Estudio preliminar acerca del uso de protocolos y actos comunicativos FIPA en el sistema COMPUTAPLEX

Este trabajo corresponde con la implementación de componentes software dentro de la Plataforma COMPUTAPLEX, la cual tiene como objetivo facilitar a los investigadores la realización de tareas del proceso experimental de ingeniería de software. Uno de los aportes a esta plataforma tecnológica corresponde con el desarrolló de los componentes necesarios para la recuperación de datos experimentales disponibles en diversas fuentes de datos, para ello se hizo uso de un mecanismo capaz de unificar la extracción de información de MySQL, ficheros excel y ficheros SPSS. Con ello diferentes grupos de investigación asociados pueden compartir y tener acceso a repositorios experimentales que se mantienen tanto de manera local como externa. Por otra parte, se ha realizado un estudio de la tecnología de agentes en la que se describe sus definiciones, lenguajes de comunicación, especificación FIPA, JADE como implementación FIPA y parser XML. Además para este trabajo se ha definido e implementado una ontología de comunicación entre agentes, la misma que fue diseñada en la herramienta Protégé. En lo que se refiere al desarrollo de componentes se hizo uso de una amplía variedad de tecnologías que incluye lenguaje de programación Java, framework JADE para el desarrollo de agentes, librería JENA para manejo de ontologías, librería SAXParser para lectura de archivos XML y patrón de diseño Factory. Finalmente se describe la metodología de trabajo utilizada en el proyecto, la cual por medio de la realización de varios ciclos iterativos permitió obtener prototipos que poco a poco fueron cubriendo las necesidades del producto software.----ABSTRACT---- This work relates to the implementation of software components within the platform Computaplex, which aims to enable researchers to conduct experimental software engineering process tasks. One of the contributions to this platform technology corresponds to the development of components which are necessary for the recovery of experimental data available in different data sources, to archive this goal a mechanism able to unify the extraction of information from MySQL, Excel and SPSS files was made. Therefore, associated research groups can share and access experimental repositories that remain both locally and externally. Moreover, it has been conducted a study of agent technology in its definition is described, languages communication, FIPA, JADE and FIPA implementation and XML parser. In addition to this work, it has been defined and implemented an ontology for communication between agents, the same as was designed in the Protégé tool. In what refers to the development of components, a wide range of technologies have been made which includes Java programming language, framework JADE for agent development, JENA library for handling ontologies, SAXParser for reading XML files and Factory design pattern. Finally, describing the work methodology used in this project, which through the implementation of several iterative cycles allowed to obtain prototypes were gradually meeting the needs of the software product.

An efficient and light-weight multi-tasking model to achieve Intra-Agent concurrency for SAGE

Multi-agent systems implicate a high degree of concurrency at both the Inter- and Intra-Agent levels. Scalable, fault tolerant, Agent Grooming Environment (SAGE), the second generation, FIPA compliant MAS requires a built in mechanism to achieve both the Inter- and Intra-Agent concurrency. This paper dilates upon an attempt to provide a reliable, efficient and light-weight solution to provide intra-agent concurrency with-in the internal agent architecture of SAGE. It addresses the issues related to using the JAVA threading model to provide this level of concurrency to the agent and provides an alternative approach that is based on an eventdriven, concurrent and user-scalable multi-tasking model for the agent's internal model. The findings of this paper show that our proposed approach is suitable for providing an efficient and lightweight concurrent task model for SA GE and considerably outweighs the performance of multithreaded tasking model based on JAVA in terms of throughput and efficiency. This has been illustrated using the practical implementation and evaluation of both models. © 2004 IEEE.

A hybrid agent architecture for modeling autonomous agents in SAGE

This paper highlights the Hybrid agent construction model being developed that allows the description and development of autonomous agents in SAGE (Scalable, fault Tolerant Agent Grooming Environment) - a second generation FIPA-Compliant Multi-Agent system. We aim to provide the programmer with a generic and well defined agent architecture enabling the development of sophisticated agents on SAGE, possessing the desired properties of autonomous agents - reactivity, pro-activity, social ability and knowledge based reasoning. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2005.

Scalable fault tolerant agent grooming environment-SAGE

Multi-agent systems (MAS) advocate an agent-based approach to software engineering based on decomposing problems in terms of decentralized, autonomous agents that can engage in flexible, high-level interactions. This chapter introduces scalable fault tolerant agent grooming environment (SAGE), a second-generation Foundation for Intelligent Physical Agents (FIPA)-compliant multi-agent system developed at NIIT-Comtec, which provides an environment for creating distributed, intelligent, and autonomous entities that are encapsulated as agents. The chapter focuses on the highlight of SAGE, which is its decentralized fault-tolerant architecture that can be used to develop applications in a number of areas such as e-health, e-government, and e-science. In addition, SAGE architecture provides tools for runtime agent management, directory facilitation, monitoring, and editing messages exchange between agents. SAGE also provides a built-in mechanism to program agent behavior and their capabilities with the help of its autonomous agent architecture, which is the other major highlight of this chapter. The authors believe that the market for agent-based applications is growing rapidly, and SAGE can play a crucial role for future intelligent applications development. © 2007, IGI Global.

可重构装配系统中智能体的开发

为了实现可重构装配系统的快速重构能力,在分析了传统控制结构的基础上,结合分层递阶和分布式控制的优点,提出了基于多智能体系统的混合控制体系结构。这种结构具有低复杂性、强鲁棒性、易维护性、可扩展性以及可重用性等特点,能够适应重构系统的要求。在遵守智能物理代理基金会规范的前提下,以Java智能体开发平台进行了装配系统中各层智能体的实例开发。

可重构装配系统体系结构及其重构算法的研究

本文的研究内容是围绕国家“973”计划支持项目“基于智能制造单元的可重构装配生产线基础理论与实现方法研究”展开的。本研究以汽车减速箱装配生产线为实际背景，主要工作由四部分组成：对汽车减速箱的产品结构、装配工艺特征深入分析的基础上，提出了主干线和装配模块相结合的组织结构建模方法；利用网络法进行分析装配系统的三个重构过程，提出了适用于增容性、鲁棒性、适应新产品重构的优化算法；建立了基于多Agent系统的混合控制体系结构，利用JADE平台进行具体软件编程，实现了可重构装配生产线的控制系统；最后将组织结构建模、控制结构建模、重构优化算法有效的结合成统一整体，通过对Agent之间协商机制的研究，最终实现了可重构装配系统的实时重构、调度和控制，初步形成基于智能制造单元的汽车减速箱可重构装配系统的基本理论框架和方法体系。首先对汽车减速箱的产品结构、装配工艺特征进行了深入分析，从而形成了基于功能对象的产品族划分方法。在此基础上，根据模块化的设计思想，提出了主干线和装配模块相结合的可重构装配系统的开放式组织结构。通过引入缓冲区和多功能工作站，使得装配系统具有能力柔性、鲁棒性、功能扩展能力等特点，并能够通过模块的局部调整快速响应市场的需求。利用随机过程的基本原理，在建立缓冲区状态数学模型的基础上，以缓冲区被充满概率最小化为目标，通过递进算法确定缓冲区容量。讨论了可重构装配系统的两个规划问题：负荷平衡和多品种排序。阐述了混合模型产品的装配任务优先图和优先矩阵的合并，建立负荷平衡问题的数学模型，并总结了目前存在的求解方法。在归纳投产排序的优化模型和目标函数的基础上，介绍了生产比倒数法、试探法、循环改进法等优化方法。重构过程的优化是可重构装配系统研究的一个重要方面。利用网络法的基本原理，针对扩大生产能力、设备故障和新产品到达的三种系统重构要求，给出了相应的重构算法。通过装配操作向多功能工作站的转移以实现装配系统的增容；以工期延长最短为优化目标，利用网络法中的组织优化原则实现系统的鲁棒性重构；以最大候选原则的基本原理为基础，提出了基于固定设备约束的重构算法用于系统适应新产品的重构。在分析传统控制系统体系结构的基础上，根据可重构装配系统组织结构的特征，提出了基于多Agent系统的混合控制体系结构，它结合了递阶结构和分布式控制的优点，使得更有利于实现可重构装配系统的实时控制、调度和重构。为了对Agent进行建模和实现，在遵守FIPA规范的前提下，以汽车减速箱装配系统为背景，利用JADE开发平台，进行了各层Agent的实例开发，包括Agent属性描述、行为定义、通讯机制以及交互界面设计和Agent具体功能的编程实现。可重构装配系统重构过程的实现机理体现为多Agent之间的有效协商。在对现有Agent协商模型深入分析的基础上，针对鲁棒性、增容性、适应新产品的装配系统三个重构问题，提出了多Agent系统的协商机制，主要包括协商问题的形式化描述、协商模型、协商策略，结合相应的重构算法实现装配系统的重构。给出了Agent协商过程中存在的主要冲突和消解方法。通过多Agent系统协商实现可重构装配系统重构、调度和控制，充分体现了控制系统集中规划与分布式求解相结合的优点。

Les coûts des soins de santé chez les personnes âgées de 65 ans et plus avec incapacités au Québec

La question des coûts des soins de santé gagne en intérêt dans le contexte du vieillissement de la population. On sait que les personnes en moins bonne santé, bien que vivant moins longtemps, sont associées à des coûts plus élevés. On s'intéresse aux facteurs associés à des coûts publics des soins de santé plus élevés au niveau individuel, chez les Québécois vivant en ménage privé âgés de 65 ans et plus, présentant au moins un type d’incapacité. À l’aide de modèles de régression, la variation des coûts pour la consultation de professionnels de la santé et la prise de médicaments a été analysée en fonction du nombre d’incapacités ainsi que de la nature de celles-ci. Les informations sur l’état de santé et la situation socio-démographique proviennent de l’Enquête sur les limitations d’activités (EQLA) de 1998, celles sur les coûts du Fichier d’inscription des personnes assurées (FIPA) de la Régie de l’Assurance maladie du Québec (RAMQ), pour la même année. Les résultats montrent que les deux types de coûts considérés augmentent en fonction du nombre d’incapacités. D’autre part, des coûts plus élevés ont été trouvés chez les personnes présentant une incapacité liée à l’agilité concernant la consultation de professionnels de la santé, alors que, concernant la prise de médicaments, le même constat s’applique aux personnes avec une incapacité liée à la mobilité. Les deux types de coûts considérés présentent un niveau plus élevé chez les personnes présentant une incapacité liée au psychisme, en particulier lorsque l’on considère la prise de médicaments. Ces observations soulignent l’intérêt de considérer la nature du problème de santé lorsque l’on étudie les déterminants individuels du niveau des coûts des soins de santé.

Sistema distribuido colaborativo para la recuperación de documentación educativa.

Sobre la base del estudio de esquemas de comunicación asincrónicos, el presente artículo propone un framework basado en servicios web para la recuperación de documentación educativa en forma colaborativa en ambientes distribuidos, y más concretamente 1) propone describir explícitamente la intención de los mensajes entre procesos utilizando para ello performatives del estándar FIPA, y sobre la base de dicha descripción 2) presenta un conjunto de métricas que evalúan la gestión de la información y 3) define dos algoritmos que mejoran la calidad del servicio del intercambio de información en función de la mejora del proceso de recuperación de documentación educativa.

Uma proposta de arquitetura de um ambiente de desenvolvimento de software distribuído baseada em agentes

A crescente complexidade das aplicações, a contínua evolução tecnológica e o uso cada vez mais disseminado de redes de computadores têm impulsionado os estudos referentes ao desenvolvimento de sistemas distribuídos. Como estes sistemas não podem ser facilmente desenvolvidos com tecnologias de software tradicionais por causa dos limites destas em lidar com aspectos relacionados, por exemplo, à distribuição e interoperabilidade, a tecnologia baseada em agentes parece ser uma resposta promissora para facilitar o desenvolvimento desses sistemas, pois ela foi planejada para suportar estes aspectos, dentre outros. Portanto, é necessário também que a arquitetura dos ambientes de desenvolvimento de software (ADS) evolua para suportar novas metodologias de desenvolvimento que ofereçam o suporte necessário à construção de softwares complexos, podendo também estar integrada a outras tecnologias como a de agentes. Baseada nesse contexto, essa dissertação tem por objetivo apresentar a especificação de uma arquitetura de um ADS distribuído baseada em agentes (DiSEN – Distributed Software Engineering Environment). Esse ambiente deverá fornecer suporte ao desenvolvimento de software distribuído, podendo estar em locais geograficamente distintos e também os desenvolvedores envolvidos poderão estar trabalhando de forma cooperativa. Na arquitetura proposta podem ser identificadas as seguintes camadas: dinâmica, que será responsável pelo gerenciamento da (re)configuração do ambiente em tempo de execução; aplicação, que terá, entre os elementos constituintes, a MDSODI (Metodologia para Desenvolvimento de Software Distribuído), que leva em consideração algumas características identificadas em sistemas distribuídos, já nas fases iniciais do projeto e o repositório para armazenamento dos dados necessários ao ambiente; e, infra-estrutura, que proverá suporte às tarefas de nomeação, persistência e concorrência e incorporará o canal de comunicação. Para validar o ambiente será realizada uma simulação da comunicação que pode ser necessária entre as partes constituintes do DiSEN, por meio da elaboração de diagramas de use case e de seqüência, conforme a notação MDSODI. Assim, as principais contribuições desse trabalho são: (i) especificação da arquitetura de um ADS distribuído que poderá estar distribuído geograficamente; incorporará a MDSODI; proporcionará desenvolvimento distribuído; possuirá atividades executadas por agentes; (ii) os agentes identificados para o DiSEN deverão ser desenvolvidos obedecendo ao padrão FIPA (Foundation for Intelligent Physical Agents); (iii) a identificação de um elemento que irá oferecer apoio ao trabalho cooperativo, permitindo a integração de profissionais, agentes e artefatos.

Geração da parâmetros de busca baseada em perfis de usuário

O mundo moderno vem exigindo cada vez mais das pessoas no aspecto profissional. A exigência de capacitação profissional é uma realidade que obriga as pessoas a uma constante atualização. Neste contexto, a educação a distancia se mostra uma importante via de disseminação de conhecimento. Este trabalho apresenta um agente de Perfil do Usuário inserido no contexto do projeto PortEdu – Portal de Educação, projeto que visa abrigar ambientes de ensino na Web. Um dos objetivos do projeto PortEdu é fornecer um serviço de recuperação de informação aos ambientes ancorados, guiado pelo Agente Perfil do Usuário, tendo como finalidade oferecer informações contextualizadas a um problema específico do usuário (aluno), com a intenção de auxiliá-lo em seu aprendizado. Durante a utilização de ambientes de educação a distância, os alunos utilizam ferramentas de recuperação de informação na busca de soluções para as suas dúvidas. Mas, a busca de informação na Internet, utilizando as ferramentas existentes, nem sempre é uma tarefa simples, pois exige esforço na construção de termos de busca eficientes ou mantém o usuário percorrendo longas listas de resultados. No desenvolvimento deste serviço, no PortEdu, procuramos minimizar este tipo de esforço. Neste trabalho são descritas, primeiramente, as áreas envolvidas na pesquisa, mostrando como elas foram utilizadas na construção do Agente de Perfil do Usuário. Também é realizada uma descrição da área de inteligência artificial, dos conceitos de agente e Educação a Distancia. Pretende-se mostrar aqui as propriedades que o Agente de Perfil do Usuário possui Na seqüência, são apresentadas as soluções tecnológicas utilizadas no projeto, tais como: AMPLIA (ambiente de ensino ancorado no PortEdu), PMA3, FIPA e a API Fácil. É descrito o modo como estas tecnologias interagem no âmbito do PortEdu. O problema da recuperação de informação na Web é discutido nesta pesquisa e são apresentados três trabalhos relacionados que abordam este problema. Também é realizada uma comparação entre estes trabalhos e o PortEdu. Por fim, este trabalho apresenta uma solução encontrada para resolver o problema de recuperação de informação na Web utilizando um protótipo do PortEdu. Esta pesquisa está inserida na área de Informática na Educação.

Energy Management and Control for Islanded Microgrid Using Multi-Agents

This paper presents a multi-agent system for real-time operation of simulated microgrid using the Smart-Grid Test Bed at Washington State University. The multi-agent system (MAS) was developed in JADE (Java Agent DEvelopment Framework) which is a Foundation for Intelligent Physical Agents (FIPA) compliant open source multi-agent platform. The proposed operational strategy is mainly focused on using an appropriate energy management and control strategies to improve the operation of an islanded microgrid, formed by photovoltaic (PV) solar energy, batteries and resistive and rotating machines loads. The focus is on resource management and to avoid impact on loads from abrupt variations or interruption that changes the operating conditions. The management and control of the PV system is performed in JADE, while the microgrid model is simulated in RSCAD/RTDS (Real-Time Digital Simulator). Finally, the outcome of simulation studies demonstrated the feasibility of the proposed multi-agent approach for real-time operation of a microgrid.

A communication infrastructure to support knowledge level agents on the web

Agent Communication Languages (ACLs) have been developed to provide a way for agents to communicate with each other supporting cooperation in Multi-Agent Systems. In the past few years many ACLs have been proposed for Multi-Agent Systems, such as KQML and FIPA-ACL. The goal of these languages is to support high-level, human like communication among agents, exploiting Knowledge Level features rather than symbol level ones. Adopting these ACLs, and mainly the FIPA-ACL specifications, many agent platforms and prototypes have been developed. Despite these efforts, an important issue in the research on ACLs is still open and concerns how these languages should deal (at the Knowledge Level) with possible failures of agents. Indeed, the notion of Knowledge Level cannot be straightforwardly extended to a distributed framework such as MASs, because problems concerning communication and concurrency may arise when several Knowledge Level agents interact (for example deadlock or starvation). The main contribution of this Thesis is the design and the implementation of NOWHERE, a platform to support Knowledge Level Agents on the Web. NOWHERE exploits an advanced Agent Communication Language, FT-ACL, which provides high-level fault-tolerant communication primitives and satisfies a set of well defined Knowledge Level programming requirements. NOWHERE is well integrated with current technologies, for example providing full integration for Web services. Supporting different middleware used to send messages, it can be adapted to various scenarios. In this Thesis we present the design and the implementation of the architecture, together with a discussion of the most interesting details and a comparison with other emerging agent platforms. We also present several case studies where we discuss the benefits of programming agents using the NOWHERE architecture, comparing the results with other solutions. Finally, the complete source code of the basic examples can be found in appendix.

aiTutor : um etutor de agentes inteligentes

Relatório de estágio apresentado para a obtenção do grau de mestre em Educação e Comunicação Multimédia