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Agentes Inteligentes e Sistemas Multi-agente (UE11) Agentes Móveis. Questões. O que é um Agente móvel? Que tipo de sistemas (aplicações) posso construir usando agentes móveis? Que ferramentas há para o auxílio na construção de agentes móveis?. O que é um Agente Móvel? (1/2). Agente Móvel:
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Agentes Inteligentes e Sistemas Multi-agente(UE11) Agentes Móveis
Questões • O que é um Agente móvel? • Que tipo de sistemas (aplicações) posso construir usando agentes móveis? • Que ferramentas há para o auxílio na construção de agentes móveis?
O que é um Agente Móvel? (1/2) • Agente Móvel: • não está ligado ao sistema que o iniciou; • livre para viajar entre hosts numa rede; • uma vez criado numa máquina/sistema hospedeiros, ele pode transportar o seu estado e código consigo para outras máquinas/sistemas na rede, onde continua a sua execução. • Estado: • valores dos atributos do agente necessários para que ele continue a sua execução após o transporte • Código: • dentro de um contexto orientado a objectos, o código das classes necessárias para que o agente se possa executar
O que é um Agente Móvel? (2/2) • Definição de um Agente Móvel • um agente móvel é um agente que não está ligado permanentemente ao sistema que o iniciou enquanto processo; • possui a habilidade única de se transportar de um sistema para outro numa rede, mantendo o seu contexto original antes do transporte; • esta habilidade para viajar, permite que o agente móvel possa mover-se para o sistema que contém o recurso com o qual o agente deseja interagir; • pode portanto tirar vantagem disso para estar na mesma máquina ou rede onde busca informações, e com isso ser muito mais eficiente na sua tarefa.
Aplicações de Agentes Móveis (1/2) • Automação de processos • Aplicações Internet • Comércio electrónico • agentes podem percorrer a rede e negociar em nome de quem os enviou • Procura de informação distribuída • ao invés de concentrar a procura num só site, distribui agentes pela rede para efectuarem a procura • Assistente Pessoal • assistentes podem efectuar tarefas na rede em nome de seus criadores
Aplicações de Agentes (2/2) • Negociação Segura • agentes podem mover-se para sites seguros com a finalidade de negociar • Processamento Paralelo • agentes podem gerir processos paralelos • Serviços de Telecomunicações via Rede • agentes podem reconfigurar uma rede de telecomunicações de forma dinâmica, mantendo-a coesa • Aplicações de Workflow e Groupware • agentes móveis podem cooperar em nome de co-participantes de um grupo de trabalho
Ideia • Originalmente surge com Jim White que propõe uma linguagem para agentes móveis chamada Telescript TM da General Magic.
Network Service Client PC Server Service Ideia Network Client PC Server
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Conceitos: Locais • Locais: um local oferece um serviço aos agentes móveis para estes entrarem Network Directory Ticketron Electronic Shopping Center Shopping app
Conceitos: Agentes e Viagens • Agentes ocupam um certo local • Um agente pode mover-se de local para local preservando o seu estado • Cada agente é independente dos outros agentes • Cada agente move mover-se de um local para outro podendo usar os serviços localmente no sítio em que se encontra e voltar para trás quando necessário. Go Network Directory Ticketron Electronic Shopping Center Shopping app
Conceitos: Agentes e Viagens • Agentes ocupam um certo local • Um agente pode mover-se de local para local preservando o seu estado • Cada agente é independente dos outros agentes • Cada agente move mover-se de um local para outro podendo usar os serviços localmente no sítio em que se encontra e voltar para trás quando necessário. Network Directory Ticketron Electronic Shopping Center Shopping app
Conceitos: Meeting Directory Ticketron Electronic Shopping Center Shopping app
Conceitos: Autoridade • Segundo a tecnologia Telescript é possivel delegar autoridade em agentes (e de um agente noutro agente) • Além disso os agentes podem ter permits (permissões) para entrar em determinados locais ou não.
Historial • Equipa liderada por Steve Schramm criou a tecnologia e implementou os servidores • Na AT&T uma equipa liderada por Alex Gillon usou a tecnologia para criar o serviço AT&T Personal Link. • Uma outra equipa da General Magic criou Motorola Envoy. .... O que se passa agora....?
Plataformas de Agentes Plataformas de agentes móveis: • Ferramentas que suportam e ajudam a criação de agentes móveis, fornecendo uma estrutura que facilita a sua implementação.
Plataformas de Agentes Móveis • Agent Tcl • Concordia • Odyssey • Voyager • Aglets
Agent Tcl (1/5) • Plataforma desenvolvida no Dartmouth College, Hanover - USA • Funcionalidades suportadas: • Migração de agentes • Comunicação de agentes • Utilização de várias linguagens (actualmente Tcl/Tk) • Vários mecanismos de transporte (actualmente TCP/IP)
Agent Tcl (2/5) • A arquitectura tem 4 níveis distintos: • Agentes • Interpretador • Servidor • API de transporte
Agent Tcl (3/5) • Existem dois tipos de comunicação:
Agent Tcl (4/5) • Um agente pode ser programado em qualquer linguagem para a qual exista interpretador (compatível) • A única linguagem suportada é o Tcl • A migração é transparente para o programador • Servidor: • Presente em todas as máquinas capazes de executar agentes • Leve, pois parte das funcionalidades são atribuídas a agentes específicos (Gestão de recursos, tolerância a faltas, comunicação local, etc.)
Agent Tcl (5/5) • Vantagens: • “Leve” • Simples • Largamente disponível (mesmo o código fonte) • Extensível • Embebível noutras aplicações • Desvantagens: • Tcl não é uma linguagem potente
Concordia (1/3) • Desenvolvido pela Mitsubishi • Framework de desenvolvimento e gestão de agentes móveis em Java • Componentes: • Agent Manager • Security Manager • Persistence Manager • Inter-Agent Communication Manager • Queue Manager • Directory Manager • Administration Manager • Agent Tool Library
Concordia (2/3) • Agent Manager: • providencia a infra-estrutura de comunicação que permite a mobilidade dos agentes • Security Manager: • protege os recursos e garante a segurança e integridade dos agentes e dos seus dados • Persistence Manager: • mantém o estado dos agentes e objectos que transitam na rede. Permite a reiniciação de um agente, no caso de uma falha no servidor • Inter-Agent Comunication Manager: • gere o registo e notificação de eventos entre agentes. Permite eventos do tipo Multicast (múltiplos destinatários)
Concordia (3/3) • Queue Manager: • responsável pela sequenciação e envio garantido entre servidores Concordia • Directory Manager: • providencia um serviço de nomes para aplicações e agentes • Administration Manager: • providencia administração remota de um sistema Concordia. Somente um em toda a rede • Agent Tool Library: • ferramentas de desenvolvimento do Concordia: APIs Concordia (Administration APIs, Lightweight Agent Transport APIs, Service Bridge API, etc.) e classes de agentes necessárias para o desenvolvimento de agentes móveis usando o Concordia
Odyssey (1/2) • Sistema de Agentes implementado como um conjunto de bibliotecas de classes Java que providencia suporte a aplicações de agentes móveis • Principiais classes: • classe Agent • classe Worker, derivada de Agent • Agent: • Java Thread • Worker: • conjunto de tarefas e conjunto de destinos
Odyssey (2/2) • Place: • contexto onde se executa um agente • agentes movem-se de Place a Place • pode ter controlo de acesso • primeiro place criado: BootPlace • quando destruído, destrói todo o sistema de agentes • Outras Classes: • Ticket • Means • Petition • ProcessName
Voyager (1/2) • Linha de produtos da Objectspace para o desenvolvimento de aplicações distribuídas • Principais Componentes: • Voyager ORB (Free) • Voyager ORB Professional • ORB + Serviços • Voyager Management Console • Voyager Security • Voyager Transactions • Voyager Application Server
Recursos: habilitação remota de classes criação remota de classes carregamento dinâmico de classes mensagens remotas gestão de excepções garbage-collection distribuído agregação dinâmica CORBA mobilidade agentes móveis autónomos activação dinâmica e persistência applets e servlets multicast publish-subscribe RMI Timers Thread Pooling mensagens avançadas segurança Voyager (2/2)
O que são Aglets? (1/8) • Aglets são agentes móveis programados em Java, baptizadas com o nome da sua workbench (Aglets Workbench ou AWB) • Aglet = applet + agente • AWB: • Plataforma de construção de aplicações baseadas em agentes móveis • Tecnologia de agentes móveis 100% pure Java • Desenvolvida no IBM Tokyo Research Laboratory • Java Aglet API (J-AAPI): • Destinada a programadores de aplicações agente • define métodos para a criação, gestão de mensagens, despacho, retorno, activação, desactivação, clonagem e eliminação de aglets.
AWB (2/8) • A AWB disponibiliza várias ferramentas de suporte às aglets: • Um construtor visual de Aglets – “Tazza” • Um gestor visual de Aglets – “Tahiti” • Um construtor/lançador de Aglets para a WWW – “Fiji” • Fornece ainda um conjunto de bibliotecas de classes Java para a construção dos agentes • J-AAPI – Classes/Interfaces: • Aglet: define os métodos básicos • Aglet Context: trata mensagens e interacção com o exterior • Aglet Proxy: evita o acesso aos métodos da classe • Itinerary: especifica o plano de viagem da aglet • Message: para comunicação síncrona e assíncrona
AWB (3/8) • Na arquitectura da AWB temos dois tipos de serviços: • Aglet Viewers: • Pequenos, existentes usualmente em utilizadores • Aglet Servers: • Servidores poderosos, operados por prestadores de serviços
AWB (4/8) • Para criar uma aglet basta implementar a classe abstracta Aglet e implementar os métodos que são executados: • onCreation() – sempre que o agente for criado • onDisposing() – sempre que o agente é destruído • onDispatching() – sempre que o agente se move para outro servidor • onArrival() – sempre que o agente chega a um servidor • onDeactivation() – sempre que o agente é desactivado • onActivaction() – sempre que o agente é activado • onDialog() – define como o agente responde a pedidos de diálogo • run() – código principal do agente
AWB (5/8) • Mobilidade: • A captura/restauração do estado é baseada na seriação de objectos do Java • A migração é iniciada através da invocação do método dispatch() • Os agentes indicam o destino através de itineraries
AWB (6/8) • Comunicação: • Baseada na classe Message da J-AAPI • Depois da criação a mensagem é enviada para o proxy • O receptor trata a mensagem através do método handleMessage • Existe um gestor de mensagens que suporta o controlo de concorrência para as mensagens recebidas • Envio de uma mensagem: AgletProxy proxy = new AgletProxy ( ); Message yourName = new Message ( “What is your name?” ); Proxy.sendMessage(yourName); • Recepção de uma mensagem: public boolean handleMessage ( Message msg ) { if ( “your name?” ).equals( msg.kind ) ) { msg.sendReply ( “Leonel” ); return true; } else return false;
AWB (7/8) • Segurança: • O Modelo de Segurança do AWB é baseado no Modelo de Segurança do Java e funciona por camadas: • Camada 1 – Segurança ao nível do código • Camada 2 – Segurança ao nível de acesso às classes • Camada 3 – Segurança ao nível de dados (encriptação) • O Gestor de Segurança reconhece dois tipos de aglets: • Aglets Trusted (Confiáveis) • Aglets Untrusted (Desconfiáveis) • O servidor decide se confia ou não numa aglet através da sua informação de autenticação • Dependendo da confiança, o servidor garante acesso a certos recursos
AWB (8/8) • Vantagens: • Os agentes são em Java • Agentes muito “leves” • Bibliotecas bem estruturadas para várias utilizações • Ambiente já totalmente operacional • Suporte de Segurança • Desvantagens: • Não há código fonte disponível • Ainda não é comercial/suporte ainda não definido
Conclusões (1/2) • Futuramente os agentes poderão ser bastante úteis para os utilizadores humanos, realizando tarefas em nome desses utilizadores (e.g. compras online, pesquisa de informação, pagamento de contas, etc.) • Agentes móveis são agentes que não estão confinados à máquina que os criou. Estes agentes são livres para navegarem numa rede “saltando” de servidor em servidor • Em cada instante os agentes móveis tentam interagir com os recursos que acham mais adequados. Se um servidor fica muito “pesado” computacionalmente, o agente abandona-o para localizar um outro servidor onde possa continuar a sua execução • Os agentes tornam muito mais fácil o desenvolvimento de vários tipos de sistemas complexos • Os agentes não são os “salvadores da pátria”. Apenas são apropriados na implementação de um certo tipo de aplicações (agent-based applications). Noutros domínios outras tecnologias serão mais apropriadas
Conclusões (2/2) • No entanto, ainda não há uma plataforma de facto que seja a melhor e mais usada no mercado. • As plataformas existentes são ainda bastante limitadas.