Kĩ thuật lập trình - Liên lạc / Truyền thông trong hệ Agents ACL - FIPA

1Liên lạc/Truyền thông trong hệ Agents ACL-FIPA I. Vấn đề giao tiếp Speech-Act II. Ngôn ngữ giao tiếp ACL III. Các vấn đề liên quan đến truyền thông IV. Chuẩn hoá / FIPA Software Engineering Department I Khái niệm cơ bản Requirements for agents „ Agents đại diện cho con người thực tế cũng như lý thuyết (real and moral) „ Các agents chia sẻ nhiệm vụ thông qua trao đổi thông tin „ Vấn đề của việc thiết kế hệ Agent là vấn đề truyền thông 1.Yêu cầu về truyền tin giữa các Agent ”Language is a very difficult thing to put into words” – Voltaire „ Communication cần thiết cho việc liên lạc giữa các Agent „ Đảm bảo tính tự chủ, không phụ thuộc vào cấu trúc trong của Agent „ Communicating agents Chỉ cần phải biết ”common language” „ Hỗ trợ heterogenous agents 2. Mức trao đổi thông tin communication „ Object sharing: shared objects, procedures, data structures common in distributed computing (Corba, RPC, RMI) „ Knowledge sharing: shared facts, rules, constraints, procedures and knowledge „ Intentional sharing: shared beliefs, plans, goals and intentions „ Cultural sharing: shared experiences and strategies Human communication: intentional/cultural sharing „ Ideal example of a heterogeneous agent system: human society „ See agents as intentional systems: „ all actions and communication are motivated by beliefs and intentions „ Communication = understanding other agents beliefs and intentions „ Reproduce heterogeneity of human society in agents Modeling intentional systems „ Modal logics: „ proposition: expression in predicate logic „ attitude: belief, desire, plan, etc.(BDI) „ Intentional sharing through speech acts: „ proposition „ performative: inform, ask, propose, etc. 2II. Truyền thông giữa các agent Các cách truyền thông giữa các agent „ Truyền thông trực tiếp „ Truyền thông theo nhóm „ Truyền thông quảng bá „ Blackboard-system Truyền thông trực tiếp „ Đề cập đến việc truyền thông giữa hai agent „ Các agent trao đổi thông tin trực tiếp với nhau „ Agent tham gia giao tiếp phải nhận biết được agent khác trong hệ thống- > biết địa chỉ „ Hai cách lấy địa chỉ của agent „ Lấy từ message nhận được từ agent muốn giao tiếp „ Lấy từ đối tượng trung tâm (tại đó các agent tham gia vào hệ thống đều phải đăng ký) • Conversation-Manager (trong COOL) • AgentNameServer (trong JATLite) Truyền thông theo nhóm „ Khắc phục khó khăn trong truyền thông trực tiếp khi số lượng agent trong hệ thống quá lớn „ Tổ chức thành từng nhóm agent - hệ liên đoàn „ Mỗi nhóm có một facilitator tích luỹ kiến thức về các nhu cầu và khả năng riêng biệt của các agent trong nhóm „ Các agent tham gia giao tiếp thông qua facilitator của mỗi nhóm Truyền thông quảng bá „ Agent gửi message tới tất cả các agent khác trong hệ thống. „ Hai trường hợp: „ Agent gửi có thể duy trì những kết nối truyền thông riêng biệt tới tất cả các agent trong hệ thống và gửi tới mỗi agent đó một thông điệp trực tiếp „ Agent gửi không biết ai sẽ là agent nhận: kết nối giữa agent gửi và một agent khác có thể không được duy trì contract-net và specification- sharing „ Hai cách tiếp cận chủ yếu và phổ biến trong truyền thông quảng bá là: „ Trong cách tiếp cận contract-net, các agent đang có nhu cầu được phục vụ sẽ gửi đi các yêu cầu cho những đề nghị (quảng bá các thông báo) tới các agent khác. „ Agent nhận được các thông báo này sẽ xem xét các yêu cầu đó và nếu có thể chấp nhận, nó sẽ gửi lời mời tới các agent đang có nhu cầu phục vụ. „ Các agent đang có nhu cầu được phục vụ sẽ xem xét những lời mời đó để quyết định xem agent nào đáp ứng được những giao ước của những yêu cầu đã được đưa ra. „ Trong cách tiếp cận specification-sharing, các agent sẽ quảng bá các khả năng và nhu cầu của chúng và các agent khác sẽ sử dụng các thông tin này để đối chiếu với các nhu cầu và hoạt động của chúng xem có phù hợp không, và có thể đáp ứng được không. Blackboard-system „ Các agent giao tiếp với nhau thông qua một “kho dữ liệu dùng chung” - blackboard - tại đó các agent đều gửi thông tin đến blackboard và nhận thông tin từ blackboard „ Chat room 3Các đặc trưng ngôn ngữ giao tiếp giữa các agent „ Về mặt hình thức: một ngôn ngữ giao tiếp tốt cho các agent phải có tính tường thuật, đơn giản về mặt cú pháp, và con người có thể đọc được. „ Về mặt nội dung: Ngôn ngữ giao tiếp nên được phân tầng theo một cách nào đó mà thích hợp cả với các hệ thống khác. Nói một cách chi tiết, ngôn ngữ giao tiếp giữa các agent nên có những nét đặc trưng (phân biệt) - để mô tả hoạt động giao tiếp; và ngôn ngữ biểu đạt nội dung - để mô tả thông tin về lĩnh vực muốn giao tiếp. „ Về mặt ngữ nghĩa: ngữ nghĩa của ngôn ngữ giao tiếp cũng cần bộc lộ được những thuộc tính mong muốn về mặt ngữ nghĩa của một ngôn ngữ bất kỳ nào khác. Ngữ nghĩa học cần phải được truyền thụ vững vàng về mặt lý luận, thậm chí cả sự mơ hồ nhập nhằng nữa. „ Về mặt thực hiện: việc thực hiện cũng nên có hiệu quả, cả về mặt tốc độ, cả về mặt sử dụng băng thông đường truyền „ Networking: Ngôn ngữ truyền thông giữa các agent cũng cần phù hợp với kỹ thuật mạng hiện đại. „ Về môi trường: môi trường có tính phân bố cao, không đồng nhất, và thực sự là một môi trường động. „ Tính tin cậy: Ngôn ngữ giao tiếp phải hỗ trợ được cho các cuộc truyền thông được an toàn và tin cậy 3. Speech acts Theory A high level framework to account for human communication. Language as Action „ How to communicate when having a common language? Language = _ content (e.g., read a book) + _ speech act (e.g., I want to, I want you to,...) „ Speech act contains three distinct acts: „ _ locution(mô tả): physical utterance (_Read this book_) „ _ illocution(mục đích): act of conveying intentions (I want you to read this book) „ _ perlocutions(Kết quả): actions that occur as a result (you read the book) Example „ Example:“Shut the door!” „ locution -- physical utterance with context and reference, i.e., who is the speaker and the hearer, which door etc. „ illocution -- the act of conveying intentions, i.e., speaker wants the hearer to close the door „ perlocutions -- actions that occur as a result of the illocution, i.e., hearer closes the door „ .. In addition „ Permissives • Example: ”you may shot the door” „ Prohibitives • Example: ”you may not shot the door” Illocution communication of the speakers intention „ An illocutionary act is composed from „ Propositional content P „ Describes state of affairs (claim) „ Context „ Speaker, hearer, time, location, .. „ Illocutionary Force F „ 5 categories: assertives, directives, commisives, expressives, declaratives „ Sincerety condititions (psychological state) Speech acts –Illocutionary Force NoneWorld-to-word or word-to-world ”In name this city Trondheim” Utterance – word coupling Declaratives Several possibilitiesNone”Excuse me”, ”congratulations” Express psyc. state Expressives Speaker intends to act such that truth of the utterance is established Word-to-world (change world) ”I will” Commits speaker to future action Commisives Speaker wants hearer to establish truth of utterance Word-to-world (change world) ”Close the window” Speaker tries to make hearer do Directives Speaker believes in utterance World- to- word (describe world) ”It rains” Commit speaker to truth of utterance Assertives Sincerety ConditionDirection of fitIllutionary PointIllutionary Act II ACL 1.Agent Language & Architecture „ Agents use a defined Agent Communication Language, such as KQML or FIPA ACL „ Components for constructing software agents; „ communication API „ router „ Agent Name Server (ANS) „ Service agents, to provide a communication infrastructure „ Agent Name Server (ANS) „ Brokers „ others... 4Agent Communication languages „ Agent- to- agent communication is key to realizing the potential of the agent paradigm, just as the development of human language was key to the development of human intelligence and societies. „ Agents use an Agent Communication Language or ACL to communication information and knowledge. „ Genesereth (CACM, 1992) defined a software agent as any system which uses an ACL to exchange information. Đặc điểm ACL „ A high- level communication language and protocol for exchanging information independent of content syntax and ontology „ A language in which to wrap information offering a uniform view of an agent „ An extensible set of primitives expressing the communication protocol to be used with the content information Hướng phát triển ACLs „ Intentional level description: which mental attitudes, what definitions? „ Problems with mental attitudes: from theory to practice „ Can all desirable communication primitives be modeled after speech acts? Should they? „ Flexible description of agents’ capabilities and advertising of such capabilities. „ How can we test an agent’s compliance with the ACL? „ Ease of extending an ACL 2. Features of ACLs „ Efficient „ Few bytes but much meaning, rich semantics for each message „ Easy-to-use for both machines and humans „ Based on Open Standards „ Allow agent and agent systems by different vendors to communicate „ Flexible „ Easy to extend without changing the language, using ontologies „ Support several syntactic representations „ Expressive Features of ACLs „ Be independent of Communication Carrier and protocol „ Support standard Carriers (Wired and Wireless) „ Support standard (Internet) Communication Protocols „ High-level „ Be inspired by natural language „ Have clear non-ambigious semantics and syntax „ ”logic features” „ Avoid contradictions „ Procedural or Declarative „ Procedural „ Declarative „ Communication between agents „ Requirement for more complex behaviours like cooperation and negotiation „ Communication services „ How does communication occur? „ What medium does it travel through? „ How does the agent access communication services III.Vấn đề Truyền thông 1.Truyền thông Communication ServiceAPI API A B 52.Communications Stack Optical Fiber, TCP-IP etc. Physical transport and low level transport protocols (ISO layers 1-6) Transport HTTP, GIIOP, SMTPData exchange protocol (ISO layer 7) Protocol HTML, JPG, SQLRepresentation of Content Syntax Meaning of “apple” and “eat”Description of objects in the domainOntology Expressing the action of eating an apple Description of states of the world over objects Content Expression Requesting somebody to perform the action of Communication about a piece of content Communicative Act Communicating about buying and eating an apple Sequence of communicative acts related to a particular topic Conversation ExampleDescriptionLevel Browser View „ A web browser supports the human at the three lowest levels Conversation Comm Acts Content Ontology Syntax Protocol Transport TCP/IP etc. HTTP HTML Browser View } UserInterpretation Netscape/IE provide A window on the world System Integration View „ For business systems progress is being made further up the stack Conversation Comm Acts Content Ontology Syntax Protocol Transport TCP/IP etc. HTTP, IIOP etc. }ProgrammerInterpretation XML, SOAP (e-speak), CORBA IDL XML, RDF, BizTalk, ebXML Adhoc or limited solutions Including: ebXML, BizTalk for content Agent-Agent Communication „ Systems ultimately need to communicate up at the semantic levels Conversation Comm Acts Content Ontology Syntax Protocol Transport TCP/IP etc. HTTP, IIOP etc. XML, SOAP (e-speak), CORBA IDL XML, RDF, BizTalk, ebXML Logical, CSPs, XML, RDF, BizTalk, ebXML Standard ACL’s, Sound semantics Agent Level Protocols Semantic communication based on models of agents 3. Định danh cho Agent „ Tên hay ID duy nhất Agent xác định cho „ Liên lạc / Communication „ An toàn /Security „ Chu trình sống/ Longevity of agents „ Reputation / Trust management Naming Service API API A B Các chức nang cơ bản • Registration • Deregistration • Authentication 4. Directories „ Search facilities „ Needed in complex, large environments „ Needed in environments which host many different types of agents and applications „ Structure the environment according to various criteria Directory Service API API A B Basic Operations • Advertisement • Modification • Search 65 Security „ There are three main types 1. Application level security services 2. Infrastructure (e.g. encrypted transmission) 3. Procedural / Protocol security Communication ServiceAPI API A B E/D E/D C E/D TTP