Einführung in die Agenten-Technologie Dipl.-Ing. Jochen Bilek – Ruhr-Universität Bochum Dipl.-Inform. Sascha Alda – Universität Bonn Dipl.-Ing. Mirko Theiß – Technische Universität Darmstadt

Gliederung Einführung, Begriffe, Anwendungen Mirko Theiß Agenten, Objekte, Komponenten – ein Vergleich Sascha Alda Forschung, Implementierungen, Beispiele Jochen Bilek Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Vision Ein Agent repräsentiert den Auftraggeber und handelt in seinem Namen. Aufgaben können an Agenten wie an einen Assistenten delegiert werden. Agenten erledigen Aufgaben in Zusammenarbeit mit anderen Agenten. Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Agent Der Agentenbegriff James Bond Privatdetektive . . . Auf Deutsch würde man besser von „Akteur“ oder „Assistent“ sprechen Der Begriff „Agent“ hat sich eingebürgert und wird in vielen Bereichen der Informatik verwendet Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Ansätze zur Definition Ein Programm, das seine Umgebung wahrnimmt und in dieser Umgebung agiert. Ein Programm, das mit Menschen, anderen Agenten oder Maschinen kommuniziert. Ein Programm, das selbständig seinen Besitzer bei seiner täglichen Arbeit unterstützt. Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Arten von Agenten Intelligente Agenten Menschliche Agenten Hardware (z.B. Reisebüro) Hardware Agenten (z.B. Roboter) Software Agenten Informations Agenten Kooperation Agenten ...XYZ... Agenten Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Einflußgebiete und Charakteristika Entscheidungs- theorie Netzwerke Kommunikation Künstliche Intelligenz Autonomie Mobilität Lernfähigkeit Proaktivität Kommunikation Reaktivität Kooperation Charakter Verteilte Systeme Psychologie / Soziologie Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Autonomie Selbständiges Handeln Verfolgung von Zielen ohne Eingriffe eines Nutzers ohne Anweisungen der Umwelt Besitzt die Kontolle über seine Aktionen und seinen internen Zustand Wesentlicher Unterschied zu anderer Software Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Lernfähigkeit Drei Hauptkomponeten: KI-Techniken Regelbasierte Systeme Eigene, interne Wissensbasis Fähigkeit zu Schlußfolgerungen basierend auf der Wissensbasis Fähigkeit zu lernen bzw. sich Änderungen der Umwelt anzupassen KI-Techniken Regelbasierte Systeme Wissensbasierte Systeme Neuronale Netze Reinagentenorientierte Ansätze Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Reaktivität Angemessene Reaktionen auf Einflüsse aus seiner Umwelt Informationen aus seiner Umwelt Umwelt: andere Agenten, Menschen, andere digitale Systeme Realisierungen durch Geeignete Sensoren (Reaktive Agenten) Eigenes, internes Modell seiner Umwelt (Deliberale Agenten) Beispiel: Watcher-Agenten für Systemüberwachungen Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Proaktivität Der Agent ergreift in bestimmten Situationen selbst die Initiative Wirkt auf die Umgebung zur Erfüllung seines Ziels ein Handelt Zielorientiert Besitzt ein wohldefiniertes Ziel bzw. ein Zielsystem (verschiedene Teilziele) Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Kooperation Interaktion mit der Umwelt Umwelt: andere Agenten, Menschen, andere digitale Systeme Lösung von komplexen Aufgaben, die einen einzelnen Agenten überfordern Vermeidung von lokalen Ressourcenengpässen Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Kommunikation Basis der Kooperation Kommunikationsfähigkeit ermöglicht erst den Kontakt mit der Umwelt Agenten-Kommunikationssprache definiert ein festes Protokoll zum Austausch von Informationen Beispiele: ACL (FIPA-ACL), KQML Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Mobilität Fähigkeit eines Agenten, sich innerhalb von Kommunikationsnetzen zu bewegen Stationäre Agenten An einen Ort gebunden Können Nachrichten, evtl. auch im Netzwerk, versenden Mobile Agenten Können sich zusätzlich selbst im Netzwerk bewegen Ein Mobiler Agent verpackt seinen Zustand und überträgt sich vollständig auf einen neuen Rechner Vorteil: Verringerung der Netzwerklast beim Kommunizieren Probleme: Sicherheit, Datenschutz, Management Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Klassifikation nach Eigenschaften Anzahl der Agenten Multi Agenten System Einzelner Agent Grad der Intelligenz stationär mobil einfach komplex Mobilität Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Multi Agenten Systeme (MAS) I Agentenumgebung Betriebssystem Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Multi Agenten Systeme (MAS) II Ansammlung mehrerer Agenten MAS = S ASn Jeder Agent hat unvollständiges Wissen und eingeschränkte Fähigkeiten Die Steuerung des Gesamtsystems ist dezentral Die Datenhaltung in einem MAS ist verteilt Informationen werden asynchron Verarbeitet n i=1 Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Kommunikation von Agenten Agenten teilen sich eine Aufgabe Kooperation erfordert Kommunikation Zur Kommunikation muß eine gemeinsame Sprache vorhanden sein Die Semantik muß bekannt sein Kommunikation Sprechakt Inhalt <XML> <COLOR>Red</COLOR> </XML> Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Persönlicher Agent Unterstützung bei der täglichen Arbeit Übernahme sich wiederholender Arbeiten Paßt sich den Gewohnheiten seines Auftraggebers an Erkennt zu übernehmende Aufgaben Eignet sich evtl. Verhaltensmuster des Auftraggebers an Das Fachwissen wird mit der Zeit größer Kompetenz des Agenten steigert sich mit der Zeit Vertrauen zwischen Auftraggeber und Agent wird durch das stetige Lernen des Agenten aufgebaut. Beispiel: Automatisch an den Benutzer angepaßte Menüs bzw. ganze Benutzungsoberflächen Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Echtheit / Digitale Signatur Electronic Commerce Nutzer eBanking AG AG Bank 1 Bank 1 AG Bank 2 Bank 2 Globales Internetbank. Erzeugen Parameter Kontaktieren Digitale Signatur Erzeugen Auftrag Auftrag Geld uberweisen Bestätigung Kontaktieren Echtheit / Digitale Signatur Erzeugen Anfrage nach Angebot Übermittlung Angebot Überprüfung Verhandeln Überprüfung Überprüfung Annahme / Kaufen Aktien in Depot Bericht Bericht Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München

Beispielhafte weitere Anwendungsfelder System- / Netzmanagement Sicherstellung der Verfügbarkeit von Ressourcen Erkennen / Aufspüren von Fehlerquellen Überwachung von Komponenten Informationsmanagement Sortieren von Nachrichten / Informationen Aktive Informationssuche Benutzerschnittstellen Unterstützung bei der Nutzung komplexer Anwendungen Modellverarbeitung Verteilung von Daten Verknüpfung von Objekten Steuerung von Abläufen Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München