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Das Zusichern von kohärentem Verhalten in Multiagentensystemen ist
durch die inhärente Verteiltheit des Systems, als auch durch den
unabhängigen Entwurf der Agenten bei offenen Systemen, ein weithin
ungelöstes Problem. In der vorliegenden Dissertation wird ein
entwurfstechnischer Ansatz vorgestellt, welcher mit Hilfe von
Interaktionsverfahren Kohärenz sicherstellt. Interaktionsverfahren
werden dabei durch das Interaktionsmodell beschrieben. Die Grundidee
besteht darin, daß Agenten durch die Teilnahme an einer Interaktion
einen Teil ihrer Autonomie an das die Interaktion beschreibende
Verfahren und seine Entscheidungsmechanismen abtreten und sich ihm
unterordnen. Dies wird dadurch erzielt, daß ein
Interaktionsverfahren die Koordination der an ihn übertragenen
Kompetenzen übernimmt. Ein Interaktionsverfahren ist somit
gegenüber den teilnehmenden Agenten weisungsbefugt. Um an
Interaktionsverfahren teilnehmen zu können, muß ein Agent eine
Schnittstelle unterstützen, welche es dem Interaktionsverfahren
ermöglicht, auf die an ihn übertragen Kompetenz zuzugreifen und
die kollektiv getroffenen Entscheidungen im einzelnen durchzusetzen.
Hierzu sind unabhängig von Interaktionsverfahren für einen
Anwendungsbereich Dienstklassen definiert, welche Schnittstellen zu
Fähigkeiten eines Agenten bilden. Ein Interaktionsverfahren
definiert das Ablaufschema einer Interaktion. Das Ablaufschema
abstrahiert von Agenten in Form von Rollen. Das Schema ist in
einzelne Phasen strukturiert und definiert, wie die Rollen
untereinander interagieren. Rollen sind die kleinsten aktiven
Einheiten des Interaktionsmodells und nur innerhalb einer Phase
gültig. Agenten, welche an einem Interaktionsverfahren teilnehmen,
werden durch Rollen gesteuert, die ihnen in den jeweiligen Phasen
zugewiesen werden. Die vorliegende Arbeit ist Bestandteil des
Architekturkonzepts von Robotersystemen im Comros-Projekt.
English:
Ensuring coherence in Multi-Agent Systems is still an open question
due to the problem of distribution and independent development in
open systems. This thesis proposes an approach at design time, which
uses so-called interaction protocols to design coherence.
Interaction protocols are described by a formal interaction model.
The basic idea is that by participating in an interaction, agents
transfer parts of their autonomy to the interaction and to its
mechanisms of decision-making. They subordinate themselves to the
interaction, which can be specified by a protocol. The protocol is
responsible for the coordination and supervision of the transfered
autonomy. Interaction protocols are authorized to give directives.
To be able to participate in an interaction protocol, an agent has
to support an interface, which permits the protocol to access the
competences it receives from the agent and to carry out the
decisions that have been taken. For each application domain services
have to be defined and have to be supported by the related agents.
An interaction protocol defines the process scheme of an
interaction. The scheme abstracts from agents by roles. The scheme
is structured by phases and defines the interaction between roles.
Roles are the smallest active unit of the interaction model and are
valid only for one phase. Agents participating in an interaction
protocol are supervised by roles that are assigned to them in each
phase. This work is part of the architectural concepts for robot
systems in the Comros project. Agents are interconnected by dataflow
networks. They coordinate themselves by decision networks that are
responsible to keep the consistency of their world models. Finally
the decision networks are modelled by interaction protocols.
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