Comunica

1
Comunicação entre Agentes em Ambientes
Distribuídos O Modelo peer-to-peer

• Prof. Fred Freitas fred.freitas_at_tci.ufal.br
• Mestrado em Informática Universidade Federal de
  Alagoas

2
Roteiro

• Comunicação Cliente-Servidor
• Requisitos de comunicação de agentes cognitivos
• Comunicação em Nível de Conhecimento
• Vantagens do Modelo peer-to-peer
• A Linguagem de comunicação KQML
• A Linguagem Arcol da FIPA
• Conseqüências para Integração Objetos-Regras
• O pacote JATLite
• - Como usá-lo
• Exemplos

3
Motivações de Multiagentes em SD

• Conjuntura Grandes redes heterogêneas abertas
  (Internet)
• Problemas grandes, complexos e interdependentes
• Recuperação de informações
• Mineração de Dados
• Mediação
• Necessidade de concorrência
• Domínios distintos
• Comércio eletrônico
• Negociação
• Padrôes para diálogos
• Sistemas abertos pedem uma comunicação
  dinamicamente estabelecida e semanticamente
  contextualizada entre diferentes entidades de
  softwares

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O Modelo de Comunicação Cliente-Servidor

• Os servidores provêem os serviços, os clientes os
  usam
• mestre-escravo
• Os serviços estão acessíveis via RPCs (Remote
  Procedure Calls)
• RPCs executam métodos de objetos remotos cujas
  assinaturas foram mapeadas para ORBs (Object
  Request Brokers) e estão acessíveis pela Internet

Msg pedindo exec do método (parâmetros) Resposta
Cliente Servidor ORB
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Prós e Contras

• Vantagens
• Rapidez
• Adequados a sistemas de tempo real e SMAs
  reativos
• Tranparência de execução

• Desvantagens
• Vocabulário apenas os parãmetros dos métodos
• Faltam
• Expressividade
• Intenção
• Contexto
• Iniciativa
• Dificultam a implementação de autonomia, e
  cooperação dinâmica

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Comunicação em Nível de Conhecimento

• Baseada na Teoria dos Atos de Fala Austin 62,
  que modela a comunicação humana
• Os atos de fala expressam as intenções dos
  agentes
• assertivos (informar), diretivos (pedir ou
  consultar), comissivos (prometer ou
  comprometer-se), proibitivos, declarativos
  (causar eventos para o próprio comunicador) e
  expressivos (emoções).
• Princípio Huhns-Singh para agentes Huhns Singh
  97
• Um agente deve mudar de comportamento quando
  outro agente entra no ambiente

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Requisitos

• Confiável Msgs explícitas e legível por pessoas
• Expressiva
• Mensagens complexas
• Contexto
• Intenções
• Compreensível Mensagens escritas num formalismo
  lógico, entendido por ambos os agentes
• Tradução entre formalismos
• Semântica clara Vocabulário comum (ontologia)
  entre os agentes

• Níveis
• Ato de fala (intenção)
• Contexto (ontologia)
• Esquema de cooperação
• contract-net, etc.
• Conteúdo (numa lógica)
• Dados da mensagem
• Remetente, destino, etc

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O Vocabulário Comum Ontologias

• Conceitualização de uma área de conhecimento
  Gruber 95
• Conjuntos de conceitos, definições, relações,
  axiomas e restrições sobre a área

9
Evolução de arquiteturas de comunicação
10
Recursos de ACLs

• Serviço de registro de agentes
• Serviço de conexão de agentes
• Serviço de nomes e roteamento para agentes
• Transparência de localização
• Roteamento e enfileiramento de mensagensaté
  quando o agente destinatário está desconectado
• Parsers para mensagens, brokering (facilitação)
  and broadcasting
• Independente da linguagem de conteúdo das
  mensagens
• Suporte a vários protocolos TCP/IP, SMTP, FTP,
  POP3 e HTTP, para aplicações e applets.
• Referências a mensagens anteriores (in-reply-to)

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KQML - Knowledge Query and Manipulation Language

• KQML é uma linguagem de comunicação que dá
  suporte a agentes na identificação, conexão e
  troca de informação com outros agentes.
• Mensagens KQML não enxergam o conteúdo das
  mensagens que elas transportam
• Categorias dos atos de fala
• Conversação - trocas de informação e conhecimento
  entre dois agentes (ask-if,ask-alltell,advertise,
  insert, subscribe, recruiting)
• Intervenção - intervenção da conversação
  (error,sorry)
• Facilitação e Rede - permitem que agentes achem
  outros agentes que podem processar suas consultas
  (register, unregister, transport-address,forward,b
  roadcast,broker-one,recommend-one)

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Comunicação via KQML

• Exemplo O facilitador recebe a seguinte
  mensagem
• (broker-one sender C
• receiver facilitador
• reply-with id3
• language KQML
• ontology kqml-ontology
• content (ask-all sender C
• reply-with id4
• language Prolog
• ontology Campeonato Brasileiro
• content
  (Campeao(Flamengo,Y))))

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Comunicação via KQML

• Exemplo (cont.) E então, o agente facilitador
  envia para o agente C
• (forward from A
• sender facilitador
• receiver C
• in-reply-to id3
• reply-with id6
• language KQML
• ontology kqml-ontology
• content (tell receiver C
• language Prolog
• ontology C. Brasileiro
• content (Campeao(Flamengo, 1980),
  ... ,Campeao(Flamengo,1992))))

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Exemplo de Comunicação em KQML

• (ask-all
• sender CFP-Agent
• receiver PPR-Agent
• reply-with id1
• language JessTab
• ontology Science
• content (object (is-a Link) (URL ?u)
• (anchor ?a(occurs call-for-papers ?a))))

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Ex. de Comunicação em KQML (cont.)

• (tell
• sender PPR-Agent
• receiver CFP-Agent
• in-reply-to id1
• reply-with id2
• language JessTab
• ontology Science
• content (object (is-a Link)
• (URL http//lcn2002.cs.bonn.edu)
• (anchor IEEE Conference on Local Computer
  Networks (LCN 2002))))

16
Informando conceitos de um caso...

• (inform sender cfp
• receiver ppr
• language JessTab
• ontology Science
• content
• (ppr_00008 of Case
• (Description "cfp suggestions") (Concepts
  Call-for-participation annual
• conference Call-for-papers workshop))))

17
Pedindo links com os conceitos...

• (ask-all sender cfp
• receiver ppr
• language JessTab
• ontology Science
• content (object (is-a Anchor) (Link-Text ?l))
• (Result (Page-Status CLASSIFIED) (Class
  "Conference-Paper"))
• (object (is-a Web-Page) (Contents ?co))
• (test (and (if-occur ?l (begin-until "abstract"
  ?co)) (if-occur (slot-get
  ppr_00008 Concepts) ?l))))

18
Exemplo de Comunicação em KQML

• (ask-all
• sender CFP-Agent
• receiver PPR-Agent
• reply-with id1
• language JessTab
• ontology Science
• content (object (is-a Link) (URL ?u)
• (anchor ?a(occurs call-for-papers ?a))))

19
Ex. de Comunicação em KQML (cont.)

• (tell
• sender PPR-Agent
• receiver CFP-Agent
• in-reply-to id1
• reply-with id2
• language JessTab
• ontology Science
• content (object (is-a Link)
• (URL http//lcn2002.cs.bonn.edu)
• (anchor IEEE Conference on Local Computer
  Networks (LCN 2002))))

20
Hierarquia de Roteadores / Facilitadores
21
A Linguagem ARCOL

• Feita pela FIPA (Foundation for Intelligent
  Physical Agents) a partir de KQML
• Visa o consenso em e-commerce inteligente
• Nomes globais para agentes
• Ambientes seguros para negociação entre agentes
• Agentes móveis
• Mediação

• Semântica mais clara das intenções
• Composição entre elas
• Inclusão de esquema de cooperação
• Definição de ambientes e mediadores

22
(No Transcript)
23
Falsos Cognatos entre IAD e SD

• Heterogeneidade
• Comunicação
• Compartilhamento
• Escalabilidade
• Transparência
• Portabilidade
• Peer-to-peer

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Conseqüências para EOOPSs

• Embedded Object Oriented Production Systems
  Pachet 95Motores de inferência integráveis a
  objetos
• Comunicação p2p deve ser explícita (não enviar
  objetos!)
• Separar bem o que é declarativo e procedural
• Conhecimento misturado com código (objetos e
  métodos) não pode ser traduzido ou reusado
• Inicializar objetos no código procedural, por
  métodos dispostos pelo motor de inferência
• Evitar ao máximo executar métodos dentro de BCs,
  mas se for necessário, manter uma BC pequena,
  exclusiva para isso
• Na BC, privilegiar funções do motor às da
  linguagem hospedeira do motor, apesar de serem
  menos eficientes

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Integrando um Objeto a um Motor
public class PaginaWWW public PaginaWWW(
String wurl ) ... public String protocolo()
return protocolo
public String hostName()
return hostName public int
tamanho() return
tamanho public void processaInfo()
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Inicializando objetos no código
PaginaWWW p new PaginaWWW(Url) // Processing
of the page by the reasoning engine //
sending data to Jess
rete.addDefglobal(new Defglobal("?URL",new
Value(Url,RU.STRING)))
rete.addDefglobal(new Defglobal("?page",new
Value((Object)p)))
rete.assertString("(access ?URL)")
rete.reset() rete.run()
ValueVector mainFact new
ValueVector() mainFact (rete.fetch("STATUS"))
.listValue(rete.getGlobalContext())
urlRetreivd (mainFact.get(0)).toString(
) fact ((mainFact.get(1)).toString(
)).trim() rule (mainFact.get(2)).in
tValue(rete.getGlobalContext())
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BC separada
(defrule i_3_fill-ini ?f1 lt- (access ?y) gt
(assert (web-page (URL ?y) (protocol (call
?page protocolo)) (host (call ?page
hostName)) ... (length (call ?page
tamanho)))) (retract ?f1) (assert (accessed
?y))) (defrule i_5_filling (valid ?y)
gt (assert (proc ?y (call ?page
processaInfo))))
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O Pacote JATLite para KQML

• Java Agent Template Lite Classes para a
  construção de agentes, facilitadores e roteadores
• java.stanford.edu
• Parser KQML, mas aceita outra linguagem
• Protocolos TCP/IP, HTTP, FTP ou outros
• Agentes com resposta direta ou fila de mensagens

29
Camadas do JATLite

• Abstrata - classes abstratas necessárias, com
  TCP/IP, mas provê herança de que podem
  implementar outros protocolos.
• Básica - funcionalidades de comunicação
• KQML - armezanamento e parsing de mensagens KQML
  e serviços de conexão
• Roteadora - serviço de registro de nomes,
  roteamento e enfileiramento de mensagens.
• Protocolo - suporte aos protocolos SMTP, FTP,
  POP3, HTTP, tanto para aplicativos quanto pra
  applets.
• Em Windows, applets exigem que a máquina onde
  está o roteador tenha um servidor de páginas

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Como (Re)Usar o JATLite

• Estudar mensagens KQML e seus parâmetros
• Instalar um roteador na rede e deixá-lo rodando
• Testar exemplos prontos em outras máquinas
• Implementar agentes estendendo a classe abstrata
  RouterLayer.RouterClientAction
• Implementar o método Act(Object o), que trata
  cada mensagem da fila do agente e outros métodos
  e objetos
• Lembrar que Java não possui herança múltipla!
  Opções
• Colocar a parte de comunicação no nível mais alto
• Criar um construtor que tenha como parâmetros os
  objetos que ele precisará na execução do Act,
  permitindo assim um objeto comunicador e herança
  de outra classe no nível mais alto

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import Abstract. import KQMLLayer. import
RouterLayer. import RouterLayer.AgentClient.
public class MASTERWebAgent
extends RouterClientAction ... public boolean
Act(Object o) try KQMLmessage
kqml mail.getKQMLmessage() String perf
kqml.getValue("performative") String
pf "ask-oneask-alltellerror"
switch(pf.indexOf(perf)) case
0 ...
// send delete message to the Router
addToDeleteBuffer(0)
return true case -1 // error
message sendErrorMessage(kqml)
return false catch(KQMLLayer.P
arseException re) return false
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Exemplo de Comunicação
C\Agent\Codegt jview Agent.Code.MASTERWebAgent Ini
tialization Success Jessgt cfp_r_56_big-title
111111122t TRUE ... Jessgt Server
created cfpServer Started Start to
register Register accepted Before Start to
connect as cfp (reconnect-agent host
iching.lcmi.ufsc.br port 25 sender cfp
receiver Router password jhc email
fred1_at_lcmi.ufsc.br) Connection established Router
started
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Exemplo de Comunicação (cont.)
Sending message Sending success Client Router
running Msg receivedN 972087857260
(registered-agent sender Router receiver cfp
content ((CADStandAlone carbonell.lcmi.ufsc.br
-1 disconnected) (RouterRegistrar carbonell 4445
disconnected) (Router carbonell 4444
disconnected) (CalcServer carbonell.lcmi.ufsc.br
5556 disconnected) (cfp iching.lcmi.ufsc.br 25
connected) (ccc null -1 disconnected) (CADApplet
null -1 disconnected) (ddd null -1
disconnected))) Msg receivedN 972936297630
(ask-all content (web-page (URL ?y)) reply-with
t language Jess receiver cfp sender
org) (defrule r_1_org (web-page (URL ?y ) )gt
(assert (to-send cfp org ?y 1))) r_1_org
11t Msg receivedN 972936297630 (tell force
tentative content (link http//www.com.br 4)
language Jess receiver cfp sender
org) URLhttp//www.com.br