Bên cạnh đó, quá trình phát triển hệ thông thường xuyên phải đối mặtvới các bài toán có độ phức tạp lớn nhiều bài toán thuộc dạng NP đầy đủ đặc biệtlà với các ứng dụng thương mại điện tử
LỜI GIỚI THIỆU Trong năm gần đây, phát triển mạnh mẽ công nghệ truyền thông internet ảnh hưởng sâu rộng đến mặt sống từ kinh tế, khoa học đến văn hoá xã hội Rõ ràng phát triển phần cứng đóng vai trị quan trọng q trình tiến hoá yếu tố then chốt ảnh hưởng mạnh mẽ đến xã hội tri thức ngày thân phần mềm Khi mà mạng máy tính Internet trở thành phổ biến việc xử lý thơng tin phân tán, chia xẻ tích hợp thông tin thông qua đường truyền máy với sở liệu có khn dạng khác ngày trở nên phổ biến Điều dẫn đến thách thức giới phát triển phần mềm phải đối đầu với yêu cầu thực tế hệ phần mềm phức tạp, mở phân tán Những nghiên cứu công nghiệp phát triển phần mềm cuối năm 80 đầu thập niên 90 xoay quanh cách tiếp cận hướng đối tượng tiến hoá từ phương pháp luận phần mềm cấu trúc truyền thống Phương pháp hướng đối tượng có ưu điểm so với phương pháp cấu trúc khả sử dụng lại mã nguồn, dễ đọc mã nguồn xử lý lỗi Ý tưởng xem hệ phần mềm tập hợp thực thể tương tác gọi “đối tượng” đối tượng xác định ba yếu tố: Định danh, trạng thái hành vi1 Như vậy, phát triển phần mềm dựa cách tiếp cận có nghĩa tiến hành xây dựng mơ hình hệ thống cần phát triển (cả pha phân tích thiết kế) dựa khái niệm đối tượng khái niệm liên quan thành viên, phương thức, quan hệ Ngôn ngữ UML sử dụng rộng rãi để mơ hình hệ phần mềm dạng use case, biểu đồ lớp, biểu đồ tương tác Đề tài nghiên cứu khoa học Tuy nhiên, cách tiếp cận hướng đối tượng tỏ không đáp ứng nhu cầu phát triển hệ phần mềm mở, phân tán, phức tạp quản lý mạng viễn thơng, thương mại điện tử, trợ giúp văn phịng, tìm kiếm/lọc thông tin Là phát triển hướng đối tượng, cách tiếp cận hướng agent xem công nghệ hứa hẹn cho phát triển hệ phần mềm phức tạp Ý tưởng hệ đa agent xem hệ phần mềm cấu trúc xã hội bao gồm agent có khả tự chủ với tương tác “có tính chất tri thức” hay “mang ngữ nghĩa” chúng Giống đối tượng, agent có định danh, trạng thái hành vi khái niệm mô tả cách tinh tế hơn: Trạng thái mô tả giá trị biến, hành vi mơ tả theo phương thức thực từ đối tượng hay gọi từ đối tượng khác Tương tác đối tượng mô tả theo số quan hệ khác có chúng Trạng thái bao gồm tri thức, lịng tin, đích cần phải thoả mãn, trách nhiệm gán cho agent; Hành vi vai trò mà agent đảm nhiệm, cơng việc cần phải tiến hành, kiện cần phải quan sát Công nghệ phần mềm hướng agent thu hút nhiều quan tâm nghiên cứu xem cách tiếp cận tiến hố từ cơng nghệ phần mềm hướng đối tượng cơng nghệ tri thức Nó tỏ có nhiều hứa hẹn cho phát triển hệ phần mềm môi trường phân tán mở Thập niên 90 chứng kiến nở rộ nhiều ứng dụng thử nghiệm thành công lĩnh vực khác viễn thông, quản lý không lưu, dịch vụ Internet Những năm 2000, nghiên cứu agent tập trung vào xây dựng phương pháp luận phát triển phần mềm bao gồm xây dựng quy trình, cơng cụ kỹ thuật phân tích thiết kế hệ đa agent Như vậy, công nghệ agent nghiên cứu phát triển mạnh mẽ giới áp dụng nhiều lĩnh vực khác Tuy nhiên, nghiên cứu nước agent giai đoạn bắt đầu theo hiểu biết nghiên cứu công nghệ phần mềm hướng agent chưa quan tâm nhiều Nhằm đáp ứng nhu cầu nghiên cứu phát triển hệ phần mềm đa agent, đề tài tập trung xem xét quy trình phát triển kỹ thuật cho bước pha phân tích thiết kế hệ Thuật ngữ quy trình đề tài hiểu bao gồm bước pha phân tích thiết kế phần mềm Mặc dù có nhiều phương pháp luận công cụ phát triển hệ đa agent xây dựng phương pháp luận MaSE (chi tiết trình bày Chương 2) lựa chọn hai lý sau đây: Đề tài nghiên cứu khoa học a Phương pháp luận MaSE kế thừa từ phương pháp luận hướng đối tượng dẽ dàng cho người phát triển phần mềm quen thuộc với cách tiếp cận hướng đối tượng phổ biến nay; b Phương pháp lụân có cơng cụ kèm agentTool hỗ trợ phát triển từ phân tích, thiết sinh mã nguồn Hơn nữa, công cụ khác tách biệt khâu phát triển ontology agentTool tích hợp khâu vào q trình phát triển tạo điều kiện dễ dàng cho người phát triển khơng phải sử dụng cơng cụ khác để phát triển ontology lại sinh trình sinh mã nguồn hệ thống Nội dung nghiên cứu đề tài bao gồm: Nghiên cứu đặc trưng agent hệ đa agent; số vấn đề liên quan đến phát triển hệ phần mềm agent bao gồm xây dựng ontology tương tác; Nghiên cứu bước phân tích thiết kế hệ đa agent sử dụng công cụ agentTool bước Nghiên cứu áp dụng phương pháp luận MaSE phân tích thiết kế hệ dịch vụ thương mại điện tử TraNeS Tài liệu tổ chức thành phần bao gồm chương sau: Phần Cơ sở phát triển hệ đa agent Chương 1: Hệ đa agent Chương trình bày cách tổng quan agent, hệ đa agent cách tiếp cận nghiên cứu xây dựng phương pháp luận phát triển hệ đa agent Nội dung chương tập trung xem xét cách tiếp cận xây dựng phương pháp luận phát triển hệ phần mềm đa agent Chương 2: Tương tác hệ đa agent Chương trước hết trình bày tổng quan vấn đề tương tác hệ đa agent bao gồm dạng tương tác, tương tác với agent trung gian thương lượng hệ đa agent Một mơ hình thương lượng song phương dựa ràng buộc mờ trình bày nhằm sở cho phát triển hệ dịch vụ du lịch đề cập đến chương Đề tài nghiên cứu khoa học Chương 3: Ontology hệ đa agent Ontology khái niệm quan trọng nhằm biểu diễn ngữ nghĩa thông tin truyền agent trình tương tác Nội dung chương tập trung xem xét khái niệm ontology vai trị tương tác agent Phần kỹ thuật xây dựng ontology hệ đa agent đề cập Chương Chương 4: Quy trình phát triển hệ phần mềm hướng agent Nội dung chương tập trung trình bày quy trình phát triển hệ phần mềm hướng agent dựa phương pháp luận MaSE với bước tương ứng trình phát triển dựa công cụ agentTool Các bước phát triển ontology hệ thống gói gọn chương Một áp dụng quy trình cho phát triển hệ dịch vụ thương lượng tự động mơ tả chi tiết chương cịn lại Phần 2: Áp dụng phát triển hệ dịch vụ du lịch Chương 5: Phân tích hệ dịch vụ Chương nhằm trình bày chi tiết áp dụng quy trình phát triển hệ đa agent cho phân tích hệ dịch vụ du lịch TraNeS Nội dung bước phân tích trình bày gắn liền với cơng cụ phát triển agentTool Chương 6: Thiết kế hệ dịch vụ Nội dung chương trình bày áp dụng quy trình phát triển hệ đa agent thiết kế cho thiết kế hệ dịch vụ du lịch TraNeS Chương 7: Cài đặt tích hợp hệ dịch vụ Nội dung chương trình bày vấn đề liên quan đến cài đặt tích hợp hệ dịch vụ thương lượng Chương 8: Giới thiệu hệ TraNeS Nội dung nhằm điểm qua số đặc trưng cách tiến hành cài đặt hệ dịch vụ du lịch TraNeS phát triển Chương 5, Kết luận Phần cuối kết luận số vấn đề cần quan tâm nghiên cứu phát triển ứng dụng Đề tài nghiên cứu khoa học Tài liệu viết với giả thiết người đọc quen thuộc với phương pháp luận phát triển phần mềm hướng đối tượng Do đó, nhiều khái niệm khơng nhắc lại use case, biểu đồ tương tác, biểu đồ trạng thái Mặc dù nhóm đề tài có nhiều nỗ lực để hồn thiện tài liệu khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp bảo đồng nghiệp MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC PHẦN CƠ SỞ PHÁT TRIỂN HỆ ĐA AGENT CHƯƠNG HỆ ĐA AGENT 1.1 Agent 10 1.1.1 Khái niệm agent .10 1.1.2 Agent đối tượng 12 1.2 Hệ đa agent 13 1.2.1 Khái niệm hệ đa agent .13 1.2.2 Mơi trường tính tốn thích hợp cho hệ đa agent .14 1.2.3 Các ứng dụng hệ đa agent 15 1.3 Các phương pháp luận phát triển hệ đa agent 16 1.3.1 Các cách tiếp cận phát triển hệ đa agent 17 1.3.1.1 Các phương pháp mơ hình u cầu .18 1.3.1.2 Các cách tiếp cận phân tích thiết kế hệ thống đa agent .19 1.4 Phương pháp luận Gaia .22 1.4.1 Giới thiệu chung .22 1.4.2 Pha phân tích 23 1.4.3 Pha thiết kế .23 Đề tài nghiên cứu khoa học 1.5 Phương pháp luận MAS-CommonKADS .24 1.5.1 Giới thiệu chung .24 1.5.2 Pha khái niệm hoá 25 1.5.3 Pha phân tích 25 1.5.4 Pha thiết kế .27 1.4 Kết luận 28 CHƯƠNG TƯƠNG TÁC TRONG HỆ ĐA AGENT .29 2.1 Tổng quan tương tác hệ đa agent 30 2.1.1 Ngôn ngữ truyền thông agent 31 2.1.2 Các mơ hình tương tác 33 2.1.3 Tương tác với agent trung gian .37 2.2 Thương lượng hệ đa agent 40 2.3 Mơ hình thương lượng song phương 42 2.3.1 Cơ sở toán học cho thương lượng song phương 42 2.3.2 Chiến lược thương lượng cho agent bán 45 2.3.3 Chiến lược thương lượng cho agent mua .47 2.4 Kết luận 52 CHƯƠNG ONTOLOGY TRONG HỆ ĐA AGENT .53 3.1 Khái niệm Ontology 54 3.1.1 Khái niệm 54 3.1.2 Ontology sở tri thức 55 3.1.3 Phân loại ontology 56 3.1.4 Vai trò ontology tương tác agent 57 3.2 Biểu diễn ontology 58 3.2.1 Biểu diễn ontology theo kiểu hình thức 59 3.2.2 Biểu diễn ontology theo kiểu khơng hình thức 65 3.3 Phương pháp luận xây dựng ontology tổng quát 67 3.4 Kết luận 69 CHƯƠNG QUY TRÌNH PHÁT TRIỂN HỆ PHẦN MỀM HƯỚNG AGENT 70 4.1 Đặc điểm phương pháp luận MaSE 71 4.2 Quy trình phát triển hệ phần mềm hướng agent 72 4.2.1 Khái quát bước phát triển 72 4.2.2 Pha phân tích 73 4.2.3 Pha thiết kế .93 4.3 Kết luận 103 PHẦN ÁP DỤNG PHÁT TRIỂN HỆ DỊCH VỤ DU LỊCH 104 CHƯƠNG PHÂN TÍCH HỆ DỊCH VỤ .105 5.1 Mơ hình sở thích người sử dụng .106 5.1.1 Bài toán dịch vụ du lịch 106 5.1.2 Mơ hình sở thích người sử dụng 107 a Ràng buộc thuộc tính 107 b Ràng buộc mặt hàng 109 Đề tài nghiên cứu khoa học 5.2 Phân tích hệ thống .110 5.2.1 Xác định đích hệ thống 110 5.2.2 Xây dựng use case 112 5.2.3 Xây dựng ontology 114 5.2.4 Hoàn thiện role 116 5.3 Kết luận 120 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ DỊCH VỤ 121 6.1 Một số vấn đề thiết kế hệ đa agent .122 6.2 Thiết kế hệ đa agent 122 6.2.1 Xây dựng lớp agent 122 6.2.2 Xây dựng phiên hội thoại 124 6.2.3 Hoàn thiện agent .129 6.2.4 Triển khai hệ thống 133 6.3 Kết luận 133 CHƯƠNG CÀI ĐẶT VÀ TÍCH HỢP HỆ THỐNG 134 7.1 Vài nét agentMom 135 7.2 Mơ hình tích hợp hệ thống 137 7.2.1 UserAgent .137 7.2.2 HotelAgent TrainAgent 137 7.2.3 MatchAgent 138 7.2.4 Hoạt động hệ thống 139 7.3 Cài đặt lớp agent 140 7.3.1 UserAgent .140 7.3.2 HotelAgent 146 7.3.3 TrainAgent 150 7.3.4 MatchAgent 153 7.4 Kết luận 156 CHƯƠNG GIỚI THIỆU HỆ TRANES .157 8.1 Đặc trưng Hệ TraNeS 158 8.2 Các mơ hình hoạt động hệ TraNeS .158 8.3 Các nhóm chức Hệ TraNeS .162 8.4 Cài đặt Hệ TraNeS .179 8.5 Bài học từ phát triển hệ TraNeS 179 8.6 Kết luận 180 KẾT LUẬN 183 TÀI LIỆU THAM KHẢO 184 Đề tài nghiên cứu khoa học PHẦN CƠ SỞ PHÁT TRIỂN HỆ ĐA AGENT Đề tài nghiên cứu khoa học CHƯƠNG HỆ ĐA AGENT Agent Hệ đa agent Một số vấn đề nghiên cứu phát triển hệ đa agent Các phương pháp luận phát triển hệ đa agent Nội dung chương trước hết trình bày cách khái quát agent, hệ đa agent, mơi trường thích hợp cho ứng dụng hệ đa agent, ba vấn đề cần quan tâm nghiên cứu phát triển hệ đa agent ontology, tương tác phương pháp luận phát triển hệ đa agent Phần chương tập trung trình bày tổng quan phương pháp luận phát triển hệ đa agent nhằm làm sở cho xây dựng quy trình phát triển hệ đa agent trình bày Chương Đề tài nghiên cứu khoa học CHƯƠNG 1: HỆ ĐA AGENT 10 1.1 Agent 1.1.1 Khái niệm agent Trong năm gần đây, phát triển công nghệ Internet dẫn tới việc áp dụng rộng rãi công nghệ thông tin vào nhiều lĩnh vực khác sống tìm kiếm truy xuất thơng tin, quản lý mạng viễn thông, thương mại điện tử, hỗ trợ định, giải trí,… Sự đa dạng lĩnh vực áp dụng khiến cho việc phát triển phần mềm ngày trở nên phức tạp phức tạp thể số đặc điểm sau đây: Khối lượng công việc cần xử lý ngày lớn: Các hệ phần mềm ngày phải xử lý khối lượng liệu lớn thao tác số lượng lớn nguồn thông tin Bên cạnh đó, q trình phát triển hệ thơng thường xun phải đối mặt với tốn có độ phức tạp lớn (nhiều toán thuộc dạng NP đầy đủ) đặc biệt với ứng dụng thương mại điện tử hay điều khiển phức tạp Yêu cầu tính xác ngày cao: Yêu cầu xuất với đời hệ thống địi hỏi độ xác thời gian thực hệ điều khiển không lưu, điều khiển thiết bị viễn thơng, tốn quản lý lưu lượng, quản lý tiến trình cơng việc… Đặc biệt, việc xây dựng triển khai ứng dụng thời gian thực ngày trở thành nhu cầu tất yếu hướng phát triển công nghệ thông tin truyền thơng nói chung Đề tài nghiên cứu khoa học Yêu cầu tính mở phân tán: Yêu cầu xuất với phát triển hệ thống mạng, đặc biệt hệ thống mạng Internet Ngày nay, hầu hết hệ thống thơng tin gắn bó chặt chẽ với mơi trường mạng Internet trở thành phần quan trọng sống người phần mềm cần phải đáp ứng ngày tốt nhu cầu người tìm kiếm thơng tin, hỗ trợ người mua người bán đưa định, phải có tính mở, tức cập nhật, thay đổi hay bổ sung dịch vụ vào hệ thống Yêu cầu tính độc lập cao thành phần hệ thống: Yêu cầu thể rõ hệ định hệ thương mại điện tử Các hệ thống yêu cầu thành phần phải hoạt động độc lập chủ động tương tác với thành phần khác nhằm hướng tới đích riêng Nhất hệ thống mà mục đích riêng thành phần không thống với nhau, chí tranh chấp u cầu trở nên quan trọng Những yêu cầu dẫn đến nghiên cứu phát triển mạnh mẽ công nghệ phần mềm năm gần Cách tiếp cận dựa cấu trúc chiếm ưu vào năm 70-80 bị thay phương pháp luận hướng đối tượng với