Tác tử công nghệ phần mềm hướng tác tử lê tấn hùng, từ minh phương, huỳnh quyết thắng

TRƯỜNG Đ Ạ I H Ọ C BÁCH KHOA HÀ N Ộ I KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN LÊ TẤN HÙNG MINH PHƯƠNG iỲNH QUYẾT THẮNG >707010) Ítíl ■ '1 , U701010101 P ^ '07070701010101010^0A0A ^ o A ì i ) 01010107 A O ^ y m O IO IG V 1>0707070707 OTOIOIOAOAO^ m ^ A 1 l0 ' 70 70 7 70 1 oa oa oa p A Jo-\OA0101010IO « ''0 70 70 7 1 0A 0A 0A 0A ^ 1707 070707 010AOAOAỌA ì0 01010 m n io o AOA 01010 ì OAOA01-: i0 0707070701010lOAOAOA ì Aơ \0T0101( ■ ^ họ^ ^ > ^ , huật , I0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 50 NĂM XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIEN KHOA CỔNG NGHỆ THỐNG TIN 1956 -2006 LÊ TẤN HÙNG TỪ MINH PHƯƠNG HUỲNH QUYẾT THANG TÁC TỬ CỎMỈ m ; h ệ p h m m ề m HƯỚNG TÁC TỬ NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ K Ỹ THUẬT HÀ NÔI Lòi nói đâu N gay lừ đâu năm HO, tác tử hệ đu tác tư (Agent Ví) M ui t [Agent System) biết đen với hctng loạt công trình nghiên cứu ¡¿I hướng nghiên cứu Tuy nhiên chì bắt đau từ khoang thập niên 90 tác tư Ví) hệ đa tác tư thừa nhận rộng rã i Ví) lậ p tức thu hút quan tâm ngày lớn cua g iớ i nghiên cứu cua giói công nghiệp lĩnh vực Công nghệ Thông tin Từ rát nhiều san phàm thương mại lay tác lư làm cóng nghệ nến tang cho phát trie n cua mình, rá t nhiêu trường đại học thê giớ i đưa lác tư vào chương trình đào tạo Công nghệ Thông tin cua bậc đại hục sau đại học Có nhiêu nguyên nhân dân tủi quan tâm đặc biệt Trong số đõ, nguyên nhăn quan trọng nhát leí công nghệ tác tư cung cap phương pháp luận xây dựng ứng dụng mới, phù hợp với hệ thong thông tin có tính mo Ví) phân tán mà diên hình Ici Internet Ngoìii ra, công nghệ túc tư có ưu diêm việc xây dựng nhiều dang ứng dụng khác Tai Việt Nam, túc tư hệ tác tử băt đâu nghiên cứu khoang vài năm gần Mặc dù xuất Việt Nam chưa lâu công nghị túc tư dã nhanh chóng trơ thành chù dề gây dược ý Cùng với nhiều nghiên cứu công bô hội nghị khoa học tạp chí chuyên ngcirh, tác tư hệ tác tư dược dưa veto giang dạy số trường, viện hình thức khác dê từ dó nhiêu ứng dụng sư dụng hệ tác tư a n g hàt dâu dược xây dựng va thư nghiệm Tuy nhiên, khó khàn cho người den tìm hiên ứng dụng công nghệ tác tư Việt Nam tliê u vắng tìii liệu tiếng Việt có tính hệ thong M ục tiêu sách cung cấp cho bạn đọc số kiến thức ve tác rr Ví) hệ da tác tư Những nội dung trình bày sách có thê chia làm hai phần, phục vụ cho hai mục đích chinh Thứ nhát, băng cách trình bày nguyên lý van dề mang tính lý thuỹìt, cuôn sách cung cap cho người đọc hình dung chung ve lý thuyết tác tư VVhệ đa tác tư Thứ hai, đê người dọc có thê tiếp cận với công nghệ kỹ thuật xây dự nị hệ tác tư, sách mô tà số công cụ, công nghệ ví dụ ứng d ụ nị tác tư cụ thê Một sô công cụ ứng dụng sô chinh Tác từ - Công nghệ phần mềm hướng tác tư tác giá với cộng cùa phát triên, sổ dược công hổ ừng dụng thực té Ngoài ra, dớ phục vụ việc xây dựng số ứng dụng thông dụng, nhiều nội dung không mang tính nến tang đổi với hệ tác tư tác tư di dộng, tác tư giao diện dược dưa vào trình hày thành chương riêng I 'ới nội dung sách có thê sư dụng lùm tc)i liệu học tậ tham khao cho sinh viên theo học chuyên ngành công nghệ thông tin người làm công tác nghiên cứu có quan tâm tới cóng nghệ tác tư Dê thuận lợ i cho việc xuất ban phát hành, cuồn sách dược chia thành hai tập Việc phán chia hoàn toàn yêu cầu xuất ban không liên quan tới cấu trúc phần trình bày sách Tác tư hệ đa tác tư lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng tương doi phát triển nhanh Do vậy, việc thu thập tài liệu lựa chọn nội dung đế trình bciy sách tương đối khó khăn Mặc dù tác gia dã cố gang song sách không thê tránh khỏi nhược diêm Chúng chân thành mong bạn dọc lượng thứ cho ý kiến dóng góp M ọi ý kiến dóng góp xin gửi về: Từ Minh Phương Lẻ Tấn Hùng Huỳnh Quvết Thắng phuongtm@fpt.com.vn hunglt@it-hut.edu.vn thanghq@-hut.edu.vn C c tá c g ia CHƯƠNG Tổng quan tác tử MỞĐẢU Sự phát triển cùa kỹ thuật tính toán vài thập kỷ cuối đà dẫn tới thay đổi tích cực lĩnh vực sử dụng thông tin đồng thời dẫn đến đời cùa nhiều công nghệ lĩnh vực nghiên cứu Một mặt, hệ thống máy tính ngày tiên tiến cho phép xử lý thông tin nhanh hơn, đa dạng tác động tích cực đến đời sống, vãn hoá, kinh tế Mặt khác, bàn thân phát triển phổ cập máy tính đặt yêu cầu mặt công nghệ, cách thức xây dựng, ứng dụng nghiên cứu hệ thống thông tin Các hệ thống máy tính đại có số đặc điềm sau: Việc sử dụng máy tính thiết bị tinh toán ngày phô dụng Do giá thành liên tục hạ, hệ thống xử lý thông tin ngày sử dụng nhiều ứng dụng Tác tứ - Công nghệ phần mềm hướng tác từ thiết bị trước khônc thể sử dụng thiết bị tính toán lý kinh tế Châng hạn gặp thiết bị gia dụng phổ biến trang bị máy tính nồi cơm điện thông minh, máy giạt tự xác định chế độ giặt, mức nước v.v Máy tinh ngày không hệ thong hoạt động riêng lé Ngày nhiều máy tính nối mạng cho phép liên kết, trao đổi, chia sé thông tin công việc tính toán với Hệ thống thông tin có dạng hệ thống làm việc phân tán song song Việc tính toán xử lý thông tin xem xét trình tương tác (giữa hệ thống tính toán) Xu hướng kết nối xử lý phân tán coi đặc điểm quan trọng cùa máy tính đại So lượng ứng dụng đa dạng với độ phức tạp không ngừng tàng Máy tính ngày đàm nhiệm công việc phức tạp hơn, không gần với khái niệm tính toán truyền thống Đây công việc trước vốn chi người có khả thực Nói cách khác, máy tính ngày trờ nên “ thông minh” hơn, “ trí tuệ” Máy tinh ngày có thêm tinh tự Để tăng suất, hiệu quà, giải phóng người khỏi nhiều công việc truyền thống, có xu hướng trao cho máy tính nhiều quyền hành động định, đồng thời giảm bớt can thiệp trực tiếp cùa người vào hoạt động máy Nhiều hệ thống tính toán điều khiển có khà tự động hoá cao, định độc lập hệ thống điều khiển hàng không chứng minh tính hiệu quả, ổn định an toàn Các hệ thống tinh toán dại ngày có tinh chất hướng người dùng, hệ máy tính đầu tiên, số người có thề sử dụng máy tính hạn che Họ đêu chuyên gia máy tính lập trình viên chuyên nghiệp, trang bị kiến thức đặc biệt để làm việc với máy tính, c ỏ thể nói máy tính quan trọng người sừ dụng, người sử dụng phải thích nghi học cách làm việc với máy Ngược lại, yêu cầu với máy tính ngày phục vụ người dùng ngày tốt, thề loạt yêu cầu giao diện thân thiện trực giác, khả thích nghi với yêu cầu người dùng, cho phép cung cấp thông tin có tính cá nhân hoá với đối tượng sử dụng Để xây dựng hệ thống tính toán thoà mãn đặc điểm yêu cầu nói số hướng nghiên cứu ứng dụng cùa khoa học máy tính đời, có tác từ hệ đa tác từ - nội dung đề cập sách Tổng quan tác tử 2.1 KHÁI NIỆM TÁC TỬ Tác tử gì? Có nhiều định nghĩa khác nhau, chí mâu thuẫn nhau, tác tử Đây đề tài tranh cãi tác giả, nhóm nghiên cứu, chí có nhiều báo mà nội dung so sánh phân tích định nghĩa tác tử Nguyên nhân dẫn đến nhiều định nghĩa tác tử tác già khác thường có yêu cầu khác đặc điềm tác từ tuỳ theo ứng dụng cụ thể cùa Ví dụ, nhiều định nghĩa nhấn mạnh khà tự học thích nghi nhiều ứng dụng, khả không quan trọng chí không mong muốn Việc không thống định nghĩa khái niệm xảy lịch sứ khoa học máy tính Chảng hạn, khái niệm tảng cùa trí tuệ nhân tạo “ trí tuệ” , “ thông minh” định nghĩa thống Theo định nghĩa thường sứ dụng, lác tứ (agent) hệ thống tính toán hoạt dộng tự chù môi trường dó, có cám nhận mồi trường tác động vào mói trường Định nghĩa có số điềm cần làm rồ Trước hết, tác tử hệ thống tinh toán, phần cứng, phần mềm, cà cứng lẫn mềm Nếu phần mềm, tác từ chương trình máy tính, môđun chương trình chí dòng thực hiện' Tuy nhiên, phần lớn nội dung trình bày, với mục đích minh hoạ, nhiều ví dụ sử dụng khái niệm tác tử tương đương với chương trình, hệ thống bao gồm cứng lẫn mềm cà chù thể người, số sinh vật khác Khi nói tác tử tồn hoạt động môi trường, định nghĩa nhấn mạnh khà tác tử cảm nhận thông tin trực tiếp từ môi trường tác động trực tiếp làm thay đổi môi trường theo cách (hình 1.1) Tác tử nhận thông tin từ môi trường qua quan cám nhận tác động vào môi trường quan tác động 1Thread, số tài liệu dịch tiểu trình luồng thực Tác từ - Công nghệ phần mềm hướng tác tử Đối với tác tử phần cứng, quan cảm nhận cảm biến, camera, quan tác động phận học, quang học âm Đối với tác từ chương trình phần mềm, môi trường hoạt động thông thường máy tính mạng máy tính Việc cảm nhận môi trường tác động thực thông qua lời gọi hệ thống Nói chung, tác tử thiết kế để hoạt động nhiều dạng môi trường khác Một điểm cần ý cảm nhận môi trường cùa tác tử không đầy đù môi trường phức tạp có chứa yếu tố không xác định Tính chất cùa loại môi trường khác trình bày phần sau Một yêu cầu quan trọng tác tử tính tự Cũng thân định nghĩa tác tử, có nhiều cách hiểu khác tính tự Ờ đây, tính tự chù hiểu khả tác từ hành động không cần đến can thiệp trực tiếp người hay tác tử khác: tác tử hoàn toàn có khả kiểm soát trạng thái hành vi thời gian tương đối dài Một số tác già định nghĩa tính tự chủ rộng hơn, chảng hạn yẽu cầu tác từ phải có tự học Với đặc điểm tồn hành động tự chủ môi trường, tác từ thực mục tiêu cho trước có thay chù cùa (người dùng tác từ khác) thực số nhiệm vụ Một số ví dụ tác tử Các đặc điểm nói tồn môi trường tự chù tìm thấy nhiều hệ thống hệ thống coi tác tử theo định Tổng quan tác tử nghĩa Dưới hai ví dụ tác từ phần cứng phần mềm • Các hệ thống điều khiển tự động Các hệ thống đặt môi trường làm việc, có khà thu nhận trực tiếp thông tin môi trường qua cảm biến, đồng thời có khả tác động lại môi trường điều kiện bên thay đổi Ví dụ đơn giàn cho hệ thống điều khiển tự động điều nhiệt (của lò sưởi, điều hoà nhiệt độ) Hệ thống có càm biển để đo nhiệt độ trực tiếp cùa môi trường Nếu nhiệt độ đo cao thấp số ngưỡng đó, hệ điều nhiệt tác động vào môi trường cách bật (tắt) hệ thống làm nóng làm lạnh Các ví dụ khác phức tạp cùa hệ thống điều khiển tự động hệ thống điều khiển tầu vũ trụ nhà máy điện hạt nhân ■ Các service Windows daemon (tiến trình Unix, Linux) Đây tiến trinh chạy chế độ nền, làm nhiệm vụ theo dõi số thông số hệ thống thực tác động vào hệ thống Ví dụ, tiến trình quàn lý email theo dõi nhận email, đồng thời hiển thị icon thông báo trường hợp có email chưa đọc Môi trường làm việc trường hợp môi trường phần mềm Thông tin thu thập nhờ gọi số hàm cùa hệ điều hành để đọc thông tin từ cổng Tác động vào môi trường bao gồm việc thay đổi giao diện đồ họa (làm icon) tạo âm gây ý 2.2 Tác tử thông minh Một số lượng lớn hệ thống tỉnh toán phù hợp với định nghĩa tác từ phần coi tác từ Tuy nhiên, nghiên cứu tác tử thường quan tâm đặc biệt tới tác từ thòng minh (intelligent agent), định nghĩa sau Tác từ thòng minh tác tử có hoạt động linh hoạt mềm dẻo đế thực mục tiêu dược giao So với tác tử nói chung, đặc điểm quan trọng tác từ thông minh tính linh hoạt Vậy tác tứ gọi linh hoạt ? Tính linh hoạt cùa tác tử xác định ba đặc điềm sau: ■ Tính phàn xạ: tác từ có khà phàn xạ kịp thời với thay đổi môi trường mà tác từ cảm nhận 10 ■ Tác tử - Công nghệ phẩn mềm hướng tác từ Tinh tự động (hành động có mục đích): không chi phản xạ, tác tử phải biết chủ động tìm kiếm hành động hướng tới thực mục tiêu giao ■ Tinh cộng đồng-, tác tử có khà tương tác với người dùng tác tử khác để thực nhiệm vụ riêng để giúp đờ đối tác Ba đặc điểm hệ phần mềm xét riêng rẽ Trước hết, nói đến tính động hành động có mục đích Bất hàm chương trình (chảng hạn ngôn ngữ bậc cao c, Java) có thề coi có tính chù động Cụ thể, hàm chương trình nhận số liệu số điều kiện đầu vào định Sau gọi, chương trình chù động thực nhiệm vụ cùa mình: thực tính toán để đưa kết quà cho liệu đầu vào Đó hành động có mục đích Nói rộng ra, tính chất tiêu biếu cho hệ thống chức Những hệ thống nhận nhiệm vụ đầu vào, thực cho kết đầu tương ứng với đầu vào Một đặc điểm cùa hệ thống yêu cầu điều kiện đầu vào nhiệm vụ đặt không thay đổi suốt thời gian hệ thống thực Trên thực tế, có nhiều môi trường không thoả mãn yêu cầu bất biến điều kiện mục tiêu nói Đó có thề môi trường có độ phức tạp cao, tác tử đầy đù thông tin thông tin không xác môi trường, có diện cùa nhiều tác tử khác, môi trường mang tính động, thay đổi theo thời gian dẫn đến thay đổi mục tiêu cùa tác tử Trong trường hợp đó, việc thực cách máy móc, không quan tâm đến thay đổi từ môi trường không hợp lý Khà nâng phàn xạ cùa tác tử trường hợp cần thiết Nó thể việc đáp ứng kiện dẫn đến thay đổi điều kiện mục tiêu hành động tác tử Tuy nhiên, việc xây dựng chương trình chi tuý phàn xạ không khó Các chương trình xây dựng theo kiều hướng kiện có tính chất Xét ví dụ lập trình cho Windows Chương trình chù yếu bao gồm hàm hay phương thức (method) xử lý kiện Mỗi xẩy kiện hệ thống người dùng bấm chuột, có email mới.v.v hàm xử lý kiện tương ứng gọi cho phép hệ thống có phản xạ thích họp với thay đổi vấn đề đạt tác từ phải kết họp cân bàng hai đặc điểm phản xạ chù động mức độ thích hợp Nếu tác từ dành nhiều thời gian thực hành động có mục đích cùa mình, tác tử phàn xạ kịp môi 328 Tác tử - công nghệ phần mềm hướng tác từ Sau thực thao tác nói , ta có ontology xây dựng dựa mệnh đề logic sau: p ers o n = T n T male = T n T man = p ers o n n T man = p ers o n n 3sex : m a le p are n t = p erso n nT p are n t = p erso n n Bchild fa th e r = p are n t n : T man g n d fa th e r = fa th e r n T g n d fa th e r = fa th e r n c h ild wom an = p ers o n n - : p are n t man Kết luận Như vậy, ta xây dựng sờ lý thuyết cho việc xây dựng ontology bàng lý thuyết hình thức Một tập hợp thao tác đưa cho phép làm việc với ontology Các thao tác mô tà dạng điều kiện trước va sau nên thích hợp cho việc xây dựng hệ thống cho phép quán lý trinh xây dựng phát triển ontology phù hợp với yêu cầu riêng cùa người sứ dụng Bằng thao tác này, trình phát triển theo thời gian cùa ontology kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo tính thống sở tri thức Sau xây dựng sờ lý thuyết, bước ta sỗ đưa phương pháp phát triển ontology dựa sờ lý thuyết Đó phương pháp xây dựng ontology hình thức Tài liệu tham khảo 329 T À I L IỆ U T H A M K H Ả O [Bashir 2003] Bashir F.I., Mansoor H Ontology Construction for Structured Textual Data Dept, o f Electrical & Computer Engineering, University o f Illinois at Chicago, 2003 [Bcs] http://www.bcs.org/BCS BCS homepage [Bjoraa 2003] Bjoraa E Ontology guided financial knowledge extraction from semistructured information sources Masters Thesis, Agder University College, 2003 [Chavez 1996] Chavez A., Maes P., Kasbah: An Agent Marketplace for Buying and Selling Goods, Proceedings o f PAAM 96 [Ciocoiu 1999] Ciocoiu M., Nau D.S Ontology-Based Semantics NIST 70NANB6H0147 1999 [Collis a] Collis J., Ndumu D - Intelligent System Research Group, BTLs - ZEUS Technical Manual [Collis b] Collis J., Ndumu D - Intelligent System Research Group, BTLs - The Role Modelling Guide [Collis c] Collis J., Ndumu D - Intelligent System Research Group, BTLs - The ZEUS Realisation Guide [Corcho 2003] Corcho O., Fernandez-Lopez M „ Gomez-Perez A Methodologies, tools and languages for building ontologies Where is their meeting point? Data & Knowledge Engineering 46: 41-64 [Costello 2002] Costello R.L., Jacobs D.B OWL Web Ontology Language, The MITRE Corporation, 2002 [Cybulski 2002] Cybulski J.L., Nguyen L., Lamp J.W., Smith R Developing an Ontology The Seventh Australian Workshop on Requirements Engineering Proceedingspp 169 - 182, Deakin University Melbourne Australia 2002 [de Almeida 2000] de Almeida R A systematic Approach for Building Ontologies CEP 21945-970, RJ 2000 [Ding 2003] Ding Z and Peng Y A Probabilistic Extension to Ontology Language OWL Report Technical Report University o f Mary land Baltimore County, 2003 Tac tin - Cong nghe ph4n m§m htforng tac ti> 330 [Falquet 2003] Falquet G., Jiang C A Framework to Specify Hypertext Interfaces for Ontology Engineering KMOM-IJCA1 2003 [Faratin 2002] Faratin P., Sierra C., and Jennings N.R Using similarity criteria to make trade-offs in automated negotiations, Artificial Intelligence 142 (2), Elsevier [Fredrik 1995] Fredrik K., A Brief Comparison o f News Filtering Software, The IntFilter Project, Dept, o f Computer and Systems Science, Stockholm University, available from http://www.dsv.su.se/~fk/if_Doc/IntFilter.html, 1995 [Gang 2001] Gang X Ontologies and How to build them 2001 [Grasso 2000] Grasso F Using an Ontology Conceptualisation Method to Capture an Advice Giving System’ s Knowledge ECAI 2000 14th European Conference on Artificial Intelligence, 2000 [Guarino 2000] Guarino N Understanding, Building, And Using Ontologies Special CNR Project on ontological and linguistic tools 2000 [Hakimpour 2000] Hakimpour F., Geppert A Ontologies: an Approach to Resolve Semantic Heterogeneity in Databases Swiss National Science Foundation (SNSF), Project Number: 2100-053995, 2000 [He 2001] He Q Ontology Development Technical Report, University o f Calgary 2001 [Horrocks 2003] Horrocks I., McGuinness D.L Web Ontology Language (O W L) Abstract Syntax and Semantics - W3C, 2003 http://www.w3.org/TR/owl-syntax/ [Huhns 1998] Huhns M and Singh M (eds) Readings in agent, Morgan Kaufmann, San Francisco, USA [Jade] JADE, Java Agent DEvelopment Framework API, available from http://sharon.cselt.it/projects/jade/ [Jennings 1996] Jennings N R., Faratin P., Johnson M J., Norman T J., O'Brien P., Wiegand M.: Agent-based business process management, International Journal o f Cooperative Information Systems, (2&3) [Jennings 1998] Jennings N.R., Sycara K., Wooldridge M., A Roadmap o f Agent Research and Development, Journal o f Autonomous Agents and Multi-Agent Systems, 1, Kluwer Academics Tài liệu tham khảo 331 [Jones 1998] Jones D., Bench-Capon T., Visser P Methodologies for develop ontology ECAl-98 Workshop on Ontological Engineering, 1998 [K alfogloul 2002] Kalfogloul Y and Schorlemmer M Information-Flowbased Ontology Mapping, the First International Conference on Ontologies Databases and Applications o f Semantics (ODBASE'02), Irvine CA, USA, 11- 2002 [Kazakov 2003] Kazakov M., Abdulrab H., Babkin E Intelligent integration o f distributed components: Ontology Fusion approach IAW TIC 2003 Proceedings/ISBN 1740880692, 2003 [Kazakov 2003] Kazakov M., Abdulrab FI., Babkin E Intelligent integration o f distributed components: Ontology Fusion approach IAW TIC 2003 Proceedings/ISBN 1740880692, 2003 [Klyne 2002] Klyne G., Carroll J Resource Description Framework (RDF): Concepts and Abstract Syntax W3C, 2002, http://www.w3.org/TR/rdf-concepts/ [Konstan 1997] Konstan J., M ille r B., Maltz D., Herlocker J., Gordon L , and Riedl J., GroupLens: Applying collaborative filtering to Usenet news, Communications o f the ACM, vol 40, No 3, pp 77-87, March 1997 [Lee 2002] Lee C.H., Seu J.H., Evens M.W Building an Ontology for CIRCSIM-Tutor Proc 13th Midwest AI and Cognitive Science Society Conference, MAICS-2002, Chicago, pp 161-168,2002 [Lieberman 1995] Lieberman H., Letizia: An Agent That Assists Web Browsing, Proceedings o f the Fourteenth International Joint Conference on A rtificial Intelligence, August 1995 [López 2002] López F M Overview O f Methodologies For Building Ontologies Technical Report Universidad Politécnica de Madrid, 2002 [Maes 1994] Pattie Maes: Agents that Reduce Work and Information Overload Communications o f the AC M 37(7) [McGuinness 2003] McGuinness D.L., van Harmelen F O W L Web Ontology Language Overview W3C, 2003 http://www.w3.org/TR/owl-guide/ [McGuinness 2003b] McGuinness D.L., van Flarmelen F O W L Web Ontology Language Guide W3C, 2003 http://www.w3.org/TR/owl-features/ Tác tử - Công nghệ phần mềm hướng tác tử 332 [M iller] M ille r E An Introduction to the Resource Description Framework Research Scientist, Online Computer Library Center, Inc Office o f Research Dublin, Ohio [Nakabasami 2002] Nakabasami c An Inductive Approach to Assertional M ining for Web Ontology Revision Toyo University, 2002 [Navigli 2003] Navigli R and Velardi p Ontology Learning and Its Application to Automated Terminology Translation IEEE Computer Society 1094-7167/03, 2003 [Noy 1999] Noy N.F and McGuinness D.L Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology Stanford University, 1999 [Obitko 2001] Obitko M Ontologies Description and Applications Research Report, Gerstner Laboratory, Department o f Cybernetics, Czech Technical University, ISSN 12133000,2001 [Parunak 1986] Van Dyke Parunak H Manufacturing experience with the contract net In M Huhns, editor, Distributed Artificial Intelligence Pitman Publishing: London and Morgan Kaufmann: San Mateo, CA, USA [Phuong 2001] Từ Minh Phương, Phạm Hoàng Duy, Nguyễn Ngọc Chương, Agert thông minh ứng dụng thương mại điện tử, Tạp chí Internet, số 14, 2001 [Phuong 2005] Từ Minh Phương, Trịnh Hữu Kiên, Công cụ hỗ trợ tạo Web có ngữ rghĩa sừ dụng kỳ thuật tách thông tin từ văn bàn, Chuyên san Các công trình nghiên cứu - khai viễn thông công nghệ thông tin, tạp chi Bưu viễn thông, số 14, 2005 [Rosenschein 1994] Rosenschein J.S., Zlotkin G „ Rules o f encounters: designing conventions for automated negotiation among computers, M IT Press, Cambridge, M A, USA [Seo 2001] Seo Y w and Zhang B.T., Personalized web-document filtering using reinforcement learning, Applied Artificial Intelligence, 2001 [Sheth 1993] Sheth B and Maes p Evolving agents for personalized information filtering, In Proceedings o f the ninth IEEE Conference on Artificial Intelligence for applications, pp 345-352, 1993 [Sindt 2003] Sindt http://www.tzi.de/ T Formal Operations for Ontology Evolution CET 2003 Tài liệu tham khảo 333 [Steels 1990] Steels L., Cooperation between distributed agents through self-organization, Proceedings o f M A A M A W -89, Elsevier, Amsterdam [Sutton 1998] Sutton R and Barto A., Reinforcement Learning: An Introduction, M IT Press, 1998 [Sycara 1996] Sycara K., Decker K., Pannu A , Williamson M and Zeng D., Distributed Intelligent Agents IEEE Expert, vol 11(6) [Uschold 1996] Uschold M., Gruninger M Ontologies: Principles, Method and Applications Knowledge Engineering Review, Volume 11, 1996 [van Harmelen 2003] van Harnielen F., Hendler J., Horrocks I., McGuinness D.L., PatelSchneider P.F., Stein L.A O W L Web Ontology Language Reference W3C, 2003 http://www.w3.org/TR/2003/WD-owl-ref-20030221/ [Wache 2002] Wache H., Visser U., Scholz T Ontology construction - An iterative and dynamic task FLARE2002, 2002 [Waldspurger 1992], Waldspurger C.A., Hogg T., Huberman B., Kephart J.O., Stornetta W.S., Spawn: A distributed computational economy IEEE Transactions on software engineering, 18(2) [Weiss 1999] Weiss G (eds) Multiagent systems A modern approach to distributed artificial intelligence M IT Press, Cambridge, Massachusetts, USA [Wilson 2002] Wilson R and V illa R., Survey on Methods, Standards and Tools for LO Know ledge Technical Report, University o f Strathclyde, Glasgow, 2002 [Wooldridge 2002] Wooldridge M., An introduction to multiagent systems, John W illey & Sons, West Succex, England [Zamir 1998] Zamir O and Etzioni O., Web document clustering: a feasibility demonstration Proceedings o f the 21st annual international ACM S1GIR conference on Research and development in information retrieval, Melbourne, Australia, pp.46-54, August 24-28, 1998 [Zeus] http://more.btexact.com/projects/agents/zeus/ ZEUS homepage Mục lục 335 M Ụ C LỤC Lời nói đầu Chuông T Ó N G Q U A N VẺ T Á C TỦ Mở đầu Khái niệm tác t 2.1 Tác tử gì? 2.2 Tác từ thông m in h 2.3 Các đặc điểm khác cùa tác tử 12 2.4 So sánh tác tử số khái niệm khác 12 2.4.1 Tác tử đối tượng 12 2.4.2 Tác tử hệ chuyên g ia 14 Tác tử môi trường 14 Hệ đa tác từ 16 Tác tử lĩnh vực nghiên cứu liên quan 19 5.1 Trí tuệ nhân tạo 20 5.2 Mạng máy tính, internet intranet 23 5.3 Công nghệ phần mềm 24 Ưu nhược điểm cùa tác từ công nghệ tác tử 26 M ột số ứng dụng cùa tác tử 27 7.1 ứng dụng quản lý sản xuất 28 7.2 Tác từ quản lý trinh luồng công việc (w o rk flo w ) 28 7.3 Tác tử thu thập quản lý thông tin 29 7.4 Tác từ phục vụ thưcmg mại điện tử 30 7.5 Tác tử giao diện 30 7.6 Trò chơi sử dụng tác tử 30 C huông T Á C TỦ T H Ô N G M IN H Kiến trúc chung cùa tác tử 31 Cảm nhận tác động 32 2.1 Cảm nhận 32 2.2 Tác động 34 336 Tác tứ - Công nghệ phần mềm hướng tác từ Cơ chế đ ịn h 34 3.1 Mô hình chung 34 3.2 Tác tứ phản x 35 3.3 Tác tử có trạng thái 37 3.4 Tác tử hành động có mục đích 38 3.5 Tác từ hành động theo hàm tiện ích 40 3.6 Tác tử với chế suy diễn lôgic 41 Kiến trúc cụ 48 4.1 Kiến trúc phàn x 49 4.2 Tác tử hành động có đ ịn h 56 4.3 Lập kế hoạch 65 4.4 Kiến trúc la i 67 Chuông TƯƠNG T Á C TRO NG HỆ ĐA TÁ C TỬ Hệ tác tứ trò chơi chiến luợc 76 1.1 Trò chơi chiến lược 76 1.2 Trò chơi với hai tác từ 78 Hành động ưu cân bàng Nash 80 2.1 Hành động ưu th ế 80 2.2 Cân bảng Nash 82 Tác tử tư lợ i 84 Các tiêu chí thiết kế chế 85 Đấu giá 87 5.1 Một số yếu tố liên quan đến đấu g iá 88 5.2 Các giao thức đấu g iá 89 5.2.1 Đấu giá kiểu A n h 89 5.2.2 Đấu giá kiểu Hà Lan 90 5.2.3 Đấu giá với giá cao trả giá k ín 90 5.2.4 Đấu giá V ic k re y 91 5.3 Lợi nhuận đấu giá 92 5.4 Sai lệch thông tin thông đồng người mua 93 5.5 Người bán đấu giá gian lặn 93 5.6 Ví dụ ứng dụng đấu giá cân tả i 94 Thương lượng 95 Mục lục Các yếu tố liên quan đến thương lượng 96 6.2 Phân loại thương lượng theo miền 98 6.3 Thương lượng hướng công v iệ c 101 6.4 Một số phương pháp thương lượng khác 110 Chuông 337 PHÓ I HỢP TRO NG HỆ ĐA TÁ C TỦ Phối hợp tầm quan trọng hệ đa tác từ 116 1.1 Phối hợp 116 1.2 Sự cần thiết phái phối hợp 117 1.3 Một số đặc điếm cùa phối hợp hệ tác t 118 1.4 Ọuan hệ hành động 119 Chia sé công việc 120 Chia sẻ kết 129 Hợp tác chinh xác chức n ă n g 130 3.2 Bảng đen trao đổi thông tin nhờ kho chứa thông tin chung 131 Phối hợp nhờ cấu trúc tổ chức 133 Phối hợp nhờ quy tác luật 135 3.1 5.1 Hình thành quy tác luật lệ 136 5.2 Quy tác dựng sẵn 138 Phối hợp thông qua ý định chung 139 Phối hợp nhờ lập kế hoạch 142 7.1 Tạo kế hoạch phân tán cách tập trung 143 7.2 Tạo kế hoạch tập trung cách phân tán 145 7.3 Tạo kế hoạch phân tán cách phân tán 145 7.3.1 Kết hợp kế hoạch 146 7.3.2 Lập kế hoạch phân tán phân cấp 147 Lập kế hoạch tổng thể phần 150 8.1 Lập kế hoạch 150 8.2 Trao đồi thông tin kế hoạch 150 8.3 Điều chinh kế hoạch 151 8.4 Tổ chức hệ thống 154 8.5 Lập kế hoạch tổng thể phần tổng quát 154 338 Tác tử - Công nghệ phẩn mềm hướng tác tử Chương CÔ NG NGHỆ PHÀN M È M HƯỚNG TÁ C TỬ Tiếp cận hướng tác từ cho công nghệ phần mềm 157 1.1 Các hệ thống phần mềm phức tạp 157 1.2 Phần mềm hướng tác từ gì? 160 1.3 Tiếp cận hướng tác tử cho cáchệ thống phần mềm phức tạp 162 1.3.1 Các phân rã hướng tác từ 163 1.3.2 Các trừu tượng hoá hướng tác từ cho hệ thống phầnmềm phức tạp 164 1.3.3 Sự thay đổi cấu trúc tổ chức tạo quàn lý mềm dẻo 165 1.4 Các tác từ so với đối tượng component-ware 166 Vòng đời phần mềm hướng tác từ 169 2.1 Đặc tả (Specification) 169 2.2 Thực (Implementation) 171 2.2.1 Làm mịn (Refinement) 171 2.2.2 Việc thực trực tiếp đặc tả tác tử 173 2.2.3 Việc biên dịch đặc tà tác tử 174 2.2.4 Sự xác m in h 175 2.3 Các hướng tiếp cận tiên đề (axiomatic) 176 2.3.1 Sự tiên đề hóa hai ngôn ngữ đa tác tử 176 2.3.2 Các hướng tiếp cận ngừ nghĩa: kiểm tra mô hình 177 Phưorng pháp luận hướng tác từ 179 3.1 Phưorng pháp Prometheus 179 3.2 Phưcmg pháp Tropos 180 3.3 Phưong pháp Gaia 181 Mở rộng U M L cho đặc tả tác từ 183 4.1 Tổng quan U M L 184 4.2 Sử dụng U M L phát triền hệ thống tác tứ 185 4.3 Phân tích hướng tác từ 186 4.4 Thiết kế hướng tác tử 188 Mở rộng U M L cho việc đặc tả Agent - A U M L 189 Mô tà toàn giao thức - M ứ c 192 6.1 Gói (Packages) 192 6.2 Mầu (Tem plate) 194 Mô tả tưong tác tác từ - Mức 195 7.1 Biểu đồ diễn tiến (Sequence Diagram) 195 Mục lục 339 7.2 Biểu đồ cộng tác (Collaboration Diagrams) 198 7.3 Biểu đồ hoạt động (A ctivity Diagrams) 199 7.4 Biểu đồ trạng thái (State chart) 200 Mô tả trình bên tác tử 202 Biểu đồ hoạt động (A ctivity Diagram) 202 8.2 Biểu đồ trạng thái (Statechart) i ( 203 Xem xét A U M L khác 204 U M L hỗ trợ đặc tả chi tiết vai trò tác tử 204 9.2 Đặc tả tác từ tác tử di động 207 9.2.1 Sừ dụng biểu đồ U M L - gói đề biểu diễu tác tử 207 9.2.2 Mở rộng M o b ility thuộc tính quan trọng cùa tác tử bàng biểu đồ triển k h a i 208 9.3 M ột số ký pháp dựa tác tử hữu ích khác K 209 Chuông BẢN T H É H Ọ C -O N T O L O G Y Tổng quan ontology 212 1.1 Giới thiệu chung 212 1.2 Sự cần thiết cửa ontology 213 1.3 Ví dụ minh hoạ ontology Định nghĩa ontology khái niệm liên quan 216 218 2.1 Những định nghĩa 218 2.1.1 Trong triết học 218 2.1.2 Trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo 219 2.1.3 Trong Công nghệ thông tin 220 2.2 Phương pháp hình thức mô tà ontology .221 2.3 Phân loại khái niệm định nghĩa 222 2.3.1 Từ vựng “ Controlled Vocabualary” (CVs) 222 2.3.2 Ontology biểu diễn lĩnh vực - miền ( domain) 224 2.3.3 Phân cấp - Taxonomy .0 224 2.3.4 Cấu trúc sơ đồ đối tượng ( Object Scheama) 225 2.4 Kỹ nghệ ontology Mô hình hóa liệu - Data M o d e l 229 Minh hoạ làm rõ thêm định nghĩa 232 Phân loại ontology 240 Ưu điểm khả ứng dụng ontology .242 340 Tác tử - Công nghệ phần mềm hướng tác tử Các ứng dụng dựa ontology 244 6.1 Web ngừ nghĩa (Semantic Web) 244 6.2 Khai phá liệ u .246 6.3 Tích hợp liệ u .247 6.4 Xừ lý ngôn ngữ tự nhiên (N LP) .248 6.5 Thương mại điện tứ 248 Chưong XÂ Y DỤNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN PHÁT TR1ÉN O N TO LO G Y Những phương pháp luận công nghệ ontology 250 1.1 Phương pháp Mô hình doanh nghiệp(Enterprise Model Approach) 250 1.2 Phương pháp M ETHONTOLOGY 251 1.3 Ngôn ngữ cùa Ontology - Ontolingua 252 1.4 Guarino 253 Đặc điểm cùa phương pháp xây dựng ontology 254 Phương pháp luận hình thức 255 3.1 Các mô tả khai báo 255 3.2 Các bước xây dựng 257 3.2.1 Xây dựng ngữ cành ứng dụng 258 3.2.2 Các câu hỏi phi hình thức 258 3.3 Các thuật ngữ 259 3.3.1 Thuật ngữ phi hình thức 259 3.3.2 Thuật ngữ hình thức 259 3.3.3 Câu hỏi hình th ứ c 260 3.3.4 Các địnhnghĩa hình thức 261 3.4 Vai trò phương pháp Guarino 262 Các tiêu chuẩn thiết kế ontology 266 Kỹ nghệ ontology (Ontology Engineering) 267 5.1 Tiến trình công nghệ ontology 267 5.2 Xác định phạm vi trọng tâm, sử dụng kịch cho đặc tà 268 5.3 Tập hợp liệu thu nhận tri thứ c 269 5.3.1 Quá trình thuthập 270 5.3.2 Một số kỹ thuật thu thập liệ u 272 5.3.3 Vòng phân tích phê chuẩn 275 Xây dựng ontology từ nguyên liệu th ô 276 341 Mục lục Khái niệm hoá thống ontolog y 280 Bộ khung phân loại cùa ontology 282 Các công cụ hỗ trợ xây dựng ontology 289 9.1 Yêu cầu công cụ thiết kế 289 9.2 Nhóm công cụ phát triển ontology 290 9.3 Công cụ Protégé-2000 291 9.3.1 Khá tưcmg thích 292 9.3.2 Khà mờ rộ n g 293 9.4 Nhóm công cụ hỗ trợ việc ghép (merge) ontology 293 9.5 Nhóm công cụ đánh giá ontology 294 9.6 Nhóm công cụ hỗ trợ lưu trữ truy vấn 295 10 Xây dựng Ontology cho toán tác tử 296 10.1 Khái niệm 296 10.2 Ontology hệ thống đa tác từ (M ulti-A gent) 296 Phụ lục A PHƯƠNG PHÁP LUẬN TÁ C TỦ Phương pháp ID E F5 .299 CommonKADS K A C T U S 301 PLINIUS 301 ONIO NS 302 Mikrokosmos 303 M E N E LA S .303 PHYSSYS 304 SENSUS 304 Phương pháp luận Gaia 305 9.1 Phân tích 305 9.1.1 Mô hình vai tr ò 307 9.1.2 Mô hình tương tác 311 9.1.3 Ọuá trình phân tíc h 313 9.2 Thiết kế 313 9.3 Mô hình tác tử 314 9.4 Mô hình dịch v ụ 315 9.5 Mô hình hiểu biết 316 10 Quá trình thiết kế 316 i 342 Tác tử - Công nghệ phần mềm hướng tác tử Phụ lục B PHƯƠNG PHÁP LUẬN H ÌN H THỬ C XÂY DỤNG O N TO LO G Y Cơ sờ lý thuyết logic hình thức 17 1.1 Ví dụ phá hệ 317 1.2 Định nghĩa ngôn ngữ logic hình thức 18 1.3 Định nghĩa kiểu danh sách 319 1.3.1 Các thù tục xây dựng danh sách 319 1.3.2 Định nghĩa hình thức ontology dựa kiểu danh sách 323 1.3.3 Các thao tác ontoloay 324 1.3.4 V í dụ xây dựng ontology bàng thú tục hình thức 327 Kết lu ậ n 328 T À I L IỆ U T H A M K H Ả O 329 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI T Á C TỬ C Ô N G N G H Ệ P H Ầ N M ỀM HƯỚNG TÁ C TỬ Tác giả: LÊ TẤN HÙNG TỪ MINH PHƯƠNG HUỲNH QUYẾT THĂNG Chịu trácli nhiệm xuất bán: Biên tập sủa bài: Trình bày bìa: PGS TS TÔ ĐẢNG HẢI ThS NGUYẺN h u y t iế n NGỌC LINH, HOÀNG GIANG HƯƠNG LAN NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ TH U ẬT 70 Trần Hưng Đạo - Hà Nội Á