Luận Văn Nghiên cứu hệ đa agent và phân tích hệ dịch vụ du lịch TraNes

LỜI GIỚI THIỆU
Trong những năm gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của các công nghệ truyền thông và
internet đã ảnh hưởng sâu rộng đến mọi mặt của cuộc sống từ kinh tế, khoa học đến
văn hoá và xã hội. Rõ ràng sự phát triển của phần cứng đóng vai trò rất quan trọng
trong quá trình tiến hoá này nhưng yếu tố then chốt đã ảnh hưởng mạnh mẽ đến xã hội
tri thức ngày nay chính là bản thân phần mềm. Khi mà mạng máy tính và Internet trở
thành phổ biến thì việc xử lý thông tin phân tán, chia xẻ và tích hợp thông tin thông
qua đường truyền giữa các máy với những cơ sở dữ liệu có những khuôn dạng khác
nhau càng ngày càng trở nên phổ biến. Điều này dẫn đến một thách thức mới đối với
giới phát triển phần mềm khi phải đối đầu với những yêu cầu thực tế của các hệ phần
mềm phức tạp, mở và phân tán.
Những nghiên cứu và công nghiệp phát triển phần mềm trong những cuối năm
80 và 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 là khả năng sử dụng lại mã nguồn, dễ đọc mã nguồn và
xử lý lỗi. Ý tưởng cơ bản của nó là xem hệ phần mềm như tập hợp các thực thể tương
tác gọi là “đối tượng” trong đó mỗi đối tượng được xác định bởi ba yếu tố: Định danh,
trạng thái và hành vi1. Như vậy, phát triển phần mềm dựa trên cách tiếp cận này có
nghĩa là tiến hành xây dựng mô hình của hệ thống cần được phát triển (cả trong các
pha phân tích và thiết kế) dựa trên khái niệm đối tượng và những khái niệm liên quan
như thành viên, phương thức, quan hệ . Ngôn ngữ UML đã được sử dụng rộng rãi để
mô hình các hệ phần mềm này dưới dạng use case, biểu đồ lớp, biểu đồ tương tác .
Tuy nhiên, cách tiếp cận hướng đối tượng tỏ ra không đáp ứng được nhu cầu
phát triển các hệ phần mềm mở, phân tán, phức tạp như quản lý mạng viễn thông,
thương mại điện tử, trợ giúp văn phòng, tìm kiếm/lọc thông tin .Là một phát triển tiếp
theo của hướng đối tượng, cách tiếp cận hướng agent được xem là công nghệ hứa hẹn
cho phát triển các hệ phần mềm phức tạp này. Ý tưởng cơ bản của hệ đa agent là xem
hệ phần mềm như một cấu trúc xã hội bao gồm các agent có khả năng tự chủ cùng với
các tương tác “có tính chất tri thức” hay “mang ngữ nghĩa” giữa chúng.
Giống như đối tượng, các agent cũng có định danh, trạng thái và hành vi nhưng
những khái niệm này được mô tả một cách tinh tế hơn:
 Trạng thái có thể bao gồm tri thức, lòng tin, đích cần phải thoả mãn, các trách
nhiệm được gán cho từng agente
f Trạng thái được mô tả bởi bộ giá trị của các biến, hành vi được mô tả theo các phương thức có thể được thực
hiện từ trong chính đối tượng đó hay gọi từ những đối tượng khác. Tương tác giữa các đối tượng được mô tả
theo một số các quan hệ khác nhau có được giữa chúng.
f




 gành vi là những vai trò mà agent có thể đảm nhiệm, những công việc cần phải
tiến hành, các sự kiện cần phải được quan sát .
hông nghệ phần mềm hướng agent đã thu hút nhiều quan tâm nghiên cứu vì nó được
xem là cách tiếp cận tiến hoá từ công nghệ phần mềm hướng đối tượng và công nghệ
tri thức. Nó đã tỏ ra có nhiều hứa hẹn cho phát triển các hệ phần mềm trong môi
trường phân tán và mở. Thập niên 90 đã chứng kiến sự nở rộ của nhiều ứng dụng và
thử nghiệm thành công trong các lĩnh vực khác nhau như viễn thông, quản lý không
lưu, các dịch vụ trên Internet .Những năm i000, các nghiên cứu về agent tập trung
vào xây dựng các phương pháp luận phát triển phần mềm bao gồm xây dựng quy trình,
công cụ cùng các kj thuật phân tích và thiết kế hệ đa agent.
Như vậy, công nghệ agent đã được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ trên thế
giới và đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, những nghiên cứu
ở trong nước về agent mới chk ở giai đoạn blt đầu và theo hiểu biết của chúng tôi
nghiên cứu về công nghệ phần mềm hướng agent chưa được quan tâm nhiều.
Nhằm đáp ứng nhu cầu nghiên cứu và phát triển các hệ phần mềm đa agent, đề
tài đã tập trung xem xnt quy trình phát triển và các kj thuật cho các bước trong các pha
phân tích và thiết kế hệ này. Thuật ngữ quy trình trong đề tài này được hiểu là bao
gồm các bước trong các pha phân tích và thiết kế phần mềm. Mặc dù có nhiều phương
pháp luận và công cụ phát triển hệ đa agent đã được xây dựng nhưng phương pháp
luận MaSE (chi tiết sẽ được trình bày trong hhương i) đã được lựa chọn vì hai lý do
sau đây:
a. Phương pháp luận MaSE kế thừa từ phương pháp luận hướng đối tượng và
do đó sẽ dẽ dàng hơn cho những người phát triển phần mềm đã quen thuộc
với cách tiếp cận hướng đối tượng phổ biến hiện naye
b. Phương pháp lụân này có công cụ đi kèm agentTool có thể hỗ trợ phát triển
từ phân tích, thiết kế đến sinh mã nguồn. gơn nữa, trong khi các công cụ
khác tách biệt khâu phát triển ontology thì agentTool đã tích hợp khâu này
vào trong quá trình phát triển và do đó đã tạo điều kiện dễ dàng cho người
phát triển hơn vì không phải sử dụng các công cụ khác để phát triển ontology
và hơn nữa nó lại được sinh ra trong quá trình sinh mã nguồn hệ thống.
Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:
 Nghiên cứu các đặc trưng của agent và hệ đa agente một số vấn đề cơ bản liên
quan đến phát triển hệ phần mềm agent bao gồm xây dựng ontology và tương táce
 Nghiên cứu các bước trong phân tích và thiết kế hệ đa agent và sử dụng công cụ
agentTool trong các bước này.
i




 Nghiên cứu áp dụng phương pháp luận Maop trong phân tích và thiết kế hệ dịch
vụ thương mại điện tử TraNeS.
Tài liệu được tổ chức thành i phần bao gồm r chương như sau:
Phần 1 Cơ sở phát triển hệ đa agent
Chương 1: Hệ đa agent
hhương này trình bày một cách tổng quan về agent, hệ đa agent và các cách tiếp
cận trong nghiên cứu xây dựng các phương pháp luận phát triển hệ đa agent.
Nội dung của chương này tập trung xem xnt các cách tiếp cận khi xây dựng các
phương pháp luận phát triển hệ phần mềm đa agent.
Chương 2: Tương tác trong hệ đa agent
hhương này trước hết trình bày tổng quan vấn đề tương tác trong hệ đa agent
bao gồm các dạng tương tác, tương tác với agent trung gian và thương lượng
trong hệ đa agent. Một mô hình thương lượng song phương dựa trên ràng buộc
mờ sẽ được trình bày nhmm cơ sở cho phát triển hệ dịch vụ du lịch sẽ được đề
cập đến trong các chương tiếp theo.
Chương 3: Ontology trong hệ đa agent
sntology là khái niệm quan trọng nhmm biểu diễn ngữ nghĩa của thông tin được
truyền đi giữa các agent trong quá trình tương tác. Nội dung của chương này tập
trung xem xnt khái niệm ontology và vai trò của nó trong tương tác giữa các
agent. Phần kj thuật xây dựng ontology trong hệ đa agent sẽ được đề cập trong
hhương t.
Chương 4: Quy trình phát triển hệ phần mềm hướng agent
Nội dung chương này tập trung trình bày quy trình phát triển hệ phần mềm
hướng agent dựa trên phương pháp luận Maop cùng với các bước tương ứng
trong quá trình phát triển dựa trên công cụ agentTool. hác bước phát triển
ontology của hệ thống cũng được gói gọn trong chương này. Một áp dụng của
quy trình này cho phát triển hệ dịch vụ thương lượng tự động sẽ được mô tả chi
tiết trong các chương còn lại.
Phần 2: Áp dụng phát triển hệ dịch vụ du lịch
Chương 5: Phân tích hệ dịch vụ
hhương này nhằm trình bày chi tiết một áp dụng của quy trình phát triển hệ đa
agent cho phân tích hệ dịch vụ du lịch TraNeS. Nội dung các bước phân tích
này được trình bày gln liền với công cụ phát triển agentTool.
u




Chương 6: Thiết kế hệ dịch vụ
Nội dung chính của chương này là trình bày một áp dụng của quy trình phát
triển hệ đa agent trong thiết kế cho thiết kế hệ dịch vụ du lịch TraNeS.
Chương 7: Cài đặt và tích hợp hệ dịch vụ
Nội dung của chương này trình bày các vấn đề liên quan đến cài đặt và tích hợp
hệ dịch vụ thương lượng.
Chương 8: Giới thiệu hệ TraNeS
Nội dung nhmm điểm qua một số đặc trưng và cách tiến hành cài đặt của hệ dịch
vụ du lịch TraNeo đã được phát triển trong các hhương v, w và r.
Kết luận
Phần cuối cùng là kết luận và một số vấn đề cần quan tâm nghiên cứu hơn nữa
trong phát triển các ứng dụng.
Tài liệu này được viết với giả thiết rmng người đọc đã quen thuộc với phương pháp
luận phát triển phần mềm hướng đối tượng. xo đó, nhiều khái niệm không được nhlc
lại như use case, biểu đồ tương tác, biểu đồ trạng thái. Mặc dù nhóm đề tài đã có nhiều
nỗ lực để hoàn thiện tài liệu nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong
nhận được những ý kiến đóng góp và chk bảo của các đồng nghiệp.