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面向智能体的设计方法优化

【摘要】:沈卫明对面向智能体的设计和分析方法进行了详细的阐述: AODM 是采用基于角色的系统分解方法, 系统中角色及其关系的分析有助于智能体类的识别; 对每个智能体类进行的功能分析可以用来定义智能体所提供或使用的服务、 行为以及智能体之间的交互; 对智能体的产生、 存在时间、 扮演的角色等定义确定了智能体间的控制关系。而AODM 设计方法也是继面向对象OO设计方法之后成为新一代的软件开发方法。

与面向对象技术相比, 智能体技术对现实世界的抽象更高级一些。 智能体具有自治和协作的特征, 这要求每个智能体能够独立地进行消息处理、 逻辑推理和局部决策, 并且由很多智能体组成的应用系统具有高度分布、 松散耦合的特征。

沈卫明对面向智能体的设计和分析方法(agent-oriented design methodology, AODM)进行了详细的阐述: AODM 是采用基于角色的系统分解方法, 系统中角色及其关系的分析有助于智能体类的识别; 对每个智能体类进行的功能分析可以用来定义智能体所提供或使用的服务、 行为以及智能体之间的交互; 对智能体的产生、 存在时间、 扮演的角色等定义确定了智能体间的控制关系。 AODM 设计方法包含内外不同的角度进行演绎: 从内部来看, AODM 需要确定智能体内部的结构, 所执行的目标和计划; 从外部来看, AODM 描述了智能体系统的目的、 功能、 职责、 提供服务的类型和相互间交互过程。 而AODM 设计方法也是继面向对象OO(object-oritented)设计方法之后成为新一代的软件开发方法。

如前所描述的基于MAS 的混合式体系结构, 系统设计流程主要分为域分析、 系统设计和实体实现三个部分。 域分析主要是指对系统整体设计时粒度的划分, 确定系统的最底层和最高层角色的规模, 这一阶段的目标是对系统进行需求分析, 从而理解、 理清楚系统的体系架构。 细化到本章实现的内容, 在生产计划阶段, 将生产计划过程划分为管理层和车间层之间的招标—投标的协商问题; 在生产调度阶段, 从订单驱动的角度将调度问题划分为减小订单惩罚和减小在制品库存的子问题, 用内嵌有人工智能算法的Agent 完成局部的半成品分配问题。 系统设计阶段主要是指在粒度划分确定的基础上, 对所确定的不同层次的角色进行定义、 功能划分、 确定智能体间的相互关系, 如协商通信方式等。 本章对所描述的管理Agent、 任务Agent、 车间Agent 的功能和相互间的交互进行具体设计, 并采用所提出的ACNP 协议进行Agent 间的协商。 最后采用软件开发平台JADE 和JAVA 进行系统实现。(https://www.chuimin.cn)

在AODM 的开发设计过程中, Agent 是行为主体, 如第2 章所述, 对Agent 主要从Agent 的属性、 功能和内部结构三个部分对其进行描述。 在具体的软件开发过程中, 需要确定与外部的通信接口, 内部的推理和控制模式等关键技术。 在本章开发的过程中, 外部接口主要通过Agent GUI 实现, 内部推理运用C++环境下开发的ACNP 等算法进行实现, 控制模式采用JADE 中的进行实现。 接下来将根据以上阐述的设计理念和方法, 确定系统开发环境和软件体系架构。 随后在下一节进行整个系统的设计, 并展示相应的功能界面。