复杂自适应多Agent系统的环境表示及感知

对自适应系统驻留环境的显式表示和有效感知是实现复杂自适应系统的前提,也是当前自适应系统研究面临的一项重要挑战.借助于组织学思想将自适应系统中的自主运行单元抽象为Agent,把复杂自适应系统视为多Agent组织,提出了基于动态绑定的自适应机制和构造框架;将环境作为一阶抽象,提供了对自适应多Agent组织的驻留环境进行抽象和描述的语言设施以及对环境进行有效感知的两种方法:基于事件发布-订阅和基于软传感器的方法;提出了支持软传感器与环境动态关联的思想和技术,使得复杂自适应系统的开发具有环境表示显式化、环境感知透明化的特征,所开发的软件系统易于维护和升级.介绍了实现上述机制、技术和语言设施的支撑平台SADE,并进行了案例分析以验证方法的可行性和有效性.     

自适应系统软件传感器设计与实现

随着Internet的普及应用,越来越多的软件系统运行在开放的环境中,需要感知和适应环境的变化.如何支持这类复杂软件系统的开发和运行已经成为当前软件工程面临的一项重要挑战.针对自适应系统与其驻留环境的交互问题,将自适应系统中的软件实体抽象为自主Agent,提出了自主Agent感知环境变化的软件传感器及其与环境的动态关联思想,给出了软件传感器的设计和实现.不同于已有研究,将软件传感器视为一类特殊的软件Agent.最后通过案例分析展示了上述思想和技术的可行性和有效性.     

自适应多Agent系统的面向Agent软件开发方法学ODAM

面向Agent软件工程被视为是一种可有效支持复杂系统开发的新颖软件开发范型.为支持复杂多Agent系统的开发,面向Agent软件工程的研究需发挥Agent技术的潜力和灵活性,借鉴软件工程领域已取得的成果,提出了一个面向Agent软件开发方法学ODAM以支持自适应多Agent系统的开发.ODAM以动态绑定机制作为自适应多Agent系统的核心机制,借助于组织学的概念和思想对自适应多Agent系统进行高层抽象和自然建模,以管理和控制系统的复杂度;集成了迭代开发和MDA方法以适应Agent技术平台的多样性,简化复杂自适应系统的开发.介绍了ODAM的方法学框架和具体的技术细节,包括动态绑定机制、基于组织抽象的元模型和建模语言、基于迭代开发和MDA的软件开发过程,并进行了案例分析.     

一种基于智能体技术的软件自适应动态演化机制

针对分布式软件系统在动态演化中面临的原有软件单元难以重用、忽视软件内部运行状态引发的演化需求等问题,借助智能体(agent)具有的环境适应性、变化敏感性等特征,提出了一种基于智能体技术的软件自适应动态演化机制.通过将软件单元封装为Agent,并定义单元间的演化规则,使演化机制重用原有软件单元.通过一种基于数据推送的动态环境感知方法实现Agent间协作关系调整,同时满足来自内外部环境引发的动态演化需求.通过引入信息中介服务,实现了基于改进合同网的Agent协作策略,能够自适应地更替Agent,满足用户意愿变更引发的动态演化需求.依据演化机制在支撑环境中的运行情况及相关能力指标的分析,说明所提出的演化机制适用于动态复杂的分布式软件系统,是一种有效的软件自适应动态演化机制.     

自适应策略描述语言编译器的设计与实现

复杂自适应系统中的软件实体既需要完成业务功能,又需要不断地感知环境,并根据环境的变化调整自己的结构和行为来适应环境,完成自适应功能。当前自适应系统的开发存在将自适应逻辑和业务逻辑相互缠绕的问题,使得自适应系统的开发和维护变得极为复杂和困难。本文将自适应系统中的自主运行单元抽象为自适应Agent,将自适应Agent的业务逻辑和自适应逻辑相分离,提出了表述Agent如何适应环境变化的自适应策略描述语言SADL。为了将自适应策略编译成可执行的程序单元,本文设计并实现了SADL编译器。通过案例分析阐述了如何定义自适应策略,并展示了编译结果,验证了方法的有效性。     

基于Agent的自主构件模型设计与评估

为适应复杂环境和业务需求的变化,自适应软件开发要求为系统及其构成成分提供新的抽象和建模手段。自主构件能够感知并依据环境的变化自动地做出决策。采用自主构件开发复杂软件系统的主要目的是有效降低软件开发和维护的复杂性。在分析自适应软件实体功能和特征的基础上,提出一种基于智能体(Agent)的自主构件模型,该自主构件模型能动态感知环境的变化,合理封装自适应逻辑,依据策略规则进行决策,并根据目标导向,自动规划执行行为的序列。评估结果表明,该模型为建模与开发复杂自适应化软件提供了有效的底层支持。     

自适应软件的环境模型及实现

随着软件及其运行环境的复杂性和不确定性的上升,软件要求能够及时地感知环境的变化,并做出相应的反应。由于环境具有开放、动态、不可控、不可预测等特点,为了实现软件对不同环境的自动感知和适应,环境被独立建模,并定义为能够自维护和自演化的一级实体。为了简化软件与环境之间的交互,环境被实现为一个层次结构,为软件提供面向应用的抽象资源到环境资源之间的自动映射和配置机制,从而提高了环境和软件的复用性,同时也减轻了软件开发人员的负担。     

基于多Agent的Web Service QoS模型

Web Service是采用面向服务的体系架构的基于标准的Web协议的软件构件,而Agent是一种在异构环境中自主行动以实现其设计目标的智能化软件实体。文章研究了利用Agent技术来进行动态发现、绑定符合用户QoS需求的Web Service,从而能够为用户提供更好的服务。     

Agent的辅助服务体系及其中介Agent的设计

文章分析了原Agent平台ABFSC在开放的Internet环境中的明显不足:熟人必须静态绑定;Agent能力必须事先知道。提出了基于中介Agent的辅助服务体系,它实现了Agent能力的动态发布和Agent熟人的动态绑定。并重点讨论了中介Agent的设计与实现中的关键技术。     

基于Agent的网构软件构件模型及其实现

网构软件代表了Internet环境下的一种新型的软件形态,但仍然面临着外部环境显式化、软件实体主体化、运行机制自适应等问题.从构件的角度出发,提出了EBDI(electronic business document exchange)结构以表示能够根据环境变化实施自主行为的构件,利用动态绑定关系解释了构件的自适应演化特征.根据形式化的Role模型,描述了构件的运行状态、自主运行及自适应演化运行机制.开发了DAgent-Internetware原型作为网构软件的支撑平台,支持以DAgent为构件的网构软件从设计到实现、部署、运行、演化等一系列流程.     

多Agent系统中软构件的动态绑定机制及其操作语义

近年来,越来越多的以计算机网络为平台的应用系统表现出自主性、动态性、开放性和异构性的特点,这使得软件开发理论和技术需要从软件体系结构的角度对这类系统的开发提供支持.面向Agent的软件开发技术提供了高层和自然的抽象方式对软件系统进行分析和设计,但现有面向Agent的方法学将Agent Class或者Agent Type视为多Agent系统软件体系结构的软构件,与Agent之间的关系仅仅是实例化的关系,这难以满足复杂系统对动态性的需求.从软件体系结构的角度上分析了多Agent系统中软构件的形式和机制,将Caste作为软构件,并以此为基础提出了Caste与Agent之间的动态绑定关系,定义了支持该机制的4个基本操作:join,quit,activate和inactivate及其操作语义,用以来指导多Agent系统软件体系结构的设计和实现.     

基于强化学习的自适应多Agent系统的构造

自适应系统所处的环境往往是不确定的,其变化事先难以预测,如何支持这种环境下复杂自适应系统的开发已经成为软件工程领域面临的一项重要挑战.强化学习是机器学习领域中的一个重要分支,强化学习系统能够通过不断试错的方式,学习环境状态到可执行动作的最优对应策略.本文针对自适应系统环境不确定的问题,将Agent技术与强化学习技术相结...     

Java反射机制在基于O/R映射的数据持久层框架中的应用研究

Jaya反射机制是提高系统灵活性、可扩展性的重要技术,它使得软件系统具有自适应能力,并在运行时随外部环境的变化而改变自身,实现程序的动态演进.介绍了反射的概念和Java反射机制,根据基于O/R映射的数据持久层框架的设计方案,采用反射机制实现了域对象(Domain Object)信息的动态加载,并给出了具体实现方法实例.     

自适应软件动态过程时间特性建模与验证方法

现有自适应软件建模与验证方法较少考虑时间约束,然而,在时间攸关应用领域,自适应软件能否正确运行,不仅要考虑自适应逻辑的正确性,还要考虑自适应软件动态过程的时间特性。为此,首先显式定义了自适应软件的时间特性（监控周期、延迟触发时间、自适应过程截止时间、自适应调节时间和稳定时间等）;然后,构造了一种基于时间自动机网络（TAN）的自适应软件动态过程时间特性建模模板;最后,将自适应软件时间特性描述为定时计算树逻辑（TCTL）的形式,并对时间特性进行了形式化分析和验证。结合具体案例验证了该自适应软件时间特性建模和验证方法,结果表明该方法能够显式刻画自适应软件时间特性,降低其形式化建模的难度。     

一种软件自适应UML建模及其形式化验证方法

软件自适应的建模和形式化验证是提高自适应软件开发效率、保证自适应软件可靠性的基础,现有研究中软件自适应可视化建模与形式化建模相隔离,一定程度上阻碍了自适应软件的开发.为此,提出MV4SAS的方法,将可视化的UML与严格化的时间自动机相结合,用于软件自适应的建模和形式化验证.首先,应用UML扩展机制引入新的构造型、标记值和约束条件,定义软件自适应建模设施,在此基础上构造软件自适应结构模型和行为模型;然后,根据定义好的转换算法将软件自适应行为模型转换为时间自动机网络,建立软件自适应形式化模型;最后,定义一组软件自适应形式化验证性质,并利用模型检测工具UPPAAL验证软件自适应模型的可靠性.案例研究表明,该方法可有效降低软件自适应建模和验证的复杂度,提高软件自适应的建模效率和模型可靠性.