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發(fā)布時間:2012-2-26    來源:

使用 JADE 平臺進行智能體開發(fā) 作者:鄧 學 時間:2006-08-29 00:56 出處:IBM 責編:月夜寒簫               摘要：使用 JADE 平臺進行智能體開發(fā) ad出售 作為一名軟件開發(fā)人員，我相信大家都對面向對象技術有個比較深刻的認識。面向對象技術的確為提高軟件開發(fā)效率做出了巨大的貢獻。但是在我們的開發(fā)過程中，面向對象也暴露了一些不足，其中最主要的不足可以歸納為：面向對象技術并不是對現(xiàn)實世界的最貼切的模擬。既然出現(xiàn)了不足，那么在這種特定的背景下，必然會出現(xiàn)一種軟件開發(fā)理論和技術來解決軟件開發(fā)中的問題。這就是智能體Agent。本文首先介紹一下智能體的基本概念，然后開發(fā)了一個應用程序演示了利用智能體開發(fā)平臺JADE來開發(fā)多智能體系統(tǒng)的過程。

智能體簡介

所謂智能體是指駐留在某一環(huán)境下能夠自主（autonomous）﹑靈活（flexible）地執(zhí)行動作以滿足設計目標的行為實體。針對上述定義，下面對智能體的概念作進一步分析：

1. 智能體駐留在環(huán)境中并需要與環(huán)境進行交互
任何智能體都不是孤立和封閉的，它駐留在一定的環(huán)境之中，需要與環(huán)境持續(xù)不斷地進行交互。圖1給出了智能體與環(huán)境交互的抽象視圖。

圖1

2. 智能體是行為實體
智能體是一個行為實體，它具有一組動作并能執(zhí)行這些動作，是動作執(zhí)行的決策者和實施者。智能體的動作反應了其所具有的能力，這種能力主要體現(xiàn)在：智能體動作的實施有助于實現(xiàn)其設計目標并對其所駐留的環(huán)境產(chǎn)生影響。

3. 智能體能夠自主地實施行為
智能體具有屬于其自身的計算資源和局部于自身的行為控制機制，能在沒有人類或其他智能體的直接干涉和指導的情況下運行，并能根據(jù)其內(nèi)部狀態(tài)和感知到的環(huán)境輸入決定自身的狀態(tài)，控制自身的行為。

4. 智能體有其設計目標
系統(tǒng)中的每個智能體都有其特定的設計目標。在其生命周期和持續(xù)運行過程中，智能體根據(jù)其設計目標和感知到的環(huán)境輸入自主地決定自身行為。所以智能體的設計目標對其行為決策產(chǎn)生直接的影響。

在我們的日�，F(xiàn)實生活中，有許多控制系統(tǒng)都可以視為智能體。例如，房間恒溫調控系統(tǒng)中的恒溫調節(jié)器就是一個智能體。恒溫調節(jié)器智能體的設計目標是要將房間的溫度維持在用戶設定的范圍。它駐留于物理環(huán)境（房間）之中，具有溫度感應器以感知環(huán)境輸入（房間的溫度），，并能對感知到的房間溫度作出適時反應，從而影響所處的環(huán)境（調高或者降低房間的溫度）。

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初識JADE

JADE (Java Agent Development Framework)是一個完全由Java語言開發(fā)的一個軟件框架，并且符合FIPA規(guī)范。通過這個中間件，極大地簡化了我們程序員開發(fā)多智能體系統(tǒng)。JADE主要包括以下幾個組成部分：

智能體賴以生存的一個運行時環(huán)境

程序員用來開發(fā)智能體應用的一個運行時庫

一系列圖形工具，幫助用戶管理和監(jiān)控運行時智能體的狀態(tài)

安裝

在進行一系列的開發(fā)之前，我們需要先下載并且安裝JADE環(huán)境。您可以從JADE的官方網(wǎng)站 上下載JADE的最新版本，目前為3.4發(fā)布版本。一旦你下載完畢，請解壓縮安裝包，把其中l(wèi)ib目錄下的4個jar文件放入您的ClassPath系統(tǒng)環(huán)境變量中。打開命令行，輸入Java jade.Boot -gui，您將看到如圖2所示的圖形化用戶界面。

圖2

JADE基本概念

1. JADE平臺利用容器去容納智能體。一個平臺可以有多個容器，并且這些容器可以在不同的主機上。在一個JADE平臺中，有且僅有一個叫做主容器的容器。當其他的容器啟動時，他們必須在主容器中注冊。圖3顯示了在網(wǎng)絡中，存在兩個不同的JADE平臺。其中一個平臺由3個容器構成，另一個平臺由1個容器構成。JADE智能體在平臺上用獨一無二的名字來標識。一旦一個智能體知道網(wǎng)絡上另一個智能體的名字，它們便可以進行透明的通信，而不需要了解實際的位置。

圖3

2. 主容器除了可以提供其他一般容器注冊功能之外，它還包含了兩個特殊的智能體。AMS(Agent Management System)提供一些智能體管理功能。例如：它給智能體提供命名服務，并且它也可以從容器中創(chuàng)建和刪除智能體。DF(Directory Facilitator)提供了黃頁功能。當一個智能體需要利用其他智能體提供的服務時，它便可以到DF中去查找。

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一個簡單的多智能體系統(tǒng)

這個簡單的實例主要介紹的是智能體如何在DF中注冊，并且對其他智能體的請求做出響應。智能體之間的具體交互過程如下：首先Ping Agent在DF中注冊，等待接收ACL消息。如果接收到了QUERY_REF類型的消息，并且消息內(nèi)容為"ping"，那么它就用內(nèi)容為"pong"的INFORM類型的消息響應。創(chuàng)造JADE智能體－Agent 在JADE平臺中，每個智能體都需要從其父類jade.core.Agent類派生，并且實現(xiàn)其setup方法。

import jade.core.Agent; Public Class BookBuyerAgent extends Agent { protected void setup() { System.out.println("Hello! Buyer-agent "+getAID().getName()+" is ready."); } }

每個智能體都由一個jade.core.AID類的實例唯一標識。Agent類中的方法getAID就是用來獲取智能體標識的。一個AID對象包括一個唯一的名字和一系列地址。JADE平臺中智能體名字有如下格式：<nickname>@

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