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Título : Desarrollo de una herramienta para la creación de agentes sobre la plataforma de agentes componentes
Autor : Sheremetov, Leonid B.
Germán Soto, Ernesto
Palabras clave : Intelligent agents (Computer software)
Fecha de publicación : 2002
Editorial : Instituto Politécnico Nacional. Centro de Investigación en Computación
Resumen : Las tendencias en el desarrollo de software indican que la próxima innovación tecnológica en este campo debe integrar organizaciones enlazadas y múltiples plataformas para las aplicaciones. Los desarrolladores deben construir sistemas unificados para el manejo de la información que utilizan las organizaciones a través de tecnologías de software avanzadas. Los agentes de software son una de las tecnologías para el desarrollo de aplicaciones computacionales que más llaman la atención actualmente porque pueden ser usados para construir rápida y fácilmente sistemas empresariales integrados. La idea de tener agentes de software es que pueden realizar tareas complejas en favor de los usuarios que los utilizan. A pesar de un desarrollo impresionante en los últimos años, para que la tecnología de agentes se refleje del laboratorio a la práctica industrial, se requieren resolver varios problemas de ingeniería de software basado en agentes. Estos problemas radican en el hecho de que (i) las herramientas para facilitar el desarrollo de diferentes tipos de agentes prácticamente no existen, convirtiendo el proceso de diseño y desarrollo en un arte, (ii) existen problemas de interoperabilidad de agentes con otro software distribuido y (iii) de reutilización de agentes. En este trabajo se propone el desarrollo de herramientas de software que faciliten el proceso de creación de agentes que puedan comunicarse utilizando los servicios que les brindan los objetos de la plataforma de agentes componentes CAP (Component Agent Platform). Para el diseño de tales herramientas de software es necesario y fundamental establecer un marco general de ideas que se enfoque al tipo de agentes colaborativos. Para resolver problemas de manera distribuida, esta idea se basa en un nuevo nivel de abstracción: el de la cooperación a nivel de conocimiento entre entidades autónomas y en entornos de sistemas flexibles, inciertos y distribuidos. La idea central de la investigación es crear agentes a partir de controles ActiveX dado el contexto de la plataforma CAP, basada en la tecnología COM (Component Object Model) y DCOM (Distributed COM). Una motivación extra para utilizar la tecnología de componentes COM y ActiveX es desarrollar una infraestructura para facilitar la implementación de aplicaciones basadas en agentes en entornos de programación de la plataforma Windows de Microsoft. Para lograr los objetivos planteados, las herramientas desarrolladas están orientadas a facilitar la programación en aspectos clave como son el uso de un lenguaje de comunicación de agentes, un lenguaje de contenido, manipulación de conocimiento y mecanismos de control interno de los agentes. La plataforma CAP fue desarrollada bajo las especificaciones de FIPA (Foundation for Intelligent Physical Agents) como parte de los proyectos de investigación del Laboratorio de Agentes del Centro de Investigación en Computación (CIC) del Instituto Politécnico Nacional (IPN). Por esta razón, los agentes que se registren y trabajen en la CAP deben seguir también las especificaciones de FIPA. El documento de la tesis está dividido en 9 capítulos. El primer capítulo consiste de la parte introductoria y su finalidad es dar el marco protocolario de la tesis. El capítulo 2 contiene el estado del arte que menciona los antecedentes y aspectos fundamentales de la teoría de agentes y describe las ideas básicas y algunos trabajos previos en el área de herramientas de desarrollo de agentes. El capítulo 3 está formado por las bases técnicas que dan soporte a la tesis. Se describen las características de la plataforma CAP, las especificaciones de FIPA en las que se apoya la implementación de agentes y el tema de la tecnología de componentes COM, DCOM y ActiveX. El capítulo 4 comprende los aspectos concretos que conforman la parte de desarrollo de un conjunto de ideas y un modelo que sirve como punto de partida para la creación de agentes y Sistemas MultiAgente (SMA). En el capítulo 5 se explica la implementación de una plantilla de control de agente básico que se ha creado con el fin de implementar la funcionalidad básica que heredan todos los agentes que son creados bajo este esquema. El capítulo 6 trata de la implementación de la herramienta CAP-AgentTool. Se explica detalladamente cada uno de los pasos que se deben seguir en el proceso para crear una clase de control de agente y algunos detalles técnicos importantes en la implementación de la herramienta. En el capítulo 7 se habla del tema de las clases utilitarias que fueron creadas para auxiliar y complementar la tarea de la programación de SMA que utilicen controles de agente creados con CAP-AgentTool. El capítulo 8 se refiere al tema de las pruebas de la herramienta. Por medio de un prototipo se muestra el proceso que se debe seguir en la implementación de SMA. El último capítulo está compuesto por las conclusiones del proyecto, las contribuciones, resultados, las limitaciones identificadas de acuerdo con la implementación del software y el trabajo futuro. Esto es seguido por los apéndices que describen los detalles técnicos del diseño e implementación de CAP-AgentTool. El presente documento de la tesis se acompaña por un CD ROM con el software de CAP-AgentTool desarrollado y los contenidos de los apéndices. // The trends in software development indicate that the next technological innovation in the field should integrate networking organizations and multiple platforms for the applications. The developers should build systems unified for handling the information that they use through the web and advanced software technologies. Agent based computing is one of the technologies for the development of complex applications attracting attention at the moment because agents can be used to build managerial systems quickly and integrate them easily. The idea of having software agents is that they can carry out complex tasks amid the users that use them. In spite of an impressive development in the last few years, it is required to solve several technological problems to transfer agent technology from the laboratory to the industrial practice. The main problems are the following (i) a lack of tools to facilitate the development of different types of agents, transforming the design process and development into an art; (ii) interoperability of agents with other (non-agent) distributed software; and (iii) the reusability of agents. In this work, the development of software tools to facilitate the process of agents' creation that can communicate using the services offered by the objects of the Component Agent Platform (CAP) is described. For the design of such software tools, it is necessary and fundamental to develop a general framework that is focused on the collaborative type of agents. A new level of abstraction is defined: the cooperation at knowledge level among autonomous entities in flexible, uncertain and distributed environments. The central idea of this research work is to create agents based on ActiveX controls within the context of the CAP platform, based on the COM and DCOM technology. An extra motivation to use the COM and ActiveX component technology is to develop an infrastructure to facilitate the implementation of applications based on agents in Microsoft Windows programming environments. To achieve the outlined objectives, the developed tools facilitate the programming in key aspects, such as the use of a language of agents' communication, a content language, the mechanisms for knowledge manipulation and of agents' internal control. The CAP platform was developed under the specifications of FIPA (Foundation for Intelligent Physical Agents) like part of the research projects of the Agents Laboratory at the Computing Research Center of the National Polytechnic Institute (IPN). For this reason, the agents that register and work on the CAP, should also follow the FIPA specifications. The document of the thesis is divided in nine chapters. The first chapter consists of the introductory part and its purpose is to give the protocolary framework of the thesis. Chapter two contains the state of the art, mentions the antecedents, the fundamental aspects of the theory of agents and describes the basic ideas and some previous works in the area of agent development tools. Chapter three is formed by the technical bases that support the thesis. The characteristics of the CAP platform are described, as well as some aspects of the FIPA specifications related to the implementation of agents. Component technology is presented, making emphasis on COM, DCOM and ActiveX technologies. In Chapter four, the conceptual model of a collaborative agent based on ActiveX technology is described. In Chapter five, the implementation of a template of a basic agent's control is explained. This template has been created with the purpose of implementing the basic functionality that all agents inherit. Chapter six is about the implementation of the CAP-AgentTool. Each step of the process of creation of an agent control and some important technical implementation details of the tool are explained. In Chapter seven, implementation issues of the utilitarian classes that were created for auxiliary purposes to facilitate the task of the MAS programming using agent controls created with CAP-AgentTool are discussed. The Chapter eight refers to the experiments carried out with the CAP-AgentTool. By means of a prototype, the SMA software development process is shown. The last Chapter is formed by the conclusions of the thesis, the contributions and results, the identified limitations of the software implementation, and future work. It is followed by the Appendixes describing technical details of the CAP-AgentTool design and implementation. This thesis is accompanied by the CD ROM, which includes the software of CAP-AgentTool and the contents of the Appendixes.
Descripción : Maestría en Ciencias de la Computación
URI : http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/6904
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