Bài giảng Hệ dựa tác tử và mở rộng AUML

ons – what agents should do
5. Reasoning – ”intelligence”
6. Beliefs – what the agent beliefs
7. Sensory – stimulus/response
Elisabeth A. Kendall (c) SE/FIT/HUT 2005 26
Design Patterns for Mobile Agents
„ Classification scheme – 3 classes
1. Travelling class
2. Task class
3. Interaction class
Danny B. Lange
(c) SE/FIT/HUT 2005 27
Formal Methodologies in Software 
Engineering
„ A formal methodology is usually logic-based
„ It can be used for
„ Specification of a system
• I.e. Requirement specification
„ Directly (automatically) programming a system
• I.e. Automatic code generation
„ Verification of a system
• Prove that a system is/behaves correct (according to its 
specifications)
(c) SE/FIT/HUT 2005 28
Formal Methodologies in AOSE
„ Concurrent MetateM
„ Temporal logic-based programming language for agents
„ Summary: future can found (calculated) based on the present 
and past state.
„ Formal Verification
„ Axiomatic approach – Deductive Verification
• Prove using logical deduction that an agent system is correct 
(powerful but can have exponential runtime)
„ Semantic approach - Model Checking
• Reverse engineer program to create a logic model, then check if the 
(formal) specification is valid in this model
(c) SE/FIT/HUT 2005 29
Conclusions of Lecture
„ Agent-Methodologies are close to existing Software 
Engineering (e.g. OO) methodologies
„ Main difference is focus on interaction and behavior
„ There is currently a lack of (industrial-strength) 
methodologies (e.g. UML) and software tools supporting 
agents.
(c) SE/FIT/HUT 2005 30
AUML
6(c) SE/FIT/HUT 2005 31
UML( Unified Modeling Language)
„ Trong các thập niên 70, lập trình có cấu trúc chiếm ưu 
thế trong sự phát triển phần mềm.
„ Trong những năm 80, các phương pháp hướng đối 
tượng 
„ 1995 UML ( Unified Modeling Language) 
„ UML là ngôn ngữ rất mạnh để mô hình hóa các đối 
tượng và thao tác của các đối tượng
„ Các mô hình tĩnh(Static Model): các biểu đồ lớp và gói 
„ Các mô hình động(Dynamic Model): biểu đồ tương tác, lược 
đồ trạng thái,biểu đồ hoạt động. 
(c) SE/FIT/HUT 2005 32
UML cho hệ tác tử
„ Các hệ thống dựa agent đòi hỏi tất cả các quá trình của 
công nghệ phần mềm như: phân tích, thiết kế, đánh giá, 
bảo trì…
„ Agent có những điểm khác biệt (như đồng bộ và không 
đồng bộ các thao tác…) nên có những lúc UML không 
thể hỗ trợ toàn bộ để mô hình hóa hệ thống dựa agent
„ UML được mở rộng để có thể mô hình hóa các hệ 
thống agent
„ Đề xuất các mở rộng cho các đại diện UML: gói, mẫu, 
biểu đồ diễn tiến, biểu đồ cộng tác, biểu đồ hoạt động, 
biểu đồ lớp, biểu đồ triển khai và các lược đồ trạng thái.
(c) SE/FIT/HUT 2005 33
Sử dụng AUML trong UML
„ Sử dụng các biểu đồ trường hợp sử dụng hướng agent 
mô tả các tương tác với người dùng, môi trường và
phần còn lại của hệ thống
„ Sử dụng biểu đồ ontology với các lớp mô hình các lớp 
thực thể trong ontology để mô hình hoá ontology
„ Sử dụng các biểu đồ lớp UML gọi là các architecture 
diagram để mô hình hoá kiến trúc hệ thống agent, 
tương tác giữa các agent và vai trò của agent
„ Các hành động của agent được mô tả bằng các phương 
thức 
(c) SE/FIT/HUT 2005 34
A-UML
„ Để đặc tả cho hệ thống dựa 
tác tử , FIPA (Foundation for 
Intelligent Physical Agents ) 
sử dụng UML mở rộng, gọi 
là AUML ( Agent Unified 
Modeling Language). để đặc 
tả giao thức tương tác tác tử 
(AIP – Agent Interaction 
Protcols).
„ Phương thức tương tác ở đỉnh 
của biều đồ là mức thấp nhất, 
sau đó là các mức chi tiết hơn
(c) SE/FIT/HUT 2005 35
AUML: Một hướng tiếp cận giao 
thức phân mức
„ Một giao thức tương tác agent (AIP) mô tả các mẫu truyền thông 
như một dãy các thông điệp cho phép giữa các agent và ràng 
buộc trong nội dung của các thông điệp này
„ Agent Interaction Protocols (3 layers)
1. Mô tả giao thức liên lạc -Communication Protocol
• Type of interaction (UML Packages and Templates)
2. Mô tả tương tác giữa các agen - Interactions
• Sequence, Collaboration, Activity Diagrams and Statecharts
3. Mô tả quá trình xử lý bên trong agent - Internal Agent Processing 
(micro-issues)
• Activity Diagrams and Statecharts
(c) SE/FIT/HUT 2005 36
Mức 1: Biểu diễn giao thức liên 
lạc ở mức tổng quan
„ Giao thức tương tác AGENT cung cấp nhiều 
giải pháp có thể sử dụng lại
„ UML cung cấp hai kỹ thuật nhằm biểu diễn 
các giải pháp cho giao thức
9 Package: tập hợp các nhân tố mô hình hoá mức 
khái niệm
9 Template: Template là một mô hình tham số
7(c) SE/FIT/HUT 2005 37
Ví dụ về Package
„ Các gói đóng cung cấp một kỹ thuật 
chung cho việc phân chia các mô hình và 
nhóm các thành phần mô hình. Mỗi gói 
đóng được biểu diễn như sau :
„ Mỗi gói đóng là nhóm thành phần có 
quan hệ logic với nhau.
„ Kiến trúc của hệ thống được biểu diễn 
nhờ mô hình liên kết giữa các gói đóng. 
„ Một gói đóng có thể chứa các gói đóng 
khác. 
„ Dùng gói mô tả để mô tả giao thức lồng 
nhau
„ Purchasing protocol (Broker X Retailer)
„ Supplying protocol (Retailer X 
Wholesaler)
(c) SE/FIT/HUT 2005 38
Ví dụ về Template
„ Một template là một thành 
phần mô hình được tham số
hoá có các tham số bị ràng 
buộc tại thời gian mô hình
„ (ví dụ, khi một mô hình tuỳ
biến mới được tạo ra), được 
mô tả bằng các hộp vẽ bằng 
nét đứt ở góc phải trên của gói 
(c) SE/FIT/HUT 2005 39
Mức 2: Biểu diễn tương tác giữa 
các AGENT
„ Sử dụng các biểu đồ trong UML để biểu diễn giao 
thức:
9 Biểu đồdiễn tiến
9 Biểu đồ tương tác
9 Biểu đồ hoạt động
9 Biểu đồ trạng thái
„ Hai biểu đồ trên bao gồm các mẫu cấu trúc mô tả 
tương tác giữa các đối tượng
„ Hai biểu đồ dưới biểu diễn các luồng xử lý
(c) SE/FIT/HUT 2005 40
Biểu đồ diễn tiến
„ Biểu đồ diễn tiến là biểu đồ giữa các đối 
tượng theo thời gian.
„ Cột ngang biểu diễn các agent 
„ Cột dọc được thể hiện sự tồn tại của đối 
tượng theo thời gian được gọi là lifeline 
„ Hình vuông có vị trí dọc theo lifeline thể 
hiện thời gian agent thực hiện hành động 
(activation). 
„ Thời gian được trôi từ trên xuống dưới, các 
thông điệp được đánh số theo thời gian. 
„ Biểu diễn Agent:AGENT-name/role:class
„ Một tương tác Agent cơ bản có dạng hình 
vẽ
„ Diễn tả các liên lạc đồng thời 
(and),không đồng thời (or), các vai trò 
khác nhau của agent
(c) SE/FIT/HUT 2005 41
Biểu diễn tương tác đa luồng
„ Hình (a) biểu diễn các luồng được gửi đi song song 
(phép AND)
„ Hình (b) bao gồm một hộp quyết định xác định 
luồng nào sẽ được gửi đi (phép OR)
„ Hình (c) xác định trong một thời điểm chỉ có một 
CA được gửi đi (phép XOR) (c) SE/FIT/HUT 2005 42
Khach hang Gio hang
X
X
X
Yeu cau dat hang
Tu choi
Khong hieu
De nghi
Thong
bao
Huy bo de nghi
Thanh cong
Loi
Thong
tin
Chap nhan de nghi
8(c) SE/FIT/HUT 2005 43
Ví dụ về biểu đồ tuần tự
(c) SE/FIT/HUT 2005 44
Biểu đồ tương tác
„ Biểu đồ cộng tác : là một cách khác mô tả tương tác giữa các 
agent
(c) SE/FIT/HUT 2005 45
Biểu đồ hoạt động
„ Biểu đồ mô tả hành vi bên trong của một phương 
thức hay một trường hơp sử dụng. Biểu đồ nhằm 
nhấn mạnh về các xử lý và các sự kiện kích hoạt 
chúng
„ Biểu đồ hoạt động
„ Cung cấp luồng các điều khiển
„ Sử dụng cho các giao thức phức tạp chứa 
nhiều tiến trình đồng thời
(c) SE/FIT/HUT 2005 46
Mức 3: biểu diễn xử lý bên trong 
AGENT
„ Tại mức thấp nhất, đặc tả về một giao thức 
AGENT yêu cầu giải thích rõ ràng những xử lý 
chi tiết bên trong AGENT để tiến hành giao thức
„ Các mô hình mức cao (gọi là holon) bao gồm tập 
các AGENT mức thấp hơn
„ Các hành vi bên trong có thể được biểu diễn bằng 
việc sử dụng đệ quy các cách biểu diễn mức 2 đã 
nói ở trên
(c) SE/FIT/HUT 2005 47
Mở rộng biểu đồ hoạt động
„ Hình tròn có dấu chấm ở giữa thể hiện giao diện của 
quy trình được thực hiện bởi các AGENT bên ngoài
(c) SE/FIT/HUT 2005 48
Mở rộng biểu đồ trạng thái
„ Các AGENT giao tiếp với các AGENT khác được 
thể hiện bằng các đường đứt nét
9(c) SE/FIT/HUT 2005 49
Biểu đồ trạng thái
(c) SE/FIT/HUT 2005 50
Một số mở rộng khác
„ Đặc tả vai trò Agent
9 Việc mô tả vai trò của AGENT trong tiến trình tương tác 
với các AGENT khác là một kỹ thuật sống còn đối với 
mỗi mô hình của hệ thống dựa AGENT
„ Mở rộng Package
9 Biểu diễn Agent khi Agent hoạt động như một giao diện
„ Mở rộng biểu đồ thực thi
9 Biểu diễn tính lưu động (mobility) của Agent
„ Một số khái niệm dựa AGENT khác
(c) SE/FIT/HUT 2005 51
Dang kiem tra
cac truong
Dang kiem tra
Credit Card
Phim xac nhan
duoc nhan
Dang dang ky
mat hang
Dang tinh toan
tong cuoi cung
Dang cap nhat
ban ghi
Hoan thanh
dang ky
Bao cao duoc
yeu cau
Dang cap nhat
thong tin
khach hang
Dang hien thi
bao cao
Dang sua loiDang cap nhatdang ky
Dang hien thi
thong tin mat
hang
Lap lai cho moi mat hang
Lap lai cho moi mat hang
Y
Da cap
nhat xong
Ban ghi da cap nhat Tong cuoi da duoc
tinh
Dang thong
bao loi
i >3
i<3 va Credit
card khong co
gia trih
Cac truong
chua dien
va i<5
i>5 N
Nhan phim
dat hang
(c) SE/FIT/HUT 2005 52
„ Đặc tả vai trò sâu hơn: agent/role
„ Diễn tả vai trò các agent trong tương tác
„ Nếu số lượng agent và số vai trò tăng, biểu đồ
UML trở nên phức tạp
„ Mở rộng gói : tương tác trong bản thân agent
„ Mở rộng biểu đồ triển khai
„ Một số ký pháp dựa agent khác
(c) SE/FIT/HUT 2005 53
Đặc tả vai trò - 3 phương pháp biểu diễn
„ Phương pháp 1:
(c) SE/FIT/HUT 2005 54
Đặc tả vai trò (tiếp)
„ Phương pháp 2:
10
(c) SE/FIT/HUT 2005 55
Đặc tả vai trò (tiếp)
„ Phương pháp 3:
(c) SE/FIT/HUT 2005 56
Đặc tả vai trò (tiếp)
(c) SE/FIT/HUT 2005 57
Mở rộng Package
(c) SE/FIT/HUT 2005 58
Mở rộng biểu đồ thực thi
(c) SE/FIT/HUT 2005 59
Một số khái niệm dựa AGENT 
khác
„ Nhân bản
Š Phân bào và sinh sản
(c) SE/FIT/HUT 2005 60
Tổng kết
„ UML cung cấp các công cụ nhằm:
9 đặc tả giao thức tương tác AGENT
9 biểu diễn tập các tương tác giữa các AGENT bên 
trong giao thức
9 biểu diễn hành vi bên trong AGENT
„ Biểu diễn một số mở rộng UML liên quan tới 
AGENT