一種結(jié)合Agent技術(shù)的產(chǎn)生式領(lǐng)域工程方法.pdf

1、近年來，面向Agent的軟件工程成為軟件工程領(lǐng)域和人工智能領(lǐng)域研究的熱點之一。多Agent系統(tǒng)，由多個智能Agent組成，Agent擁有自己的知識特征，具有自主行為，能夠彼此交互，互相協(xié)作，實現(xiàn)目標(biāo)。同時Agent還具有社會特征，可以用多Agent可以完成單Agent所不能完成的任務(wù)，或者能夠比單Agent更加有效的完成任務(wù)。隨著業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷提高，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，MAS受到了越來越多的關(guān)注。但是在開發(fā)計劃之內(nèi)，開發(fā)高質(zhì)量的M

2、AS，仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。
　　 目前已經(jīng)出現(xiàn)了多種面向Agent的軟件工程方法和實現(xiàn)框架。面向Agent的軟件工程方法為MAS開發(fā)貢獻(xiàn)了建模語言和面向.Agent的抽象元素。面向Agent的實現(xiàn)框架提供了支持Agent通訊的中間件，支持Agent設(shè)計、調(diào)試和跟蹤的圖形化工具，以及相應(yīng)的API，通過API能夠使用和擴(kuò)展框架。雖然現(xiàn)有的Agent軟件工程方法具有很多優(yōu)點，但是仍然有一些局限性：1)大多數(shù)Agent軟件工程方法都是

3、從高層抽象地對MAS進(jìn)行建模，Agent作為一個高層抽象概念，可以很好地指導(dǎo)系統(tǒng)的分解，但是不能直接指導(dǎo)詳細(xì)設(shè)計和代碼實現(xiàn)；2)實現(xiàn)框架沒有提供對多Agent系統(tǒng)建模的指導(dǎo)；現(xiàn)有的Agent方法沒有對MAS中常見的橫切關(guān)切進(jìn)行建模。
　　 產(chǎn)生式編程是一種基于軟件產(chǎn)品族的軟件工程范型，給定一個特定需求規(guī)范，使用基本的可重用組件，通過配置知識，自動生成一個高度可定制和優(yōu)化的半成品或者最終產(chǎn)品。產(chǎn)生式領(lǐng)域模型是產(chǎn)生式編程的核心。產(chǎn)生

4、式領(lǐng)域模型包括問題空間，解空間和配置知識。問題空間由領(lǐng)域特定的抽象元素組成，通過這些抽象元素，可以指定產(chǎn)品族成員。解空間包括實現(xiàn)組件以及它們的可能配置。在MAS開發(fā)中引入GP，具有以下幾個優(yōu)點：1)基于軟件產(chǎn)品族建模，有利于提高可重用性和靈活性；2)問題空間與解空間的分離，可以使這兩部分能夠獨立進(jìn)行演化；3)代碼生成技術(shù)使高層的特征映射到具體的實現(xiàn)組件，這樣就實現(xiàn)了高層概念對底層實現(xiàn)的指導(dǎo)作用。
　　 面向方面的軟件開發(fā)(Asp

5、ect-oriented software development，AOSD)[3]提出了一種以模塊化方式捕捉橫切關(guān)切的方法，以及一個連接點模型，通過連接點可以把方面(在方面中封裝了橫切關(guān)切)編織到程序中。面向方面的技術(shù)是我們可以捕捉橫切關(guān)切和散布在程序模塊中的代碼片段。通過在MAS開發(fā)中引入AOSD，可以從其它關(guān)切中捕捉并且分離橫切關(guān)切。
　　 本文把Agent引入GP，提出了一種模型驅(qū)動的領(lǐng)域工程方法(MDMADE)，利用A

6、gent的技術(shù)和社會性特征，作為領(lǐng)域分析的一個重要手段，組織角色模型與特征建模技術(shù)互相補(bǔ)充，得出領(lǐng)域模型和領(lǐng)域理論，為需求工程和領(lǐng)域設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)；在領(lǐng)域分析和設(shè)計階段，結(jié)合面向方面技術(shù)和面向?qū)ο蠹夹g(shù)，為應(yīng)用工程開發(fā)可重用的組件和框架等制品。
　　 把MDMADE應(yīng)用于多Agent領(lǐng)域。通過研究特定的MAS領(lǐng)域，構(gòu)建特征模型以捕捉共通特征和可變特征。在特征模型中，橫切關(guān)切被建模為方面特征。基于MAS領(lǐng)域的元模型，定義了一種面

7、向多Agent系統(tǒng)的建模語言MAML，通過Ecore生成代碼框架，簡化了多Agent系統(tǒng)的開發(fā)，提供了Agent系統(tǒng)開發(fā)的生產(chǎn)力。
　　 本文的主要工作有以下幾點：
　　 ●把MDMADE應(yīng)用于多Agent領(lǐng)域，使用Aspect捕捉多Agent系統(tǒng)中的橫切關(guān)切，以模塊化的方式處理多Agent系統(tǒng)中散布的代碼片斷和影響多個特征的橫切關(guān)切，使用領(lǐng)域工程建模Agent，提高了多Agent系統(tǒng)開發(fā)的效率和可重用性。
　　

8、 ●提出了一種用于多Agent系統(tǒng)的建模語言，對Agent的特性提供了充分的支持；
　　 ●提出了一種模型驅(qū)動的方式開發(fā)多Agent系統(tǒng)的方法，能夠極大地提高多Agent系統(tǒng)開發(fā)的生產(chǎn)力；MDMADE利用了MDA和GP，以及面向方面技術(shù)，將對Agent程序員提供極大的便利。
　　 ●捕捉多Agent系統(tǒng)中Aspect，把面向方面的軟件開發(fā)與面向Agent的軟件開發(fā)結(jié)合起來，提高了多Agent系統(tǒng)開發(fā)可重用性；