CHƢƠNG 2 : MÔ HÌNH ROLE TRONG HỆ ĐA AGENT MỞ
2.1 Vấn đề xây dựng mô hình biểu diễn role
Khái niệm role đã đƣợc giới thiệu trong phần 1.3. Một trong những vấn đề rất đƣợc quan tâm là mô hình hóa role nhằm mô tả các chính xác yêu cầu và thiết kế hệ thống. Trong hệ đa agent đóng, role đƣợc biểu diễn nhƣ một nhóm các tác vụ (task) cố định và các trách nhiệm đƣợc xác định trƣớc. Trong hệ đa agent mở, role có thể đƣợc gán và thay đổi trong quá trình tƣơng tác giữa các agent. Việc một agent đảm nhận hay không đảm nhận một role là dựa trên khả năng và mục tiêu của agent đó trong quá trình thực thi của hệ thống.
Có rất nhiều mô hình biểu diễn role trong hệ đa agent mở đã đƣợc đƣa ra. Mỗi mô hình biểu diễn role có những quan điểm khác nhau về kiểu tổ chức đa agent, và role; đƣa ra các cách thức biểu diễn role khác nhau và có những mô tả khác nhau về quan hệ giữa các role.
Mô hình tổ chức của nhóm DeLoach ([9],[10],[11]) cho rằng mỗi role yêu cầu một tập khả năng (C). Mô hình này xây dựng các hàm đánh giá:
Yêu cầu cần có để đảm nhiệm role (hàm requires: R, C Boolean.
Quan hệ giữa các role đƣợc xây dựng dựa trên hàm related: R, R-> Boolean.
Tuy nhiên, các thuộc tính cụ thể của role, các hành vi gán cho agent khi nhận role đó và các dạng quan hệ không đƣợc mô tả trong mô hình này.
Mô hình của Odell ([20], [21], [22]) gắn role với khái niệm nhóm (group). Role đƣợc định nghĩa là một tập các nhiệm vụ đƣợc chuẩn hoá cho các hành vi trong một group xác định. Có thể có hai dạng quan hệ giữa các role:
Quan hệ gộp (aggregation): Các role có thể kết hợp với nhau, khi đó agent đảm nhiệm role này sẽ có tập hành vi gộp từ hai role ban đầu.
Quan hệ “hiểu biết” (acquaintance). Nếu một role hiểu biết role khác
thì agent đảm nhiệm role này có thể chuyển sang đảm nhiệm role khác bất cứ lúc nào.
Biểu diễn role và thiết kế hệ thống dựa trên role trong mô hình này mở rộng từ các khái trong UML nên rất gần gũi với các lập trình viên hƣớng đối tƣợng. Tuy nhiên, cũng nhƣ trong mô hình của DeLoach, các thuộc tính cụ thể của role và các hành vi sẽ gán cho agent đảm nhiệm role không đƣợc mô tả chi tiết.
Trong mô hình của H. Xu và X. Zhang ([23], [24]), các tác giả đƣa ra cách thức biểu diễn khái niệm role dựa trên các thành phần:
attributes (tập thuộc tính)
goals (tập mục tiêu của role)
plans (tập kế hoạch)
actions (tập hành động)
permissions (tập quyền hạn)
protocols (tập giao thức)
hàm beTaken (trạng thái được thực hiện - boolean).
Các goals (mục tiêu) sẽ đƣợc gắn với các role cụ thể và đƣợc thực hiện trong
tập plan của role đó. Một số quan hệ giữa các role đƣợc mô tả gồm: quan hệ kế thừa, quan hệ đối lập, quan hệ không tương thích. Mô hình này phân biệt rõ hai
khái niệm role và thể hiện role, tuy nhiên, ngoại trừ quan hệ kế thừa, các quan hệ khác chƣa đƣợc thể hiện rõ trong tập role của hệ thống.
Nhóm nghiên cứu Cabri et. al. ([2..6]) biểu diễn role là một tập các khả năng
(capacities) và các hành vi mong muốn (expected behavior). Tập khả năng và
hành vi này sẽ đƣợc chuyển cho agent thực hiện role đó. Hệ thống thực hiện gán role cho agent trong tƣơng tác đƣợc gọi là BRAIN.
Hình 2.1: Tương tác giữa các role trong BRAIN
Tƣơng tác giữa các agent dựa trên role cũng đƣợc mô tả trong BRAIN dựa trên các hành động (action) và sự kiện (event). Các role sẽ đƣợc gán trong quá
trình tƣơng tác bằng cách sử dụng Role Loader. Một trong những điểm rất quan trọng là nhóm nghiên cứu này là đã đƣa ra biểu diễn role dựa trên XML ([4], [6]) và các bƣớc gán role theo biểu diễn XML. Trong [6], nhóm nghiên cứu này cũng đã đƣa ra một số thay đổi trong biểu diễn role và biểu diễn hình thức cho role trong BRAIN Framework.
Ngoài các nghiên cứu biểu diễn role, nhiều nhóm cũng đi sâu nghiên cứu và đƣa ra các quan điểm và thể hiện khác nhau cho quan hệ giữa các role ([12], [13], [18], [20]). Trong đó, A. Karageogos, S. Thompson và N. Mehandjiev ([18]) đã đƣa ra một cách biểu diễn đại số quan hệ trên tập role và mô tả tƣơng đối đầy đủ các dạng quan hệ trên tập role gồm: quan hệ bằng nhau, quan hệ chứa, quan hệ loại trừ … Mặc dù đƣa ra khá đầy đủ các dạng quan hệ nhƣng mô hình biểu diễn role nhóm này sử dụng lại không biểu diễn chi tiết các thành phần của một role nên các quan hệ và đại số quan hệ đƣợc thể hiện chƣa rõ ràng.
Phần tiếp theo của chƣơng 2 sẽ áp dụng mô hình biểu diễn role của nhóm Zambonelli trong BRAIN để thể hiện đại số quan hệ trên tập role (với đầy đủ các
Agent1 Khả năng Hành vi Agent2 Khả năng Hành vi HỆ THỐNG TƢƠNG TÁC Hành động Sự kiện
dạng quan hệ có thể có). Phần 2.2 sẽ trình bày mô hình biểu diễn role trong BRAIN Framework với XML. Phần 2.3 đƣa ra các quan hệ trên tập role đã đƣợc định nghĩa trong phần 2.2. Phần 2.4 là so sánh với các kết quả nghiên cứu liên quan.
Để mô tả định nghĩa role và các quan hệ, chúng tôi xem xét ví dụ trên hệ thống đấu giá nhiều sản phẩm ([1]). Quá trình phân tích, thiết kế và cài đặt thử nghiệm hệ thống này sẽ đƣợc trình bày chi tiết trong chƣơng 4. Tuy nhiên để ví dụ cho mô hình và quan hệ trong chƣơng 2, có thể mô tả ngắn gọn về yêu cầu hệ thống nhƣ sau:
Các agent mua đƣợc sinh ra đại diện cho ngƣời mua để mua sản phẩm yêu cầu theo một hoặc nhiều hình thức đấu giá.
Một agent mua có thể đảm nhiệm nhiều role tƣơng ứng với các kiểu đấu giá khác nhau.
Ngƣời bán hàng cũng thể tham gia bán nhiều mặt hàng theo nhiều kiểu đấu giá khác nhau.
Các hình thức đấu giá tiêu biểu đƣợc xem xét là: đấu giá kiểu Anh (đấu giá tăng), đấu giá Hà Lan (đấu giá giảm trên nhiều sản phẩm), đấu giá
kín (kiểu 1 hoặc kiểu 2 - ngƣời thắng cuộc phải trả giá bằng ngƣời trả
cao nhất hoặc cao thứ 2) và đấu giá ngược (hay đấu thầu).
Hoạt động chung của hệ thống đƣợc điểu phối bởi một agent quản lý, agent này chịu trách nhiệm quản lý các role và gán role cho các agent tham gia. Các role trong hệ thống này đƣợc tổng kết trong Bảng 2.1.
Manager Quản lý chung
Notifier Thông báo kết quả phiên đấu giá
Auctioner Ngƣời bán hàng theo kiểu đấu giá
Bidder Ngƣời mua hàng theo kiểu đấu giá
English Auctioner Bán theo Đấu giá kiểu Anh
English Bidder Mua theo Đấu giá kiểu Anh
Dutch Auctioner Bán theo Đấu giá kiểu Hà Lan
Dutch Bidder Mua theo Đấu giá kiểu Hà Lan
Seal-bid Auctioner
Bán theo Đấu giá kín
Seal-bid Bidder Mua theo Đấu giá kín
Reverse Auctioner
Bán theo Đấu giá ngƣợc
Reverve Bidder Mua theo Đấu giá ngƣợc
Bảng 2.1: Các role trong hệ thống đấu giá nhiều sản phẩm