Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử Luận văn: “Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử” GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP………………………… 1.1 Lịch sử thành lập phát triển công ty qua giai đoạn………………6 1.2 Tổ chức máy quản lý công ty……………………………………… 1.3 Các sản phẩm - Dịch vụ Cơng ty Điện tốn truyền số liệu……9 1.4 Định hướng phát triển……………………………………………………… CHƯƠNG CÔNG NGHỆ TÁC TỬ………………………………………… 12 2.1 Khái niệm tác tử…………………………………………………………12 2.2 Các đặc điểm tác tử…………………………………………………….13 2.3 Các thành phần tác tử………………………………………… 14 2.3.1 Kiến trúc đơn tác tử………………………………………………14 2.3.2 Cảm nhận tác động……………………………………………… 15 2.3.2.1 Cảm nhận……………………………………………………… 15 2.3.2.2 Tác động……………………………………………………… 17 2.3.3 Cơ chế định 17 2.3.3.1 Mơ hình chung 17 2.3.3.2 Tác tử phản xạ 18 2.3.3.3 Tác tử có trạng thái .19 2.3.3.4 Tác tử hành động có mục đích 21 2.3.3.5 Tác tử với chế suy diễn logic…………………….………… 23 2.3.4 Hệ đa tác tử-Phối hợp hệ đa tác tử .26 2.3.4.1 Phối hợp tầm quan trọng hệ đa tác tử 26 2.3.4.2 Chia sẻ công việc 29 2.3.4.3 Chia sẻ kết 31 2.3.4.4 Phối hợp nhờ cấu trúc 32 2.3.4.5 Phối hợp nhờ quy tắc luật 33 2.3.4.5.1 Hình thành quy tắc luật lệ .33 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử 2.3.4.5.2 Quy tắc dựng sẵn .35 2.3.4.6 Phối hợp thông qua ý định chung .36 2.3.4.7 Phối hợp nhờ lập kế hoạch 39 2.5 Các lĩnh vực ứng dụng 40 2.5.1 Ứng dụng quản lý sản xuất 40 2.5.2 Tác tử quản lý trình luồng cơng việc(workflow) .40 2.5.3 Tác tử thu thập quản lý thông tin 41 2.5.4 Tác tử phục vụ thương mại điện tử 41 2.6 Ưu nhược điểm tác tử công nghệ tác tử 42 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM HƯỚNG TÁC TỬ 45 3.1 Tiếp cận hướng tác tử cho công nghệ phần mềm 45 3.2 Phần mềm hướng tác tử gì? .47 3.3 Tiếp cận hướng tác tử cho hệ thống phần mềm 50 3.3.1 Các phân rã hướng tác tử 50 3.3.2 Các trừu tượng hoá hướng tác tử cho hệ thống phần mềm phức tạp 52 3.3.3 Sự thay đổi cấu trúc tổ chức tạo quản lý mềm dẻo .53 3.4 Vòng đời phần mềm hướng tác tử .54 3.4.1 Đặc tả (Specification) 54 3.4.2 Thực (Implementation) .56 3.4.2.1 Làm mịn (Refinement) .57 3.4.2.2 Việc thực trực tiếp đặc tả tác tử 57 3.4.2.3 Việc biên dịch đặc tả tác tử 59 3.4.2.4 Sự xác minh 61 3.4.3 Các hướng tiếp cận tiêu đề (axiomatic) 61 3.4.3.1 Sự tiên đề hố hai ngơn ngữ đa tác tử 62 3.4.3.2 Các hướng tiếp cận ngữ nghĩa: kiểm tra mô hình 62 3.5 Phương pháp luận hướng tác tử 64 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử 3.5.1 Phương pháp Prometheus 64 3.5.2 Phương pháp Tropos 65 3.5.3 Phương pháp Gaia .66 3.6 Một số ví dụ ứng dụng cơng nghệ tác tử………………………….…….68 Kết luận đánh giá………………………………………………………… ……74 Tài liệu tham khảo… ………………………………………………………… ….75 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử MỞ ĐẦU Ngay từ đầu năm 80, tác tử hệ đa tác tử (Agent MultiAgent System) biết đến với hàng loạt công trình nghiên cứu hướng nghiên cứu Tuy nhiên, khoảng thập niên 90, tác tử hệ đa tác tử thừa nhận rộng rãi thu hút quan tâm ngày lớn giới nghiên cứu giới công nghiệp lĩnh vực Công Nghệ Thơng Tin Sự phát triển kỹ thuật tính toán vài thập kỷ cuối dẫn tới thay đổi tích cực lĩnh vực sử dụng thông tin đồng thời dẫn đến đời nhiều công nghệ lĩnh vực nghiên cứu Một mặt hệ thống máy tính ngày tiên tiến cho phép xử lý thông tin nhanh hơn, đa dạng tác động tích cực đến đời sống, văn hóa, kinh tế Mặt khác thân phát triển phổ cập máy tính đặt yêu cầu mặt công nghệ, cách thức xây dựng, ứng dụng nghiên cứu hệ thống thông tin Các hệ thống máy tính đại có số đặc điểm sau: Việc sử dụng máy tính thiết bị tính tốn ngày phổ dụng Do giá thành liên tục hạ, hệ thống xử lý thông tin ngày sử dụng nhiều ứng dụng, thiết bị trước sử dụng thiết bị tính tốn lý kinh tế Máy tính ngày khơng cịn hệ thống hoạt động riêng lẻ Ngày nhiều máy tính nối mạng cho phép liên kết, trao đổi, chia sẻ thông tin cơng việc tính tốn với Hệ thống thơng tin có dạng hệ thống làm việc phân tán song song Việc tính tốn xử lý thơng tin xem xét q trình tương tác (giữa hệ thống tính toán) Xu hứng kết nối xử lý phân tán coi đặc điểm quan trọng máy tính đại Số lượng ứng dụng đa dạng với độ phức tạp khơng ngừng tăng Máy tính ngày đảm nhiệm công việc phức tạp hơn, không gần với khái niệm tính tốn truyền thống Đây cơng việc trước vốn có người có khả GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử thực Nói cách khác, máy tính ngày trở nên “thơng minh” hơn, “trí tuệ” Máy tính ngày có thêm tính tự chủ Để tăng xuất, hiệu quả, giải phóng người khỏi nhiều cơng việc truyền thống, có xu hướng trao cho máy tính nhiều quyền hành động định, đồng thời giảm bớt can thiệp trực tiếp người vào hoạt động máy tính Nhiều hệ thống tính tốn điều khiển có khả tự động hóa cao, định độc lập làm tăng tính hiệu quả, ổn định độ an tồn Các hệ thống tính tốn đại ngày có tính chất hướng người dùng Ở hệ máy tính đầu tiên, số người sử dụng máy tính hạn chế Họ chuyên gia máy tính lập trình viên chun nghiệp, trang bị kiến trúc đặc biệt đểt làm việc với máy tính Ngược lại, yêu cầu với máy tính ngày phục vụ người dùng tốt, thể loạt yêu cầu giao diện thân thiện trực giác, khả thich nghi với yêu cầu người dùng, cho phép cung cấp thơng tin có tính cá nhân hóa với đối tượng sử dụng Để xây dựng hệ thống tính tốn thỏa mãn đặc điểm yêu cầu nói số hướng nghiên cứu ứng dụng máy tính đời, có tác tử hệ đa tác tử trở thành công nghệ tương lai để giải vấn đề nêu Vì em định chọn đề tài:”Tìm hiểu cơng nghệ Agent” để có nhìn tổng quan cơng nghệ tác tử, giúp người đọc hiểu qua phần công nghệ Agent- cơng nghệ dần mang tính ứng dụng tương lai Do thời gian có hạn công nghệ nên đề tài em khơng tránh khỏi sai sót thực Em xin chân thành cảm ơn Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Trung Tuấn toàn thể giảng viên Bộ môn Công nghệ Thông Tin, cán công nhân viên công ty VDC1 giúp đỡ em q trình thực tập để em hồn thành báo cáo tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP 1.1 Lịch sử thành lập phát triển công ty qua giai đoạn - Nǎm 1974: Trạm máy tính Ngành Bưu điện đời miền Bắc Trạm máy tính thuộc vụ Kế toán Thống kê thành lập theo định số 539/QĐ, ngày 02 tháng 07 nǎm 1974, quyền Tổng cục trưởng Tổng cục Bưu điện Vũ Vǎn Quí ký, có nhiệm vụ tính tốn số liệu theo nhiệm vụ Vụ Kế toán Thống kê, giúp quan, xí nghiệp thuộc Tổng cục cơng tác tính tốn Ra đời hồn cảnh chiến tranh, ngày đầu có 07 cán cơng nhân làm việc với máy điện cá nhân Cộng Hoà Dân Chủ Đức để thống kê số liệu cho Ngành - Nǎm 1976: Thành lập Trung tâm máy tính Ngành Bưu điện:Một Trung tâm máy tính nước -Từ 1979 đến nay: +Thống tổ chức máy tính tồn Ngành Bưu điện + Thay đổi tổ chức Trung tâm Máy tính + Trung tâm Thống kê Tính tốn Bưu điện đời +Cơng ty Điện tốn Truyền số liệu thức thành lậpngày 26-11-1990 +Ngày 28 tháng 11 nǎm 1995, thành lập Trung tâm Điện toán Truyền số liệu khu vực I (VDC1) có trụ sở đặt 75 Đinh Tiên Hoàng (HN) Trung tâm Điện tốn Truyền số liệu khu vực III (VDC3) có trụ sở đặt 12 Lê Thánh Tông (Đà Nẵng) +Ngày 25 tháng 11 nǎm 1997, thành lập Trung tâm Dịch vụ Gia tǎng Giá trị (VASC) trụ sở 258 Bà Triệu Hiện Công ty VDC quản lý khai thác mạng trục Internet Việt Nam kết nối trực tiếp với xa lộ Internet quốc tế qua cổng quốc gia đặt Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh Đà Nẵng GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử 1.2.Tổ chức máy quản lý công ty 1.2.1 Sơ đồ tổ chức công ty 1.2.2 Các phòng ban chức -Phòng Hành Chính: Chức năng: Phịng Hành Chính có chức công tác văn thư - lưu trữ, lễ tân, đối ngoại, thông tin tuyên truyền, nội vụ làm đầu mối thông tin phục vụ cho hoạt động sản xuất kinh doanh Cơng ty -Phịng Kế Hoạch: Chức năng: Phịng Kế hoạch có chức cơng tác Kế hoạch; Quản lý tài sản; Cung ứng vật tư -Phòng Kinh doanh: Chức năng: Phịng Kinh doanh có chức công tác Marketing; Kinh doanh sản phẩm, dịch vụ; Bán hàng; Hợp tác kinh doanh -Phòng Kỹ Thuật Điều Hành: Chức năng: Phịng Kỹ thuật Điều hành có chức kỹ thuật công nghệ, điều hành khai thác mạng thiết bị -Phịng Kế Tốn Tài Chính: Chức năng: Phịng Kế tốn tài có chức cơng tác kế tốn, thống kê, tài Cơng ty GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử -Phòng Đầu Tư Phát Triển: Chức năng: Phòng Đầu tư Phát triển có chức cơng tác đầu tư xây dựng bản, phát triển sản xuất -Phòng Tổ Chức Lao Động: Chức năng: Phòng Tổ chức Lao động có chức cơng tác tổ chức máy, nhân sự, tiền lương, đào tạo, thi đua, an ninh an tồn, sách người lao động -Ban Biên Tập Báo Điện Tử: Chức năng: Ban biên tập Báo điện tử có chức thơng tin quảng bá -PhịngTính Cước: Chức năng: Phịng Tính cước có chức cơng tác tính cước vấn đề liên quan tới việc tính cước phí loại hình dịch vụ mạng tồn Cơng ty -Phịng Nghiên Cứu Ứng Dụng Phần Mềm: Chức năng: Phòng Nghiên cứu ứng dụng phần mềm phận sản xuất, có chức công tác nghiên cứu công nghệ tin học sản xuất sản phẩm tin học -VDCA: Chức năng: Ban Dự án VDCA có chức quản lý hoạt động, thực hỗ trợ thực hiệncác dự án Cơng ty giao -Phịng Tích Hợpvà Phát Triển Hệ Thống: Chức năng: Phịng Tích hợp Phát triển hệ thống có chức cơng tác nghiên cứu triển khai công nghệ, tư vấn, xây dựng phát triển giải pháp tích hợp phục vụ hoạt động sản xuất kinh doanh điều hành quản lý Cơng ty -PhịngDanh Bạ: Chức năng: Thực công việc sở liệu danh bạ toàn quốc Sản xuất đĩa CD-ROM danh bạ; Web; GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử Phát triển dịch vụ liên quan đến danh bạ; Chủ động thực quan hệ hợp tác phục vụ cho nhiệm vụ trên.; Thực nhiệm vụ khác Giám đốc Cơng ty giao -Phịng Quản Lý Tin Học: Chức năng: Phịng Quản lý Tin học có chức quản lý Khoa học Công nghệ Sản xuất Kinh doanh lĩnh vực tin học -Ban Quản Lý Chất Lượng: Chức năng: Ban Quản lý chất lượng có chức công tác quản lý chất lượngtrong hoạt động hệ thống sản xuất, kinh doanh quản lý Công ty 1.3.Các sản phẩm - Dịch vụ Cơng ty Điện tốn truyền số liệu (VDC) VNN1260,VNN1260P,VNN1267,VNN1268,VNN1269,VNN999,VNN trực tiếp,Mega VNN, Wifi VNN,VPN VNN,Frame Relay,X25, Gọi 1717, FONE VNN,Email,Lưu trữ website,Thuê chỗ đặt máy chủ,Thương mại điện tử,Dịch vụ trực tuyến, Truyền báo,chế bản,Tin học, CNTT, Tư vấn, Đào tạo, Xuất nhập 1.4.Định hướng phát triển -Công nghệ kỹ thuật Các sản phẩm dịch vụ VDC cung cấp công nghệ phương tiện kỹ thuật tiên tiến nay:  Công nghệ IP với ứng dụng : VPN, VoIP, FoIP (Phone-Phone, PC-PC, PC-Phone), UMS, WAP,…  Các công nghệ truyền liệu truy nhập tốc độ cao : Frame Relay, ATM, ISDN, BISDN, xDSL,… 10 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử Hướng tiếp cận chung tổng hợp tự động, hấp dẫn lý thuyết lại bị giới hạn số lượng mối quan hệ quan trọng Thứ nhất, ngôn ngữ đặc tả tác tử trở nên ý nghĩa hơn, sau chí suy diễn off-line thực Thứ hai, hệ thộng tạo theo cách khơng có khả học, (chẳng hạn, chúng khơng có khả thích nghi chương trình chúng thời gian thi hành) Cuối với hướng tiếp cận thực trực tiếp, khung đặc tả tác tử có khuynh hướng khơng có thơng dịch tính tốn cụ thể, dẫn đến tổng hợp 3.4.2.4 Sự xác minh Khi phát triển hệ thống cụ thể, ta cần phải hệ thống đắn với có đặc tả ban đầu Quá trình gọi xác minh, đặc biệt quan trọng ta giới thiệu cách khơng thức vào q trình phát triển Chúng ta chia hướng tiếp cận theo xác minh hệ thống thành hai lớp: (1) axiomatic; (2) sematic (kiểm tra mơ hình) 3.4.3 Các hướng tiếp cận tiêu đề (axiomatic) Các hướng tiếp cận tiêu đề cho việc xác minh chương trình đưa vào xu hướng khoa học máy tính Việc xác minh tiên đề yêu cầu ta nắm chương trình cụ thể từ chương trình tìm cách ngữ nghĩa lý thuyết logic mà thể hành vi chương trình Ta gọi lý thuyết chương trình Nếu lý thuyết chương trình biểu diễn ngôn ngữ logic giống đặc tả ban đầu việc xác minh giảm tới tốn xác minh: đặc tả định lý lý thuyết chương trình Sự phát triển lý thuyết chương trình tạo khả thi cách tiên đề hố ngơn ngữ lập trình hệ thống thực Ví dụ, logic Hoare cho nhiều tiên đề cho loại câu lệnh ngôn ngữ giống Pascal đơn giản Từ tiên đề hoá cho, lý thuyết chườn trình đựơc đưa từ ngun chương trình theo cách ngữ nghĩa Có thể nghiên cứu liên quan từ xu hướng chung khoa học máy tính đặc tả xác minh hệ thống phản xạ sử dụng logic thời gian, mở đường 62 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử bơi pnueli, Manna đồng nghiệp Ý tưởng việc tính tốn hệ thống phản xạ chuỗi không giới hạn mà tương đương với mơ hình cho logic thời gian tuyến tính Logic thời gian sử dụng để phát triển đặc tả hệ thống để tiên đề hố ngơn ngữ lập trình Sự tiên đề hố sau sử dụng để đưa cách ngữ nghĩa lý thuyết chương trình từ nguyên chương trình Các đặc tả lý thuyết chương trình sau mã hố logic thời gian, việc xác minh sau trở thành toán chứng minh logic thời gian 3.4.3.1 Sự tiên đề hố hai ngơn ngữ đa tác tử Một nghiên cứu tương đối nhỏ thực nhóm hệ thống dựa tác tử tiên đề hố mơi trường đa tác tử Ta xem lại hướng tiếp cận Một tiếp cận tiên đề việc xác minh hệ thống đa tác tử đề xuất Về chất, ý tưởng để sử dụng logic belief thời gian để tiên đề hố thuộc tính hai ngơn ngữ lập trình đa tác tử Từ tiên đề hoá biết, lý thuyết chương trình thể thuộc tính hệ thống đưa cách hệ thống theo cách Một logic belief thời gian sử dụng hai lý Trước hết, thành phần thời gian yêu cầu quan sát trên, cần nắm bắt hành vi xả hệ thống đa tác tử Một thành phần belief sử dụng tác tử muốn xác minh hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) tượng trưng quyền Điều có nghĩa tác tử hệ thống suy diễn tượng trưng bao gồm biểu diễn môi trường hành vi mong ước Một thành phần belief mặt logic cho phép nắm bắt biểu diễn tượng trưng thể tác tử Lưu ý rắng hướng tiếp cận dựa vào thao tác tác tử đơn giản cách thoả đáng thuộc tính chúng tiên đề hoá mặt logic Với tác tử phức tạp hơn, tiên đề hố khơng q phức tạp Hơn nữa, việc nắm bắt ngữ nghĩa việc thực đồng thời tác tử không dễ dàng 3.4.3.2 Các hướng tiếp cận ngữ nghĩa: kiểm tra mơ hình 63 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử Sau cùng, xác minh tiên đề giảm cịn tốn chứng minh Cách tiếp cận tiên đề để xác minh vốn bị giới hạn phức tạp toán chứng minh Các chứng minh đủ phức tạp, chí logic cổ điển; kết nối hình thức thời gian đến logic làm cho tốn phức tạp đáng kể Vì lý này, hướng tiếp cận hiệu cho việc xác minh yêu cầu Một hướng tiếp cận thành công đặc biệt kiểm tra mơ hình (model checking) Như tên gọi gợi ý, tiếp cận tiên đề thường dựa vào chứng minh cú pháp, cách tiếp cận kiểm tra mơ hình dựa ngữ nghĩa ngôn ngữ đặc tả Về mặt lý thuyết, tốn kiểm tra mơ hình hồn tồn đơn giản: công thức  ngôn ngữ L biết trước, mơ hình L, xác định cho dù  có hợp lệ M hay khơng, tứclà M  L  Sự xác minh dựa việc kiểm tra mơ hình nghiên cứu có liên quan tới logic thời gian Kỹ thuật lần dựa vào mối quan hệ gần gũi mơ hình logic thời gian máy trạng thái giói hạn Giả sử  đặc tả cho hệ thống  chương trình thực  Sau đó, để xác minh xem  có phải thực đắn  hay khơng, ta lựa chọn  từ sinh mơ hình M  tương ứng với  , với ý nghĩa M  mã hóa tất tính tốn  Để xác định xem M    hay không, tức đặc tả công thức  hợp lệ M  ; chương trình  thỏa mãn đặc tả  trường hợp câu trả lời “yes” Thuận lợi kiểm tra mơ hình qua xác minh tiên đề phức tạp: kiểm tra mô hình sử dụng việc phân nhánh thời gian logic thời gian CTL thực thời gian đa thức, ngược lại toán chứng minh cho hầu hết logic hình thức hồn tồn thích hợp Kiểm tra mơ hình hệ thống BDI Rao Georgeff đưa thuật toán cho việc kiểm tra mơ hình hệ thống tác tử Chính xác họ đưa ramộ thuật toán cho việc lựa chọn mơ hình logic cho ngơn ngữ đặc tả tác tử BDI họ, thể thức ngôn ngữ việc định thể thức có hiệu lực lên mơ hình hay khơng Kỹ thuật gần dựa giải thuật kiểm tra mơ hình cho logic hình tức chuẩn Họ 64 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử kết luận ba thể thức đặc biêt (beliefs,desires,intentions) vào việc phân nhánh khung thời gian, thuật tốn hồn tồn hiệu chạy thời gian đa thức Bởi bước thứ hai trình kiểm tra hai giai đoạn mơ tả thực cách hiệu Tuy nhiên, cách mà bước thực cho logic BDI khơng rõ ràng Ở đâu mơ hình logic mơ tả đặc điểm tác tử thực tế xuất phát từ chương trình π bất kỳ, xu hướng chủ đạo khoa họcmáy tinh? Để thực điều này, ta cần lựa chọn chương trình thựch Pascal từ sinh mối quan hệ truy cập belief, desire, intention mà đước sử dụng để đưa ngữ nghĩa cho thành phần BDI logic Như ta lưu ý trên, khơng có mối quan hệ rõ ràng logic BDI mơ hình tính tốn cụ thể sử dụng để thực tác tử, cách mà mơ hình đề xuất không rõ ràng 3.5 Phương pháp luận hướng tác tử Công nghệ phần mềm hướng tác tử trở thành lĩnh vực nóng hổi nghiên cứu năm gần Đã nhiểu phương pháp luận đưa Trong phần xem xét số phương pháp phân tích thiết kế hướng tác tử, xem xem chúng thỏa mãn yêu cầu phân tích thiết kế hướng tác tử 3.5.1 Phương pháp Prometheus Pha phân tích phương pháp Prometheus bao gồm:  Xác định môi trường hệ thống điều kiện của: nhận thức (nhưng thông tin từ môi trường), hành động (những hành động mà tác tử dùng để tác động lên mơi trường nó), liệu bên ngồi  Xác định mục đích, chức kịch use-case hệ thống  Những mục đích xác định mà hệ thống làm  Những chức tương tự vai trò phương pháp khác (Gaia) Việc định nghĩa chức để hồn thành mục đích xác định 65 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử  Kịch use-case miêu tả hệ thống sử dụng Bao gồm tri thức thừa nhận, thông điệp gửi đi, hành động thực tác tử Những chức Prometheus miêu tả đây: -Tên -Những miieu tả ngôn ngữ tự nhiên ngắn gọn -Danh sách hành động -Danh sách tri thức thích hợp -Dữ liệu sử dụng -Dữ liệu tạo -Những tương tác với chức khac Miêu tả “những tương tác với chức khác” xác định thông điệp mà vai trò gửi nhận từ vai trò khác Điều ràng buộc cách mà vai trò tương tác với tác tử khác, ràng buộc việc vai trò tương tác với vai trò khác Tuy nhiên, chức Prometheus lại không xác định chi tiết cách mà chức hoàn thành Bởi vậy, pha phân tích Prometheus bắt đầu xác định cách mà chức liên hệ tới chức khác, chức Prometheus lại có xu hướng thực vai trị Gaia Nó nắm bắt mục tiêu hệ thống, tri thức phạm vi ứng dụng, yêu cầu môi trường, yêu cầu hệ thống máy tính Những mơ hình tạo miêu tả yêu cầu hệ thống tránh gồm nhiều chi tiết cách mà hệ thống thực 3.5.2 Phương pháp Tropos Phương pháp tropos thiết kế bao gồm tất pha phát triển phần mềm Nó bao gồm pha cho yêu cầu sớm, yêu cầu muộn, thiết kế kiến trúc, thiết kế chi tiết thực Những pha phân tích phần mềm pha yêu cầu sớm yêu cầu muộn Những khái niệm ký hiệu tương tự sử dụng hai pha Những khái niệm phương pháp 66 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử -Mục đích:Biểu diễn quan tâm chiến lược người thực Tropos miêu tả mục đích cứng mềm Những mục đích cứng miêu tả chức mà hệ thống hoàn thành Những mục đích mềm miêu tả yêu cầu phi chức bảo mật, thực khả bảo trì -Ràng buộc:Mối quan hệ ràng buộ người thực miêu tả trường hợp người thực phụ thuộc vào người khác để đạt mục đích thực kế hoạch, chuyển giao tài nguyên -Kế hoạch:Là cách đặc biệt để đạt mục đích -Tài nguyên:Những tài nguyên vật lý hay liệu mà người thực cần người khác cung cấp -Năng lực:Khả người thực để định nghĩa, chọn lựa thực kế hoạch để hồn thành mục đích -Tri thức:Biểu diễn tri thức người thực Trong pha yêu cầu sớm, mơ hình hố phân tích mục đích ý định nhà đầu tư Thơng qua phân tích, phương pháp Tropos xây dựng mơ hình yêu cầu chức phi chức Những mơ hình bao gồm thực hiện, mục đích chúng, ràng buộc chúng 3.5.3 Phương pháp Gaia Gaia mục đích cho phép nhà phân tích theo cách hệ thống từ yêu cầu đến thiết kế mà mô tả đầy đủ đến mức thực cách trực tiếp Ghi nhớ xem xét yêu cầu nắm bắt pha thể độc lập với mơ hình sử dụng cho phân tích thiết kế Trong áp dụng Gaia, người phân tích từ trừu tượng đến dần khai niệm cụ thể Mỗi bước tiến đưa xu hướng thực lớn hơn, giảm không gian hệ thống mà thực để thoả mãn yêu cầu ban đầu Phân tích thiết kế xem tiến trình việc phát triển mơ hình chi tiết hố hệ thống xây dựng Những mơ hình sử dụng phương pháp Gaia tổng kết lại hình 5.3, Gaia 67 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử mượn số kỹ thuật ký hiệu phân tích thiết kế hướng đối tượng Tuy nhiên, khơng phải cố gắng vơ ích để áp dụng phương pháp cho phát triển hướng tác tử Hơn cung cấp tập hợp tác tử riêng biệt khái niệm mà thơng qua kỹ sư phần mềm hiểu mơ hình lên hệ thống phức tạp Trong trường hợp cụ thể, Gaia khuyến khích nhà phát triển nghĩ đến việc xây dựng hệ thống dựa tác tử cơng việc thiết kế tổ chức Những khái niệm Gaia chia thành hai loại: trừu tượng cụ thể; khái niệm trừu tượng cụ thể đúc kết bảng Những thực thể trừu tượng sử dụng trình phân tích để mơ hình hố hệ thống, lại khơng cần thiết phải thực trực tiếp hệ thống Những thực thể cụ thể, ngược lại sử dụng q trình thiết kế có thực thi hệ thống Những u cầu Mơ hình vai trị Mơ hình tương tác Phân tích Thiết kế Mơ hình Agent Mơ hình dịch Mơ hình hiểu Hình 3.3 Mối quan hệ mơ hình Gaia Những khái niệm trừu tượng Những khái niệm cụ thể Vai trò Các kiểu Agent Quyền Các dịch vụ Trách nhiệm Sự hiểu biết 68 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử Giao thức Hoạt động Những tính chất dịng đời Những tính chất an toàn Bảng 3.1 Những khái niệm trừu tượng cụ thể Gaia Hệ thống Các vai trò Các tương tác Các trách nhiệm Các quyền Những tính chất an tồn Những tính chất vịng đời Hình 3.4 Những khái niệm trừu tượng 3.6 Một số ví dụ ứng dụng cơng nghệ tác tử 3.6.1 Ví dụ cách thức di chuyển robot áp dụng tác tử Một tác tử Robot có nhiệm vụ hút bụi phịng Tác tử trang bị máy hút bụi cảm biến cho phép phát vị trí robot đứng có bụi hay khơng; máy hút bụi có khả hút bụi vị trí thời robot Robot có khả di chuyển phía trước có khả quay sang phải 900 (để đơn giản ta không xét khả quay trái tác tử) Bằng cách quay phải, robot thay đổi hướng diện bao gồm đơng, tây, nam, bắc Để đơn giản hóa việc định vị, phịng hút bụi chia thành vng, chuyển động robot chia thành đơn vị, đơn vị chuyển động cho cho phép 69 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử robot di chuyển sang ô bên cạnh, ô tường Ví dụ kích thước phịng  hình vẽ Ta giả thiết vị trí xuất phát ơ(0,0) hướng phía bắc Như cảm nhận robot bao gồm: vị trí có bụi hay khơng;hành động tác tử bao gồm: tiến lên (theo hướng diện), quay (phải) hút (bụi) Nhiệm vụ robot di chuyển phòng hút bụi từ có bụi Để lưu giữ thông tin môi trường suy diễn, tác tử trì trạng thái bên dạng biểu thức logic Thông tin môi trường biểu diễn vị từ sau: vị_trí (x,y) robot (x,y) có_bụi (x,y) (x,y) có bụi hướng (d) hướng diện tác tử d Hành vi tác tử quy định luật suy diễn: vị_trí (x,y)  có_bụi (x,y)  thực_hiện (hút) (2.1) Trong ví dụ xét, hành động có mức ưu tiên cao nhất, tức robot hút di chuyển, tác tử phải ưu tiên hút trước di chuyển sau Đây đảm bảo tác tử hút bụi không di chuyển đơn Để đơn giản ta quy định sẵn quỹ đạo chuyển động tác tử (0,0), (0,1), (0,2), (1,2), (1,1), (1,0), (2,0), (2,1), (2,2) Chuyển động robot xác định số luật đơn giản: Vị_trí(0,0)^Hướng(bắc)^  Có_bụi(0,0)  Thực_hiện (tiến_lên) (2.2) Vị_trí(0,1)^Hướng(bắc)^  Có_bụi(0,1)  Thực_hiện (tiến_lên) (2.2) Vị_trí(0,2)^Hướng(bắc)^  Có_bụi(0,2)  Thực_hiện (quay) (2.4) Vị_trí(0,2)^Hướng(đơng)  Thực_hiện (tiến lên) (2.5) … Các luật cho phép tác tử di chuyển tiếp đến ô (2,2) xây dựn tương tự Biểu thức  Có_bụi(x,y) thêm vào luật đảm bảo tác tử chuyển động khỏi chắn khơng có bụi, nhờ thao tác hút bụi ln có mức ưu tiên cao thao tác di chuyển 70 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử 0.2 1,2 0,1 2.2 1,1 0,0 2,1 1,0 1,1 Hình 3.5 Tác tử robot hút bụi ô  Để trạng thái phản ánh thông tin môi trường, ta cần xác định hàm Cập_nhật Hàm cập nhật thông tin cảm biến đưa vào (một hai giá trị có_bui khơng_bui) để thay đổi giá trị vị từ Có_bụi(x,y) Ngoài dựa hành động vừa thực hiện, hàm cập nhật thay đổi kiện vị trí hướng diện chứa trạng thái tác tử Hàm cập nhật cho sau: Có_bui(x,y) giá trị cảm biến (x,y) có_bụi  Có_bụi(x,y) ngược lại Kết_quả(Vị_trí(0,0), Thực_hiện(tiến_lên))=Vị_trí(0,0) Kết_quả(Vị_trí(0,2), Thực_hiện(quay))=Vị_trí(1,2) ……… Như ta hồn thành mơ hình tác tử hút bụi bao gồm tri thức, hàm Cập_nhật hàm Hành_động để di chuyển robot với u cầu tóan 3.6.2 Ví dụ đấu thầu sử dụng tác tử Đấu thầu sử dụng nhiều ứng dụng khác Một ứng dụng thiết lập mạng cảm biến phân tán Mạng cảm biến phân tán bao gômg số nút bố trí phân tán khu vực rộng với nhiệm vụ theo dõi di chuyển xe cộ khu vực Mỗi nút đặt vị trí cố định khơng biết trước vị trí nút khác Các nút chia làm hai loại: loại (kí hiệu S) trang bị cảm biến âm có khả phát xe phạm vi hoạt động mình; loại thứ kí hiệu P có khả xử lý thơng tin Ngồi cịn có nút M có nhiệm vụ tổng hợp kết cảm biến gửi cho người định Tổ chức hệ thống cảm biến phân tán minh họa hình ve() Vòng tròn quanh nút phạm vi hoạt động cảm biến Đường thẳng chạy ngang qua 71 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử quỹ đạo chuyển động xe Do khu vực cần theo dõi rộng phạm vi hoạt động nút, khơng nút có khả theo dõi tồn khu vực cách độc lập Nếu coi nút tác tử ví dụ hệ đa tác tử trong tác tử không đủ khả giải công việc Nhiệm vụ hệ thống tổng hợp số lượng lớn liệu cảm biến được, lọc bớt liệu trùng lặp biến đổi thành dạn thích hợp cho người sử dụng Dữ liệu công việc phân cấp hình vẽ Ở mức thấp nhất, liệu có dạng tín hiệu thơ Các tín hiệu liên quan đến tạo thành nhóm (mức thứ hai từ lên) Tín hiệu mức cao tương ứng với xe Mỗi xe mô tả số nhóm tín hiệu liên quan bao gồm đặc điểm như: vị trí, tốc độ, hướng chuyển động, loại xe (do động loại xe có tần số âm phát khác nên việc phân tích tín hiệu âm cho phép xác định âm thuộc loại xe nào) Vị trí xe xác định cách phân tích tín hiệu thu từ số cảm biến lân cận, tốc độ hướng chuyển động xác đinh cách theo dõi vị trí xe theo thời gian Sơ đồ khu vực mức phân cấp liệu Mức bao gồm thông tin chuyển động xe khu vực nhỏ Thông tin từ tất khu vực nhỏ tọa thành sơ đồ toàn khu vực xử lý bở nút M Phân cấp công việc tạo thành từ phân cấp liệu Tác tử nút M lý số nhà thầu khu vực Mỗi nhà thầu loại chịu trách nhiệm lập sơ đồ xe khu vực Mỗi nhà thầu khu vực lại quản lý số nhà thầu tín hiệu nhà thầu xe Nhà thầu tín hiệu tổng hợp tín hiệu từ nút cảm biến cung cấp cho nhà thầu khu vực nhà thầu xe chịu trách nhiệm theo dõi cung cấp thơng tin xe Mỗi nhà thầu xe, để thực nhiệm vụ mình, lại quản lý ba nhà thầu làm cơng việc phân loại, định vị theo dõi Hoạt động hệ thống chia thành hai giai đoạn: khởi tạo thực Tác tử M chịu trách nhiệm khởi tạo hệ thống tổng hợp sơ đồ toàn khu vực Khởi đầu, M chọn số nút P số nhà thầu khu vực phân chia khu vực cho nhà thầu Do đặc điểm hệ thống, lúc đầu, M biết tên nút P mà khơng biết vị trí M gửi thơng báo mời thầu cho nút P Thông báo chứa yêu cầu khả 72 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử thầu-có vị trí phù hợp-và u cầu đề nghị bỏ thầu-ở mô tả khu vực giám sát Cần nhắc lại yêu cầu với đề nghị bỏ thầu mô tả thông tin cần có đề nghị để tác tử quản lý lựa chọn số đề nghị nhận Sau nhận thông báo, tác tử P gửi lại đề nghị bỏ thầu có chứa thơng tin vị trí khu vực giám sát dự kiến Trên sở thông tin này, M phân chia khu vực thành khu vực lựa chọn số nhà thầu khu vực Thông báo gửi cho nút P thắng thầu Sau giao nhiệm vụ, nhà thầu khu vực tổng hợp liệu xe để hình thành sơ đồ khu vực Để có liệu, nhà thầu khu vực cần thu thập từ nút khác Do khơng biết nút có khả cung cấp liệu này, nhà thầu khu vực thông báo nhiệm vụ đế nút khác Thông báo bao gồm thông tin khu vực cần giám sát Đề nghị bỏ thầu bao gồm vị trí nút khu vực Các nút thắng thầu trở thành nhà thầu nhóm tín hiệu nhà thầu xe Q trình chia sẻ cơng việc tiếp diễn liên tục tìm nhà thầu mức thấp nhất: mức tín hiệu, định vị, phân loại theo dõi Sử dụng giao thức đấu thầu ví dụ cho phép chia sẻ cơng việc cách mềm dẻo cho ứng dụng cấu trúc nhiệm vụ khơng biết từ trước thay đổi trình hoạt động Các phần việc cịn q lớn phân rã thành phần việc nhỏ phân chia tiếp tới tác tử thích hợp Mỗi tác tử đóng vai trò người giao việc người thực Sơ đồ toàn khu vực Toàn khu vực Sơ đồ khu vực Khu vực Xe Nhóm tín hiệu Tín hiệu Nhóm Tín hiệu 73 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Xe Phân loại Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử (a) Định vị (b) Theo dõi Hình 3.6 Phân cấp liệu (a) phân cấp cơng việc 3.6.2 Ví dụ việc lập kế hoạch phân tán tác tử Cho hai robot với nhiệm vụ di chuyển hai phịng hình vẽ Để di chuyển đồ vật, robot phải chuyển động liên tục từ phòng sang phòng khác Đường ngắn hai robot qua cửa (cửa trên) xung đột với Sau trao đổi kế hoạch, hai robot phát mâu thuẫn Robot giải mâu thuẫn mức trừu tượng cao cách phân chia cố định cho robot không gian riêng (cửa riêng) Cách dẫn tới việc phân chia khơng gian hình vẽ Mặc dù đơn giản, cách giải không hiệu R2 sử dụng đoạn đường dài Nếu xem xét chuyển động chi tiết hơn, robot tìm giải pháp khác Giải pháp xem xét kết hợp nhu cầu sử dụng không gian với thời gian.R2 đợi R1 sử dụng xong cửa trước sử dụng cửa Ở robot thay đổi mức chi tiết khác Ở mức cao nhất, R2 đợi cho R1 hồn thành cơng việc trước bắt đầu sử dụng cửa Ở mức trung gian, R2 bắt đầu chuyển động R1 rời khỏi cửa Ở mức chi tiết nhất, R2 chuyển động R1 dừng lại gần cửa để nhường R1 qua trước R1 R1 R2 R2 Hình 3.7 Giải pháp mâu thuẫn nhờ phân chia không gian 74 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử Kết luận đánh giá Qua tìm hiểu giúp cho ta thấy tổng quan tác tử gì? Đặc điểm thành phần tác tử, phối hợp tác tử hệ đa tác tử để xử lý vấn đề thực tế Tác tử rõ ràng giải vấn đề phức tạp mà công nghệ trước chưa giải tốt hay chưa giải Tác tử có ưu điểm vượt trội so với cơng nghệ khác tính thơng minh, khả tự chủ hành động mà khơng cần có can thiệp trực tiếp người, tự động hành động để đạt mục tiêu mà khơng cần phải lập trình trước đó- thể khả thích nghi với điều kiện môi trường tác động lại vào môi trường có lợi cho người Dù cơng nghệ tác tử mẻ mà cơng nghệ mang nghiên cứu nhiều phát triển tương lai Tác tử có ứng dụng để giải bái toán thương mại điện tử, quản lý sản xuất,… Trong thời đại cơng nghệ thơng tin ứng dụng tác tư xã hội cần thiết để giảm sức lao động người đồng thời nâng cao hiệu lao động Từ lý đánh giá cơng nghệ tác tử cơng nghệ hữu ích giải pháp để giải nhiều vấn đề xã hội triển vọng công nghệ sáng sủa 75 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử Tài Liệu Tham Khảo -Tác tử-Công nghệ phần mềm hướng tác tử Lê Tấn Hùng, Từ Minh Phương, Huỳnh Quyết Thắng -Công nghệ Agent quản lý mạng internet Biện Văn Quang (quantrimang.com) - www.bcs.Org - www W3.org - www.dse.su.se 76 GVHD: Ths Nguyễn Trung Tuấn SV : Nguyễn Phương Lan ... Lan Tác tử- Công nghệ phần mềm hướng tác tử CHƯƠNG CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM HƯỚNG TÁC TỬ 3.1 TIẾP CẬN HƯỚNG TÁC TỬ CHO CƠNG NGHỆ PHẦN MỀM Phần mềm cơng nghiệp chất phức tạp: mơ tả số lượng lớn thành phần. .. nghệ tác tử 42 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM HƯỚNG TÁC TỬ 45 3.1 Tiếp cận hướng tác tử cho công nghệ phần mềm 45 3.2 Phần mềm hướng tác tử gì? .47 3.3 Tiếp cận hướng tác tử cho... Lan Tác tử- Công nghệ phần mềm hướng tác tử cách giao quyền định cho tác tử Tác tử thương mại điện tử chia thành số dạng như: -Tác tử mua hàng cách so sánh (comparsion shopping agent) Đây dạng tác