И разработки индивидуального проекта по курсам

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

К лабораторным работам

 

по дисциплинам

 

 

Б1.В.03 «Агентная парадигма программирования»

 

Направление подготовки

Прикладная математика и информатика

Магистерская программа "Математическое и программное обеспечение вычислительных систем"

 

Б1.В.03 «Мультиагентные системы»

Направление подготовки

Фундаментальные информатика и информационные технологии

Магистерская программа " Компьютерные науки"

 

 

Квалификация (степень) выпускника – магистр

Форма обучения: очная

 

Краснодар – 201 8  г.

Методические рекомендации

Для выполнения лабораторных работ

и разработки индивидуального проекта по курсам

«Мультиагентные системы»,

«Агентная парадигма программирования»

Автор: к.т.н. доцент Приходько Т.А

Средой разработки и существования МАС являются агентные платформы. Было разработано множество программных реализаций агентных платформ, каждая из которых имеет свои особенности, достоинства и недостатки. Вот лишь небольшой список из более чем ста доступных платформ, публикуемых на сайте организации AgentLink (European Coordination Action for Agent-based Computing [5]): JADE, FIPA-OS, AOS, ZEUS, KADOMA, NOMADS, ARA, AGLETS, GRASSHOPPER, TRACY, AJANTA, LEAP, JACK, SEMOA.

Многие из них успешно существуют в виде коммерческих проектов (таких как JACK) или проектов, позиционируемых как проекты с открытым исходным кодом (JADE, ZEUS и др.).

В 90-х годах возникла необходимость создания единых стандартов на разработку агентных систем. В этот период были основаны две организации MASIF (Mobile Agent System Interoperability Facility) и FIPA (Foundation of Physical Intelligent Agents). В результате их работы появились стандарт MASIF и стандарт FIPA [6], дающие рекомендации по созданию систем мобильных агентов и систем интеллектуальных агентов. Одной из наиболее популярных агентных платформ в настоящее время является платформа JADE (Java Agent DEvelopment Framework). Проект JADE разрабатывается компанией Telecom Italia Lab с 2000 г.

Основные цели практикума:

· Изучение архитектуры и назначения агентной платформы JADE.

· Практическое освоение среды JADE для создания агентных приложений и управления ими.

· Изучение примеров разработки простых агентных приложений.

· Практическое освоение базовых классов, поддерживающих платформу JADE: классов агента, поведения агента, взаимодействия между агентами, сервиса «желтых страниц».

· Приобретение навыков программирования агентов на основе базовых классов JADE.

· Приобретение навыков построения агентных приложений, агенты которых выполняют сложные переговоры, публикацию и поиск сервисов.

 

 В процессе выполнения лабораторного практикума предлагается разрабатывать агентные приложения в порядке возрастания сложности:

1. Простой агент HelloWorldAgent. Реализация проекта Ping-pong.

2. Знакомство с агентной платформой и утилитами (стандартными агентами) JADE.

3. «Торговля книгами» – приложение, в котором агенты выполняют переговоры, публикацию и поиск сервисов. ЛР№3 разбита на 2 части: а) Типы поведения агентов и б)Средства коммуникации агентов на примере проекта «Торговля книгами».

4. Индивидуальный проект. Матчинг «Заказ – Ресурс» как пример отношения, наиболее часто встречающегося в сфере производства и логистики, для реализации которого требуется взаимодействие между агентами.  «Проекты-программисты» (или другие подобные варианты) – приложение, в котором агенты ведут переговоры между собой с использованием сообщений различного типа. При этом агенты имеют собственные модели поведения и преследуют различные цели.  (Отчет обязателен).

5. Организация межплатформенной мобильности агентов. Здесь требуется организовать удаленное взаимодействие агентов, возможно использование платформы Jade-Leap под Android. (Отчет обязателен).

6. Доклад с презентацией "Пример реализации реальной МАС ". Детали задания см. в лекциях.

Содержание

Установка и настройка JADE.. 4

Лабораторная работа №1. Разработка простых Агентов. 5

Цели работы: 5

1.1. Как создать агентное приложение. 5

1.2. Теоретические сведения об агентах. 9

ЗАДАНИЕ К ЛР№1. 10

Лабораторная работа №2. Изучение структуры агентной платформы JADE.. 11

2.1. Архитектура агентной платформы JADE.. 11

2.2. Архитектура и реализация платформы JADE.. 13

ЗАДАНИЕ К ЛР№2. 17

Лабораторная работа №3а. Типы поведения агентов JADE. Этапы разработки мультиагентной системы.. 18

Цель: изучить виды поведения агентов на примере мультиагентной системы, построенной по принципу pub/sub. 18

3.1.   Разработка класса-агента, JADE-класс. 18

3.2.   Идентификаторы агента. 19

3.3.   Реализация поведения агента. 20

3.4.   Типы поведений агента. 21

3.5.   Планирование операций в заданных временных точках. 22

3.6.   Режимы работы агентов в приложении «Торговля книгами». 23

3.6.1. Поведение агента Book-buyer. 23

3.6.2. Поведение агента Book-seller. 23

ЗАДАНИЕ К ЛР№3а. 25

Лабораторная работа №3б. Средства коммуникации агентов. 26

Цель: изучить способы взаимодействия агентов на примере мультиагентной системы BookTrading - продавец-покупатель книг. 26

4.1.   Система отправки сообщений. 26

4.2.   Взаимодействие агентов. 27

4.3.   Сервис «желтых страниц». 33

ЗАДАНИЕ К ЛР№3б. 35

Приложение А. Варианты заданий и план действий по реализации индивидуального проекта. 36

Приложение В. Оформление индивидуального проекта. 40

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 45