1 Einführung in die Agenten-Technologie Dipl.-Ing. Jochen Bilek – Ruhr-Universität Bochum...

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Einführung in die Agenten-Technologie

Dipl.-Ing. Jochen Bilek – Ruhr-Universität Bochum

Dipl.-Inform. Sascha Alda – Universität Bonn

Dipl.-Ing. Mirko Theiß – Technische Universität Darmstadt

Mirko Theiß, Forum Bauinformatik 2001, München 2

Gliederung

Einführung, Begriffe, AnwendungenMirko Theiß

Agenten, Objekte, Komponenten – ein VergleichSascha Alda

Forschung, Implementierungen, BeispieleJochen Bilek


Vision

Ein Agent repräsentiert den Auftraggeber und handelt in seinem Namen.

Aufgaben können an Agenten wie an einen Assistenten delegiert werden.

Agenten erledigen Aufgaben in Zusammenarbeit mit anderen Agenten.


Der Agentenbegriff

Auf Deutsch würde man besser von „Akteur“ oder „Assistent“ sprechen

Der Begriff „Agent“ hat sich eingebürgert und wird in vielen Bereichen der Informatik verwendet

Auf Deutsch würde man besser von „Akteur“ oder „Assistent“ sprechen

Der Begriff „Agent“ hat sich eingebürgert und wird in vielen Bereichen der Informatik verwendet

James BondPrivatdetektive

. . .

AgentAgent


Ansätze zur Definition

Ein Programm, das seine Umgebung wahrnimmt und in dieser Umgebung agiert.

Ein Programm, das seine Umgebung wahrnimmt und in dieser Umgebung agiert.

Ein Programm, das mit Menschen, anderen Agenten oder Maschinen kommuniziert.

Ein Programm, das mit Menschen, anderen Agenten oder Maschinen kommuniziert.

Ein Programm, das selbständig seinen Besitzer bei seiner täglichen Arbeit unterstützt.

Ein Programm, das selbständig seinen Besitzer bei seiner täglichen Arbeit unterstützt.


Arten von Agenten

IntelligenteAgenten

MenschlicheAgenten

(z.B. Reisebüro)

HardwareAgenten(z.B. Roboter)

SoftwareAgenten

InformationsAgenten

KooperationAgenten

...XYZ...Agenten


Einflußgebiete und Charakteristika

Mobilität

Autonomie

Reaktivität

Proaktivität

Lernfähigkeit

CharakterKooperation

Kommunikation

Net

zwer

ke

Kom

mun

ikat

ion

Entscheidungs-theorie

Künstliche

Intelligenz

Psychologie /

Soziologie

Verteilte Systeme


Autonomie

Selbständiges Handeln

Verfolgung von Zielen

ohne Eingriffe eines Nutzers

ohne Anweisungen der Umwelt

Besitzt die Kontolle über seine Aktionen und seinen

internen Zustand

Wesentlicher Unterschied zu anderer Software


Lernfähigkeit

Drei Hauptkomponeten: Eigene, interne Wissensbasis Fähigkeit zu Schlußfolgerungen basierend auf der

Wissensbasis Fähigkeit zu lernen bzw. sich Änderungen der Umwelt

anzupassen

KI-Techniken Regelbasierte Systeme Wissensbasierte Systeme Neuronale Netze Reinagentenorientierte Ansätze


Reaktivität

Angemessene Reaktionen auf Einflüsse aus seiner Umwelt Informationen aus seiner Umwelt

Umwelt: andere Agenten, Menschen, andere digitale Systeme

Realisierungen durch Geeignete Sensoren (Reaktive Agenten) Eigenes, internes Modell seiner Umwelt (Deliberale Agenten)

Beispiel: Watcher-Agenten für Systemüberwachungen


Proaktivität

Der Agent ergreift in bestimmten Situationen selbst die Initiative

Wirkt auf die Umgebung zur Erfüllung seines Ziels ein

Handelt Zielorientiert

Besitzt ein wohldefiniertes Ziel bzw. ein Zielsystem (verschiedene Teilziele)


Kooperation

Interaktion mit der Umwelt

Umwelt: andere Agenten, Menschen, andere digitale Systeme

Lösung von komplexen Aufgaben, die einen einzelnen Agenten überfordern

Vermeidung von lokalen Ressourcenengpässen


Kommunikation

Basis der Kooperation

Kommunikationsfähigkeit ermöglicht erst den Kontakt mit der Umwelt

Agenten-Kommunikationssprache definiert ein festes Protokoll zum Austausch von Informationen

Beispiele: ACL (FIPA-ACL), KQML


Mobilität

Fähigkeit eines Agenten, sich innerhalb von Kommunikationsnetzen zu bewegen

Stationäre Agenten An einen Ort gebunden Können Nachrichten, evtl. auch im Netzwerk, versenden

Mobile Agenten Können sich zusätzlich selbst im Netzwerk bewegen

Ein Mobiler Agent verpackt seinen Zustand und überträgt sich vollständig auf einen neuen Rechner

Vorteil: Verringerung der Netzwerklast beim Kommunizieren

Probleme: Sicherheit, Datenschutz, Management


Klassifikation nach Eigenschaften

Mobilität

Grad der Intelligenz

Anzahl der Agenten

Multi Agenten System

Einzelner Agent

stationär

mobileinfach komplex


Multi Agenten Systeme (MAS) I

BetriebssystemAgentenumgebungAG

AG

AG


Multi Agenten Systeme (MAS) II

Ansammlung mehrerer Agenten

MAS = ASn

Jeder Agent hat unvollständiges Wissen und eingeschränkte Fähigkeiten

Die Steuerung des Gesamtsystems ist dezentral

Die Datenhaltung in einem MAS ist verteilt

Informationen werden asynchron Verarbeitet

i=1

n


Kommunikation von Agenten

Agenten teilen sich eine Aufgabe Kooperation erfordert Kommunikation Zur Kommunikation muß eine gemeinsame Sprache

vorhanden sein Die Semantik muß bekannt sein

Kommunikation

Sprechakt

Inhalt

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</XML>


Persönlicher Agent

Unterstützung bei der täglichen Arbeit Übernahme sich wiederholender Arbeiten Paßt sich den Gewohnheiten seines Auftraggebers an

Erkennt zu übernehmende Aufgaben Eignet sich evtl. Verhaltensmuster des Auftraggebers an Das Fachwissen wird mit der Zeit größer

Kompetenz des Agenten steigert sich mit der Zeit Vertrauen zwischen Auftraggeber und Agent wird durch

das stetige Lernen des Agenten aufgebaut.

Beispiel: Automatisch an den Benutzer angepaßte Menüs bzw. ganze Benutzungsoberflächen


Electronic Commerce

eBanking AG Bank 1 AG Bank 2 Bank 2NutzerActor

1

AG Bank 1Globales

Internetbank.

ErzeugenParameter

Kontaktieren

Erzeugen

Erzeugen

DigitaleSignatur

Auftrag Auftrag Geld uberweisen

Bestätigung

Kontaktieren

Echtheit / Digitale Signatur

Anfrage nach Angebot

Übermittlung Angebot

Verhandeln

Überprüfung

Überprüfung

Überprüfung

Annahme / Kaufen Aktien in Depot

Bericht

Bericht


Beispielhafte weitere Anwendungsfelder

System- / Netzmanagement Sicherstellung der Verfügbarkeit von Ressourcen Erkennen / Aufspüren von Fehlerquellen Überwachung von Komponenten

Informationsmanagement Sortieren von Nachrichten / Informationen Aktive Informationssuche

Benutzerschnittstellen Unterstützung bei der Nutzung komplexer Anwendungen

Modellverarbeitung Verteilung von Daten Verknüpfung von Objekten Steuerung von Abläufen

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