Caracterización de juegos basados en agentes móviles: diseño e implementación de un caso práctico y su incorporación en el programa docente de una asignatura de redes de computadores

En aquest projecte s'han classificat i posteriorment caracteritzat els jocs on la tecnologia d'agents mòbils és més òptima. Posteriorment s'ha dissenyat un core per al desenvolupament de jocs d'aquesta tipologia. Mitjançant aquest core s'han implementat el joc del Parchís i el joc del Nim. Aquest últim cas pràctic ha estat realitzat per a l'elaboració d'una pràctica per a l'assignatura de Xarxes de Computadors II. Gràcies als avantatges que ens oferix la tecnologia d'agents mòbils, com la tolerància a fallades i flexibilitat, hem demostrat amb aquest projecte que és òptim utilitzar aquesta tecnologia per a la implementació de jocs.

Metodología para el Desarrollo Automatizado de Aplicaciones Seguras Basadas en Agentes Móviles

En este trabajo presentamos una metodología para el diseño de aplicaciones basadas en agentes móviles seguros, y unas herramientas para aplicar esta metodología. Los recientes avances en el campo de la seguridad de los agentes móviles pueden desbloquear el uso de esta tecnología, pero falta aún superar la complejidad que suponen al programador de las aplicaciones. La metodología propuesta, y el uso de nuestras herramientas, permiten agilizar el proceso de diseño de arquitecturas criptográficas, y de los agentes que las utilizan. La implementación presentada es muy flexible, y permite utilizarse con cualquier plataforma de agentes que siga los estándares de IEEE-FIPA y que permita los esquemas de protección conducidos por agente.

Generación de Agentes Móviles Seguros a partir de Itinerarios y Arquitecturas Criptográficas

En este trabajo presentamos un esquema para la creación de agentes móviles seguros a partir de una representación del itinerario que deben seguir, el código a ejecutar, y una especificación de la arquitectura criptográfica con la que estarán protegidos. Este tipo de agentes es muy útil en aplicaciones seguras, pero su programación resulta muy complicada. El esquema propuesto facilita enormemente esta tarea, automatizando el proceso a partir de especificaciones concretas. En la práctica hemos conseguido un sistema de generación de código de fácil utilización que permite, no sólo la programación de agentes móviles seguros, sino también la creación sencilla de nuevos esquemas criptográficos para la protección del código y los datos de los agentes. El sistema puede usarse para desarrollar aplicaciones de propósito general basadas en el framework de ejecución de agentes Jade.

Modelo de arquitectura para gestión cooperativa de sistemas y servicios distribuidos basado en agentes autónomos

La creciente complejidad, heterogeneidad y dinamismo inherente a las redes de telecomunicaciones, los sistemas distribuidos y los servicios avanzados de información y comunicación emergentes, así como el incremento de su criticidad e importancia estratégica, requieren la adopción de tecnologías cada vez más sofisticadas para su gestión, su coordinación y su integración por parte de los operadores de red, los proveedores de servicio y las empresas, como usuarios finales de los mismos, con el fin de garantizar niveles adecuados de funcionalidad, rendimiento y fiabilidad. Las estrategias de gestión adoptadas tradicionalmente adolecen de seguir modelos excesivamente estáticos y centralizados, con un elevado componente de supervisión y difícilmente escalables. La acuciante necesidad por flexibilizar esta gestión y hacerla a la vez más escalable y robusta, ha provocado en los últimos años un considerable interés por desarrollar nuevos paradigmas basados en modelos jerárquicos y distribuidos, como evolución natural de los primeros modelos jerárquicos débilmente distribuidos que sucedieron al paradigma centralizado. Se crean así nuevos modelos como son los basados en Gestión por Delegación, en el paradigma de código móvil, en las tecnologías de objetos distribuidos y en los servicios web. Estas alternativas se han mostrado enormemente robustas, flexibles y escalables frente a las estrategias tradicionales de gestión, pero continúan sin resolver aún muchos problemas. Las líneas actuales de investigación parten del hecho de que muchos problemas de robustez, escalabilidad y flexibilidad continúan sin ser resueltos por el paradigma jerárquico-distribuido, y abogan por la migración hacia un paradigma cooperativo fuertemente distribuido. Estas líneas tienen su germen en la Inteligencia Artificial Distribuida (DAI) y, más concretamente, en el paradigma de agentes autónomos y en los Sistemas Multi-agente (MAS). Todas ellas se perfilan en torno a un conjunto de objetivos que pueden resumirse en alcanzar un mayor grado de autonomía en la funcionalidad de la gestión y una mayor capacidad de autoconfiguración que resuelva los problemas de escalabilidad y la necesidad de supervisión presentes en los sistemas actuales, evolucionar hacia técnicas de control fuertemente distribuido y cooperativo guiado por la meta y dotar de una mayor riqueza semántica a los modelos de información. Cada vez más investigadores están empezando a utilizar agentes para la gestión de redes y sistemas distribuidos. Sin embargo, los límites establecidos en sus trabajos entre agentes móviles (que siguen el paradigma de código móvil) y agentes autónomos (que realmente siguen el paradigma cooperativo) resultan difusos. Muchos de estos trabajos se centran en la utilización de agentes móviles, lo cual, al igual que ocurría con las técnicas de código móvil comentadas anteriormente, les permite dotar de un mayor componente dinámico al concepto tradicional de Gestión por Delegación. Con ello se consigue flexibilizar la gestión, distribuir la lógica de gestión cerca de los datos y distribuir el control. Sin embargo se permanece en el paradigma jerárquico distribuido. Si bien continúa sin definirse aún una arquitectura de gestión fiel al paradigma cooperativo fuertemente distribuido, estas líneas de investigación han puesto de manifiesto serios problemas de adecuación en los modelos de información, comunicación y organizativo de las arquitecturas de gestión existentes. En este contexto, la tesis presenta un modelo de arquitectura para gestión holónica de sistemas y servicios distribuidos mediante sociedades de agentes autónomos, cuyos objetivos fundamentales son el incremento del grado de automatización asociado a las tareas de gestión, el aumento de la escalabilidad de las soluciones de gestión, soporte para delegación tanto por dominios como por macro-tareas, y un alto grado de interoperabilidad en entornos abiertos. A partir de estos objetivos se ha desarrollado un modelo de información formal de tipo semántico, basado en lógica descriptiva que permite un mayor grado de automatización en la gestión en base a la utilización de agentes autónomos racionales, capaces de razonar, inferir e integrar de forma dinámica conocimiento y servicios conceptualizados mediante el modelo CIM y formalizados a nivel semántico mediante lógica descriptiva. El modelo de información incluye además un “mapping” a nivel de meta-modelo de CIM al lenguaje de especificación de ontologías OWL, que supone un significativo avance en el área de la representación y el intercambio basado en XML de modelos y meta-información. A nivel de interacción, el modelo aporta un lenguaje de especificación formal de conversaciones entre agentes basado en la teoría de actos ilocucionales y aporta una semántica operacional para dicho lenguaje que facilita la labor de verificación de propiedades formales asociadas al protocolo de interacción. Se ha desarrollado también un modelo de organización holónico y orientado a roles cuyas principales características están alineadas con las demandadas por los servicios distribuidos emergentes e incluyen la ausencia de control central, capacidades de reestructuración dinámica, capacidades de cooperación, y facilidades de adaptación a diferentes culturas organizativas. El modelo incluye un submodelo normativo adecuado al carácter autónomo de los holones de gestión y basado en las lógicas modales deontológica y de acción.---ABSTRACT---The growing complexity, heterogeneity and dynamism inherent in telecommunications networks, distributed systems and the emerging advanced information and communication services, as well as their increased criticality and strategic importance, calls for the adoption of increasingly more sophisticated technologies for their management, coordination and integration by network operators, service providers and end-user companies to assure adequate levels of functionality, performance and reliability. The management strategies adopted traditionally follow models that are too static and centralised, have a high supervision component and are difficult to scale. The pressing need to flexibilise management and, at the same time, make it more scalable and robust recently led to a lot of interest in developing new paradigms based on hierarchical and distributed models, as a natural evolution from the first weakly distributed hierarchical models that succeeded the centralised paradigm. Thus new models based on management by delegation, the mobile code paradigm, distributed objects and web services came into being. These alternatives have turned out to be enormously robust, flexible and scalable as compared with the traditional management strategies. However, many problems still remain to be solved. Current research lines assume that the distributed hierarchical paradigm has as yet failed to solve many of the problems related to robustness, scalability and flexibility and advocate migration towards a strongly distributed cooperative paradigm. These lines of research were spawned by Distributed Artificial Intelligence (DAI) and, specifically, the autonomous agent paradigm and Multi-Agent Systems (MAS). They all revolve around a series of objectives, which can be summarised as achieving greater management functionality autonomy and a greater self-configuration capability, which solves the problems of scalability and the need for supervision that plague current systems, evolving towards strongly distributed and goal-driven cooperative control techniques and semantically enhancing information models. More and more researchers are starting to use agents for network and distributed systems management. However, the boundaries established in their work between mobile agents (that follow the mobile code paradigm) and autonomous agents (that really follow the cooperative paradigm) are fuzzy. Many of these approximations focus on the use of mobile agents, which, as was the case with the above-mentioned mobile code techniques, means that they can inject more dynamism into the traditional concept of management by delegation. Accordingly, they are able to flexibilise management, distribute management logic about data and distribute control. However, they remain within the distributed hierarchical paradigm. While a management architecture faithful to the strongly distributed cooperative paradigm has yet to be defined, these lines of research have revealed that the information, communication and organisation models of existing management architectures are far from adequate. In this context, this dissertation presents an architectural model for the holonic management of distributed systems and services through autonomous agent societies. The main objectives of this model are to raise the level of management task automation, increase the scalability of management solutions, provide support for delegation by both domains and macro-tasks and achieve a high level of interoperability in open environments. Bearing in mind these objectives, a descriptive logic-based formal semantic information model has been developed, which increases management automation by using rational autonomous agents capable of reasoning, inferring and dynamically integrating knowledge and services conceptualised by means of the CIM model and formalised at the semantic level by means of descriptive logic. The information model also includes a mapping, at the CIM metamodel level, to the OWL ontology specification language, which amounts to a significant advance in the field of XML-based model and metainformation representation and exchange. At the interaction level, the model introduces a formal specification language (ACSL) of conversations between agents based on speech act theory and contributes an operational semantics for this language that eases the task of verifying formal properties associated with the interaction protocol. A role-oriented holonic organisational model has also been developed, whose main features meet the requirements demanded by emerging distributed services, including no centralised control, dynamic restructuring capabilities, cooperative skills and facilities for adaptation to different organisational cultures. The model includes a normative submodel adapted to management holon autonomy and based on the deontic and action modal logics.

Desenvolupament d'un servei criptogràfic per a la plataforma JADE

El present projecte de fi de carrera té com a objectiu principal el desenvolupament d’un servei criptogràfic per a la plataforma JADE, perquè es puguin implementar agents mòbils autoprotegits. Aquest objectiu s’ha aconseguit dotant les plataformes amb un parell de claus asimètriques i facilitant a l’agent funcions que utilitzen la clau privada de la plataforma entre un gran ventall de funcions criptogràfiques diferents.

MedIGS, un sistema segur basat en agents per al descobriment i obtenció de dades mèdiques distribuïdes: estudi i desenvolupament

En aquest projecte es desenvolupa en totes les seves fases(estudi, anàlisi, disseny, implementació i proves) l'aplicació MedIGS. MedIGS és una aplicació destinada a satisfer algunes de les necesitats actuals del sistema sanitari, la compartició d’informació i la màxima coordinació possible, utilitzant una tecnologia novedosa: els agents, i més concretament, els agents mòbils. Gràcies a aquesta tecnologia aconseguirem una integració segura de dades mèdiques distribuïdes. Està previst fer una prova pilot a Portugal, a partir dels resultats d’aquest projecte.

Construcció modular d'agents basats en components: estudi i desenvolupament

La complexitat de disseny d’agents mòbils creix a mesura que s’incrementen les seves funcionalitats. Aquest projecte proposa enfocar el problema des d’un punt de vista modular. S’ha realitzat un estudi tant dels propis agents com de les parts que ho integren. De la mateixa forma, s’han establert i s'han implementat els mecanismes necessaris per habilitar les comunicacions segures entre agents. Finalment, s’han desenvolupat dos components que ofereixen les funcionalitats de seguiment de l’agent mòbil i la recuperació dels resultats generats. El desenvolupament d’agents basats en components tracta d’aplicar la vella estratègia "divideix i venceràs" a la fase de disseny, reduint, així,la seva gran complexitat.

Proposta de migració segura d'agents amb sol·licitud de classes sota demanda per a la plataforma JADE

Aquest projecte consisteix en la implementació d'una migració d'agents mòbils amb sol·licitud de classes sota demanda de manera segura per a la plataforma JADE. En aquest projecte hem desenvolupat dos protocols de control d'accés i autentificació sobre agents i/o plataformes. Però la línia central de desenvolupament d'aquest projecte radica en la creació d'un protocol de migració sota demanda d'agents. Hem implementat dues versions d'aquest protocol. La primera versió del protocol de migració es centra en la sol·licitud de classes sota demanda i la segona versió, per tal de millorar-ne el rendiment de la primera, emmagatzema les classes que ha demanat sota demanada en una cache de la plataforma.

Descobriment de serveis en xarxes ad-hoc: JADE Bluetooth Discovery Middleware

En aquest projecte s'ha dissenyat i implementat un nou Discovery Middleware per a la plataforma d'agents mòbils JADE. Aquest DM col·laborarà amb el Directory Facilitator per tal d'oferir als agents un servei transparent que els permetrà descobrir serveis en plataformes remotes que siguin accessibles mitjançant xarxes ad-hoc basades en la tecnologia Bluetooth.

Extensió de l'entorn SMARD per permetre la depuració d'aplicacions basades en agents mòbils

Un dels principals obstacles per l’adopció dels agents mòbils, fins i tot per tasques per les quals s’ha demostrat la seva idoneïtat, és la dificultat de desenvolupar-los. Aquest projecte aporta solucions per ajudar en aquest procés. Més concretament, per provar agents i observar-ne el seu comportament en un entorn de simulació, abans d’executar-los en un escenari real. Hem afegit un depurador i un constructor d’agents mòbils a la interfície gràfica de disseny d’itineraris de l’entorn SMARD. Fent servir afegit aquests nous components, el programador pot dissenyar, construir i fer proves d’un agent mòbil des d’aquesta aplicació.

Contribució a la mobilitat inter-plataforma d'agents mòbils: protocol de migració fragmentada

En aquest projecte s’ha dissenyat un protocol de migració d’agents mòbils per a l’arquitectura IPMA basat en l’enviament dels agents fragmentats en diversos missatges FIPA ACL. Aquest s’ha implementat dins el servei de migració JIPMS per a la plataforma JADE. Finalment s’ha dut a terme un conjunt exhaustiu de tests per avaluar-ne el rendiment i comparar-lo amb altres protocols de migració existents.

Desenvolupament d'un component de tolerància a fallades per a un sistema d'agents mòbils sobre plataformes lleugeres

A mesura que la complexitat de les tasques dels agents mòbils va creixent, és més important que aquestes no perdin el treball realitzat. Hem de saber en tot moment que la execució s’està desenvolupant favorablement. Aquest projecte tracta d’explicar el procés d’elaboració d’un component de tolerància a fallades des de la seva idea inicial fins a la seva implementació. Analitzarem la situació i dissenyarem una solució. Procurarem que el nostre component emmascari la fallada d’un agent, detectant-la i posteriorment recuperant l’execució des d’on s’ha interromput. Tot això procurant seguir la metodologia de disseny d’agents mòbils per a plataformes lleugeres.

Agents mòbils en situacions d'emergència: mobilitat d'etiquetes de triatge

En les actuacions de rescat en emergències amb un gran nombre de víctimes, una de les primeres tasques a realitzar pels serveis sanitaris és la de triar-les en funció del seu estat i la urgència amb que han de ser tractades. En el grup SeNDA es treballa en un sistema d’agents mòbils que automatitza el mecanisme manual de triatge, fent ús de dispositius electrònics i una xarxa MANET com a canal de comunicació. En aquest projecte es proposa un sistema de gestió de mobilitat pels agents que transporten dades de víctimes fins al centre de coordinació, juntament amb un mecanisme de control d’aquests agents totalment transparent a l’usuari.

Desenvolupament en Network Simulator 2: protocol de migració per simular agents mòbils

Avui en dia, estem assistint a una expansió de la tecnologia d’agents mòbils i noves aplicacions basades en aquesta s’estan obrint pas constantment. Les aplicacions han de demostrar la seva viabilitat sobretot en entorns heterogenis i complexos com les xarxes MANET. En aquest projecte es desenvolupa un sistema per simular el comportament dels agents mòbils, ampliant l’actual simulador de xarxa NS2, i també es comprova la viabilitat de l’implementació de l’ETTMA pel triatge de víctimes en situacions d’emergència.

Xarxes tolerants a endarreriments i interrupcions: desenvolupament d'un scheduler d'agents mòbils

En aquest projecte es proposa i s’implementa una nova forma de crear xarxes DTN (Delay-Tolerant Networks) mitjançant agents mòbils. Aquestes xarxes tenen la peculiaritat de ser tolerants a endarreriments i interrupcions, podent ser utilitzades en entorns on les xarxes actuals no es poden aplicar. Hem dissenyat mecanismes que permeten prendre decisions d’encaminament a nivell d’aplicació i mecanismes de priorització d’agents mitjançant informació d’alt nivell. Aquests mecanismes milloren les DTN fent-les més flexibles i efectives.