Диссертация (Многоязыковый информационный поиск с использованием мультиагентной платформы), страница 13

Экспериментально подтверждена возможность использования СНЛВМамдани и Сугено для получения балла ранжирования результатов поиска.Рекомендовано применение СНЛВ Сугено, поскольку оценка по СНЛВ Сугеноимеет меньшую вычислительную сложность.4. Разработана методика МИП, использующая экспертную систему оценкирелевантности документа запросу для ранжирования результатов МИП.93Глава 4 Экспериментальное подтверждение результатов работыВданнойглавепредставленырезультатыэкспериментальныхисследований.

Исследования проводились на специально разработаннойэкспериментальнойсистемемногоязыковогоинформационногопоиска,построенной с использованием мультиагентной архитектуры.Проведены результаты оценки качества экспериментальной системы,реализованнавшей методику, которая предложена в настоящей работе.4.1 Разработка экспериментальной системыПредложенные в работе решения были использованы при созданиимультиагентной системы МИП. Структура системы соответствует модели вразделе 2.3. Для реализации агентов были использованы программныеплатформы JADE и Rapid Miner.4.1.1 Программные платформы мультиагентной архитектурыВ настоящее время ведутся работы в направлении стандартизациитехнологий агентов FIPA (Foundation for Intelligent Physical Agents) [13], [223] иреализации сред разработки для построения мультиагентных систем.

FIPA [224]является некоммерческой ассоциацией компаний и организаций, занимающейсяспецификациями общих агентских технологий.Работа по стандартизации, осуществляемая FIPA, является направлением,позволяющим легко организоватьвзаимозаменяемость между агентнымисистемами, потому что FIPA не использует язык коммуникации агентов иуказывает ключевых агентов, необходимых для управления системой агентов.94Онтология необходима для взаимодействия между системами и определяеттранспортный уровень протоколов.JADE (Java Agent Development Framework) является программнымобеспечением для разработки агентских приложений в соответствии соспецификациями FIPA для взаимозаменяемый интеллектуальных МАС.FIPA придерживается двух основных правил. Первое заключается в том,что время достижения консенсуса и завершения работы над стандартом недолжно быть длительным и в основном не должно быть тормозом прогресса, а,наоборот, ускорять его до того, как начнется производство.

Второе заключаетсяв том, что внешнее поведение компонентов системы должно быть указано составлениемдеталейреализацииивнутреннихархитектурагентовразработчикам.В частности, внутренняя архитектура JADE является проприетарной, дажеесли она соответствует интерфейсам, стандартизированным FIPA. Во-первых,они описывали эталонную модель агентной платформы, как показано, нарисунке 4.1. Обычно они определяют роли некоторых ключевых агентов,необходимых для управления платформой, и указывают язык управленияконтентом и онтологию.Рисунок 4.1 – FIPA эталонная модель агентской платформы [224]95Три ключевые необходимые роли были введены в агентскую платформу.Система управления агентом является агентом, который осуществляет контрольдоступа и использования платформы. Он отвечает за аутентификациюрезидентных агентов и управление регистрациями.

Канал коммуникацииагентов является агентом, который предоставляет путь для базовых контактовмежду агентами внутри и вне платформы. Это базовый метод коммуникации,которыйпредоставляетнадежную,упорядоченнуюиточнуюслужбурасписания сообщений. Он должен поддерживать протокол IIOP (Internet InterOrb Protocol) для взаимозаменяемости между разными агентским платформами.Менеджер каталогов является агентом, предоставляющим сервис справочниковагентам платформы. Заметим, что отсутствуют ограничения для реальнойтехнологии, использованной при реализации платформы: платформа на основеэлектронной почты, CORBA (Common Object Request Broker Architecture),многопоточные Javа-приложения могут соответствовать стандартам FIPA.Разумеется, стандарт регламентирует также язык коммуникации агентов ACL(Agent Communication Language).

Коммуникация между агентами основана напередачесообщений,гдеагентыосуществляюткоммуникациюпутемформулирования и отправки индивидуальных сообщений друг другу. ACLFIPA стандартизирует язык сообщений путем установки кодировки, семантикии прагматики сообщений.Стандарт не регламентирует специальный механизм для внутреннейпередачи сообщений. Наоборот, так как разные агенты могут работать наразных платформах и использовать разные сетевые технологии, FIPAрегламентирует то, что сообщения, пересылаемые между платформами,должны быть кодированы в текстовой форме.

Предполагается, что агент имеетнекоторые средства передачи этих текстов. Синтаксис ACL очень близок кшироко используемому языку коммуникаций KQML [224]. Однако, несмотря96на сходство синтаксиса, между KQML и ACL имеются фундаментальныеразличия, наиболее очевидное – существование формальной семантики дляACL, которая должна устранять любую двусмысленность и путаницу виспользовании языка [224].JADE (Java Agent Development Framework) является программнымфреймворком для упрощения разработки приложений агентов в соответствиисо стандартами FIPA о взаимозаменяемости интеллектуальных мультиагентныхсистем.

Целью JADE является упрощение разработки при гарантированиисоответствия посредством всеобъемлющего набора системных служб и агентов.Для достижения такой цели JADE предлагает следующий список функцийпрограммисту агента [225]:FIPA-совместимая агентская платформа, которая включает системууправления агентами, менеджер каталогов и канал коммуникации агентов. Всеэти три агента автоматически активируются во время запуска распределеннойагентской платформы. Агентская платформа может быть разделена нанесколько хостов (предполагается, что между ними нет межсетевого экрана фаерволла). Предполагается наличие только одного Java-приложения и, такимобразом, одной Виртуальной машины, выполняющейся на каждом хосте.Агенты реализованы как один Java-поток, и для эффективной легковеснойкоммуникации между агентами на одном хосте используются Java-события.Параллельные задачи также могут быть запущены на одном агенте, и JADEпланирует эти задачи более эффективным образом, чем это делает Javaвиртуальная машина для потоков;- число FIPA совместимых каталогов может быть задано во время запускадля реализации мультидоменных приложений, где понятие домена являетсялогическим согласно описанию FIPA 97, часть 1;97- интерфейс программирования упрощает регистрацию служб агентов содним или более доменами (например, менеджер каталогов);- механизм передачи и интерфейс отправки/приема сообщение кому/отдругих агентов;- FIPA97 – совместимый IIOP-протокол для соединения с разнымиагентскими платформами;- легкое средство передачи ACL-сообщений внутри одной мультиагентнойплатформы в виде закодированных Java-объектов, в отличие от строк воизбежание процедур сортировки и пересортировки.

Когда отправитель илиполучатель не принадлежат одной платформе, преобразование скрыто отразработчиков агента, которому необходимо работать с одним и тем же классомJava-объектов;- готовая к использованию библиотека протоколов взаимодействия FIPA;- автоматическая регистрация агентов в cистеме управления агентами;- служба имен, совместимая с регламентом FIPA: во время запуска агентыполучают свои GUID (Globally Unique Identifier) от платформы;- графический интерфейс пользователя для управления несколькимиагентами и агентными платформами из одного агента. Можно осуществлятьмониторинг и протоколирование активности каждой платформы.Агентская платформа JADE совместима со стандартами FIPA97 ивключает все те необходимые агенты для управления платформой. Всекоммуникациимежду агентамиосуществляютсяпосредствомпередачисообщений, в которых FIPAACL является языком представления сообщенийАрхитектура ПО основана на сосуществовании нескольких виртуальныхмашин (далее ВМ) Java, а коммуникации осуществляются с помощью Java RMI(Remote Method Invocation) между разными ВМ и сигнализации событий вкаждой ВМ.

Каждая ВМ представляет собой простейший контейнер агентов,98которые предоставляют полную среду для запуска и исполнения агентов,позволяющую нескольким агентам одновременно запускаться на одном и томже хосте. В принципе эта архитектура позволяет запускаться нескольким ВМ наодном хосте; однако этого делать не рекомендуется ввиду увеличения расходовресурсов и отсутствия каких-либо преимуществ.

Каждый агент-контейнерявляется многопоточной средой исполнения, состоящий из одного потока длякаждого агента и системой потоков, порожденных RMI (runtime system) длядиспетчеризации сообщений. Специальный контейнер выполняет функциюфронт-энда, запускает и исполняет управляющих агентов, представляя всюплатформу внешнему миру. Полнофункциональная агентская платформа (далееАП) затем собирается из нескольких агентов-контейнеров, как показано нарисунок 4.2.