JADE
Java Agent Development Framework
http://jade.tilab.com/
JADE
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Jade é um framework para o desenvolvimento de SMA
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Versão 3.6
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Inclui:
– Um ambiente de execução onde os agentes JADE "vivem" e que deve
estar ativo em um host antes que um agente possa ser executado
– Uma biblioteca de classes que programadores podem usar para
desenvolver agentes
– Um conjunto de ferramentas gráficas que permite a administração e o
monitoramento das atividades dos agentes em execução
Conceitos Importantes
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JADE deve ser utilizado para …
– implementar sistemas distribuídos
– agentes móveis
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Contêiner
– Instância de um ambiente Jade
– É onde os agentes executam
– Ao iniciar o Jade, um MainContainer é criado
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Plataforma
– Conjunto de contêineres ativos
Contêineres e Plataformas
Modelo FIPA
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JADE segue o modelo de desenvolvimento da FIPA
Todo MainContainer tem um AMS e um DF
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Agent Management System (AMS)
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– Agente que exerce o controle sobre o acesso e o uso da plataforma
– Existe um único AMS por plataforma
– Mantém a lista de identificadores dos agentes (AID) que estão na
plataforma
– Todo agente deve se registrar no AMS
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Directory Facilitator (DF)
– Oferecer o serviço de páginas amarelas na plataforma
Classe Agent
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Representa a classe base para a definição de agentes
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Para o desenvolvedor, um agente Jade é uma instância de uma
classe Java que estende a classe Agent
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Já oferece todas as interações básicas da plataforma (registro,
configuração, etc...)
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Oferece um conjunto de métodos para a implementação do
comportamento do agente
Modelo Computacional do Agente
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Um agente é multi-tarefa, onde os serviços são executados
concorrentemente
– Utiliza o método “round-robin”
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Cada serviço de um agente deve ser implementado como um
ou mais comportamentos
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A classe Agent oferece um scheduler (não acessível ao
programador) que gerencia automaticamente o agendamento
dos comportamentos
O Ciclo de Vida de um Agente I/III
O Ciclo de Vida de um Agente II/III
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Iniciado
– O objeto agente é criado, mas ainda não se registrou no AMS, i.e. não
possui um identificador e não pode se comunicar com outros agentes
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Ativo
– O objeto agente está registrado no AMS, possui um identificador e pode
executar seus serviços
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Suspenso
– O objeto agente está parado, i.e. sua thread interna está suspensa e o
agente não está executando serviço algum
O Ciclo de Vida de um Agente III/III
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Esperando
– O agente está bloqueado, esperando por algum evento, i.e. sua thread
interna está dormindo e será acordada quando uma condição se tornar
verdadeira
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Removido
– O agente terminou sua execução, i.e. sua thread interna acabou sua
execução e o agente não está mais registrado no AMS

Em Trânsito
– Um agente móvel entra neste estado quando está migrando para um
novo local (contêiner). O sistema continua a armazenar as mensagens
enviadas a este agente, que lhe serão passadas quando ele estiver no
novo local
Criando um agente Jade
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Jade gerencia a criação de um novo agente com os seguintes
passos
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O construtor do agente é executado
– O agente recebe um identificador do MAS
– Ex: agente@localhost:1099/JADE
• nomeAgente @ nomePlataforma : numeroPorta / JADE
– Entra no estado Ativo
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É executado o método setup()
– Método responsável por inicializar os comportamentos do agente
Destruindo um agente Jade
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Mesmo que não esteja fazendo coisa alguma, o agente continua
executando
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Para terminar um agente, deve-se executar o método
doDelete() que chama o método takeDown() (pode ser
reimplementado)
– Serve para remover todas as referências ao agente da plataforma
Classe Behaviour
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Todas as tarefas dos agentes são executadas por meio de
"comportamentos"
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Um comportamento é um objeto da classe Behaviour
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O agente adiciona um comportamento com o método
addBehaviour(X)
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Comportamentos podem ser adicionados a qualquer momento
com o método removeBehavior(X)
Classe Behaviour
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Método action()
– Método que define as operações que são executadas quando o
comportamento está em execução

Método done()
– Método que especifica se um comportamento foi completado e deve ser
removido do pool de comportamentos que um agente está executando
Hierarquia de comportamentos I/II

Comportamentos Simples
– Modelam os comportamentos atômicos
– OneShotBehaviour: modela comportamentos que só devem executar
uma vez e que não podem ser bloqueados (parar o comportamento até
que algum evento ocorra)
– CyclicBehaviour: Modela comportamentos atômicos que devem ser
executados eternamente
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Comportamentos Compostos
– Modelam comportamentos que são compostos de outros
comportamentos.
– As operações que devem ser executadas não estão definidas neste
comportamento em si, mas nos comportamentos filhos que o compõem
– SequentialBehaviour, ParallelBehaviour e FSMBehaviour
Hierarquia de comportamentos II/II
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Comportamentos compostos
– SequentialBehaviour: Executa seus sub-comportamentos
seqüencialmente e termina quando todos estes estiverem terminados
– ParallelBehaviour: Executa seus sub-comportamentos concorrentemente
e termina quando uma condição particular sobre o conjunto de subcomportamentos é alcançada
– FSMBehaviour: Executa seus sub-comportamentos como uma Máquina
de Estados Finita (FSM). Quando uma tarefa acaba, sua saída é usada
para se calcular a transição para a próxima tarefa. O comportamento
termina quando uma tarefa final é executada
Comportamentos Especiais

WakerBehaviour
– Comportamento que espera um determinado período de tempo (em ms)
para efetivamente executar a tarefa
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TickerBehaviour
– Comportamento que executa uma tarefa periodicamente em intervalos
de tempo constantes (em ms). Este comportamento nunca acaba
Comunicação entre os agentes
I/III
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A comunicação é assíncrona e utiliza FIPA ACL
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Os objetos enviados são instâncias de ACLMessage
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Para enviar uma mensagem se chama o método send()
Comunicação entre os agentes

II/III
Para se receber uma mensagem se pode utilizar os métodos
– receive(): tira da fila a primeira mensagem. Se a fila está vazia
retorna null
– blockingReceive(): se não existe uma mensagem na fila,
bloqueia a execução do agente para esperar a mensagem
ACLMessage msg = new ACLMessage( ACLMessage.INFORM );
msg.addReceiver( new AID( "Agente2", AID.ISLOCALNAME ) );
msg.setLanguage( "English" );
msg.setOntology( "Weather-forecast-ontology" );
msg.setContent( "Today it’s raining" );
send(msg);
ACLMessage msg = receive();
if (msg != null) {
// Procesar el mensaje
}
Comunicação entre os agentes

III/III
É possível buscar uma mensagem de um determinado tipo na
fila utilizando a classe MessageTemplate
public void action() {
MessageTemplate mt;
mt = MessageTemplate.MatchPerformative(ACLMessage.CFP);
ACLMessage msg = myAgent.receive(mt);
if (msg != null) {
// Mensaje del tipo CFP recibida
...
}
else
blockingReceive();
}
Registrando um serviço no DF (páginas amarelas)
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Se cria um objeto do tipo ServiceDescription e se
clama o método register() do DF
– Normalmente se faz isso no método setup() do agente
protected void setup() {
...
// Registrar un agente vendedor de libros en el DF
DFAgentDescription dfd = new DFAgentDescription();
dfd.setName(getAID());
ServiceDescription sd = new ServiceDescription();
sd.setType("book-selling");
sd.setName("JADE-book-trading");
dfd.addServices(sd);
try { DFService.register(this, dfd); }
catch (FIPAException fe) { fe.printStackTrace(); }
...
}
Removendo um serviço do DF
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Chamar o método deregister() do DF
– Normalmente se faz isso no método takeDown() do agente
protected void takeDown() {
// Saliendo del DF
try {
DFService.deregister(this);
}
catch (FIPAException fe) {
fe.printStackTrace();
}
// Enseñando el mensaje de salida
System.out.println("Agente vendedor " + getAID().getName() +
" terminando");
}
Buscando por serviços no DF
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Criar um objeto DFAgentDescription e clamar o método
search() do DF
protected void setup() {
...
// Creando un TickerBehaviour para buscar agentes vendedores a cada minuto
addBehaviour(new TickerBehaviour(this, 60000) {
protected void onTick() {
// Actualizando la lista de agentes vendedores
DFAgentDescription template = new DFAgentDescription();
ServiceDescription sd = new ServiceDescription();
sd.setType("book-selling");
template.addServices(sd);
try {
DFAgentDescription[] result = DFService.search(myAgent, template);
sellerAgents = new AID[result.length];
for (int i = 0; i < result.length; ++i)
sellerAgents[i] = result[i].getName();
}
catch (FIPAException fe) { fe.printStackTrace(); }
...
}
); ...}
Jadex
http://vsis-www.informatik.uni-hamburg.de/projects/jadex/
Jadex
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Jadex = Jade + BDI
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No Jadex os agentes são orientados a objetivos (e não a
comportamentos como é o caso de agentes JADE)
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Desenvolvido na Universidad de Hamburg
– Versão 0.96
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É possível utilizar todas as ferramentas JADE mais:
– Ferramenta BDI Viewer possibilita ver o estado interno dos agentes,
i.e., seus objetivos, planos e crenças
– Ferramenta Jadex Introspector possibilita vigiar o comportamento do
agente e também modificar a execução dos agentes
Jadex
Objetivos em Jadex
Tipos de objetivos
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Perform (fazer):
– Alguma coisa deve ser feita mas não se espera um resultado específico.
Ej: pegar o lixo

Achieve (alcançar):
– Descreve um estado que se deseja alcançar
– Diferentes alternativas de execução (planos) podem ser utilizadas
– Ex.: lixo recolhido

Query (perguntar):
– Representa a necessidade de obter uma informação
– Ex.: quer saber onde está o lixo

Maintain (manter):
– Especifica um estado que deve ser mantido quando seja alcançado
– Ex.: manter o ambiente sem lixo
Modelo de execução do agente
Implementando o agente

Criar os tipos de arquivos
– ADF (Agent Definition File): arquivo XMI que descreve tipos (ou
classes) de agentes
– Classes Java: arquivos que implementam os planos dos agentes
Arquivo ADF
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Quando o arquivo ADF é carregado no Jadex, objetos são
criados de acordo com a especificação
Classes e pacotes de Java utilizados
Encapsula comportamento (=Jade)
(define objetivos, crenças e planos
associados á capacidade)
Dois tipos de eventos: eventos internos
e mensagens
Expressões verificadas na execução
ISMA
Propriedades que ajudam na execução
Informa se o dado será criado quando o agente
é criado ou quando termina Viviane Torres da Silva
Planos
I/II

ADF: especificamos quando o plano deve ser executado
Classe: descrevemos a implementação do plano

Devemos estender uma das classes:

– ThreadedPlan ou NonThreadedPlan

Devemos implementar o método body()

Devemos colocar a referência à classe do plan no arquivo ADF
(incluindo o import para o pacote onde está a classe)

Plano pode ser
– Ativo: sempre em execução
– Passivo: criado a cada evento
Planos
II/II
Objetivos
Mensagens
Base de Crenças
I/II

Representa o conhecimento dos agentes sobre o ambiente

Deve estar declarada no arquivo ADF

É possível consultar, adicionar e remover objetos da
BeliefBase dinamicamente
Base de Crenças
II/II
Objetivos I/II
Tipos de objetivos
Referências a outros
objetivos definidos
em capacidades
Objetivo II/II
O objetivo é adotado
uma ou mais vezes
Condição de criação
Condição para suspender
Condição para deixar
(eliminado o conj. de
objetivos do agente)
Estratégia de seleção