global funktionierende Infrastruktur Akzeptanz bei Anbietern und Verbrauchern variiert Vortrag „intelligente Agentensysteme“ Matthias Kind, Roman Gerteis, Stefan Zier, Christian Sauer

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