多Agent软件系统体系结构及开发方法的研究－以工控系统组态软件SYNALL为例
文献类型：学位论文
| 作者 | 朱军 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 1999 |
| 授予单位 | 中国科学院软件研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院软件研究所 |
| 关键词 | 分布式开放系统 软件体系结构 接口定义语言 形式化描述技术 模型检查 软件重用 软件过程 |
| 学位专业 | 计算机软件与理论 |
| 中文摘要 | 在网络计算时代，软件开发人员面临着一个开放复杂的环境。正是由于开放性和复杂性导致了软件危机较以往更为严重，为了解决开放复杂系统中存在的问题，研究人员提出使用软件Agent和多Agent软件系统来构造新一代的软件。多Agent系统是一种使用松散耦合方式集成系统的方法，它使得软件系统在增减模块的过程中对整体有较少的影响。然而，至今仍然没有一个精确、一致的模型用于刻画多Agent系统，这使得在多Agent系统的开发过程中难以选择一个合适的方法。本文试图通过建立一个多Agent软件系统的通用概念模型，以及相应的开发方法来解决这一问题。文在考虑重用和系统复合的基础上，提出了一个新型的多Agent软件体系结构ALA（Agent-Linker Architecture），这一体系结构支持分布式并发软件的设计开发。ALA体系结构的主要目的是为多个自主Agent系统提供灵活性，同时也为Agent之间的交互协作提供支持。ALA体系结构使系统能够通过分布的多个自主Agent相互协作为用户提供必要的服务，这些Agent具有各自的任务意图、领域知识和控制线程。在ALA下，各个Agent之间通过Linker的代理进行通讯和协作，这些 Linker不仅负责匹配Agent之间的需求与能力，同时也负责信息的路由与传递。ALA具有合适的结构，它使开发人员能够使用不同的语言、在不同的平台上创建新的Agent或对非Agent程序进行包装，同时也有利于Agent的得和动态灵活的组建多Agent系统。本文对ALA体系结构下的多Agent系统结构和元素进行了详细地概念解释，对各元素的特征用途予了应有的描述。ALA体系结构的一记模型包含三层，其中的Agent在动态模型中又可分为两类，Agent之间只能通过异步通知或请求两类消息进行交互。一般认为，软件体系结构必须从以下三个方面对系统进行分析：系统组件的内部功能；体系结构中各元素的相互关系；构成体系结构风格的组合规则。本文分别在这三个方面初步建立了ALA体系结构的形式化模型，文中使用Z规格说明语言刻画了ALA的静态性质和动态行为，但于由Z语言本身表达能力的不足，这一模型难以表达多Agent系统实时、分布、并发等特点。本文在建立ALA体系结构的同时，也提出了一个相应的基于ALA的多Agent系统开发主法，其中重点介绍了如何使用自顶向下和自底向上相结合的方法建造ALA体系结构，同时也对多Agent系统的性质验证进行了详细的讨论。自顶向下的设计方法使用BNF范式定义的接口定义语言描述体系结构，并辅以相应的工作自动生成程序框架，自镀向上的设计方法依据ALA体系结构风格建立了可重用的Agent模板库。此外，本文提出使用基于进程代数的LOTOS语言描述多Agent系统，使用基于动作的时序逻辑定义系统性质，并利用计算机辅助工具对其进行模型检查，从而验证系统的必要性质。目前，这一方面存在的问题在于难以保证系统的BNF描述和LOTOS描述之间语义的一致性。作为多Agent系统ALA体系结构的研究成果，本文介绍了一个面向工业控制系统的、以过程为中心的软件工程环境SYNALL。具体说，SYNALL是一个基于WINDOWS平台的，能够进行数据采集、控制、分析和表示的监控系统开发平台，它提供了实时系统中Agent的设计、开发、模拟等功能。最后，本文展示了一个使用SYNALL系统为山东潍仿电信局开发的电信动力监控系统。总之，ALA体系结构不仅具有坚实的理论，同时也在实践中证明了其实用价值。今后的工作包括对ALA体系结构可伸缩性的评估，以及利用其它相关的研究成果增强ALA理论与相应的工具。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-03-17 |
| 页码 | 117 |
| 源URL | [http://ir.iscas.ac.cn/handle/311060/6514]  |
| 专题 | 软件研究所_中科院软件所_中科院软件所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 朱军. 多Agent软件系统体系结构及开发方法的研究－以工控系统组态软件SYNALL为例[D]. 中国科学院软件研究所. 中国科学院软件研究所. 1999. |
入库方式： OAI收割
来源：软件研究所
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