Jade 1 Agents principios básicos

AGENTES INTELIGENTES CON JAVA NETBEANS.

JADE.

Octavio C. Abundez Ramírezemail: [email protected]

Facebook: Octavio Abundez

• Taller: Agentes Inteligentes • México, D.F., 29-30 de Octubre de 2015

HISTORIA DE LA PROGRAMACIÓNLENGUAJE MÁQUINAPROGRAMACIÓN ESTRUCTURADAPROGRAMACIÓN

ORIENTADA A OBJETOSPROGRAMACIÓN

ORIENTADA A OBJETOS DISTRIBUIDOS

PROGRAMACIÓN ORIENTADA A COMPONENTESPROGRAMACIÓN ORIENTADA A

SERVICIOS

Constituyen subprogramas: Procedimientos, Funciones (Basic,

Pascal, C, Fortran, )Objeto = + Estado + Comportamiento Constituido por: objetos, clases, herencia, polimorfismo, encapsulación (C ++, Java, C #, .Middleware (objetos RMI distribuidos a través de múltiples máquinas, CORBA, JMS, .

Componente disponible para otras aplicaciones a través de protocolos heterogéneos remotos (http) datos de llevar: XML, JSON => JABÓN y REST)

Servicio de Inteligencia + + aprendizaje +

Lenguaje binario, cada familia tiene su propio cpu

PROGRAMACIÓN ORIENTADA A AGENTES

Objetos distribuidos, reutilizable, configurables, Intercambiable, escalable y móvil: recipiente (EJB)

1- ¿QUÉ ES UN AGENTE?No existe una definición universalmente

aceptada del término agente. “Un agente es algo que se puede ver

como Percibir entorno a través de

sensores y actuar sobre ese ambiente a través de

sensores."

2.- ¿QUÉ ES UN AGENTE?Los agentes inteligentes son entidades

de software que llevan a cabo un conjunto de operaciones por cuenta de un usuario u otro programa con cierto

grado de independencia o autonomía, y al hacerlo, emplean algún

conocimiento o representación de metas o deseos del usuario."

CARACTERÍSTICAS DE UN AGENTEUn agente puede ser un proceso, un robot, un ser humano, etc ...

Autonomía. Capacidad de actuar sin intervención humana directa o de otros agentesSociabilidad. Puede comunicarse con otros agentes con capacidades similares a estar vivoCapacidad de decisión. Es independiente para alcanzar los objetivos Razonan. Tiene unos objetivos específicos y siempre intenta llevarlos a cabo.

CARACTERÍSTICAS DE UN AGENTE Aprenden. Veracidad. No comunica información

falsa intencionadamente. Benevolencia. No tiene objetos

contradictorios. Pueden organizarse. Un agente es una

entidad. Desplazarse de un nodo a otro.

1.- APLICACIONES MAS(SISTEMA MULTI AGENTE)

Simulación de fenómenos complejos, Sistemas paralelos y distribuidos Robótica, Ingeniería Industrial y Telecomunicaciones Videojuegos Cine (Animación 3D)

El comercio electrónico, e-learning Urbanización y la gestión del tráfico por carretera Finanzas: Trading Auto Web Semántica



Sociología, la física de partículas, Química, Robótica,

En sociología, establece diferentes agentes de componentes. Mediante restricciones, podemos tratar de entender lo que va a ser el componente más efectivo lograr un resultado deseado (la construcción de puentes). Incluso permite experimentar con escenarios que no sería factible en las poblaciones reales, si por razones técnicas o éticos.

1.- ¿QUÉ ES ?Jade es básicamente dos cosas: Una plataforma: que permite “VIVIR” y “CONVIVIR” a los agentes dentro de

ella. Un conjunto de herramientas para el

desarrollo de agentes y sistemas de forma rápida.

Totalmente realizado en Java. (Portabilidad y

Movilidad). Software libre distribuido por TILAB en

código Fuente bajo LPGL.

ttp://jade.tilab.com/ El proyecto JADE es una iniciativa de

TILAB JADE cumple las especificaciones

FIPA

2.- ¿QUÉ ES ?

JADE es un middleware que facilita el desarrollo de:1. Arquitectura: Aplicaciones Multi-

agente Peer-to-Peer. Integración de diferentes aplicaciones,

incluso con plataformas de diferentes propietarios.

Foundation for Intelligent Physical Agents (FIPA) http://www.fipa.org

¿QUÉ ES ?

Servicios de agentes: ciclo de vida, páginas

blancas, páginas amarillas, transporte de mensajes,...

:

¿QUÉ ES ?

2.Lenguaje de comunicación empleado FIPA-ACL:transporte y análisis de mensajes Peer-to-peer.,seguridad.3. Planificación de las tareas del agente.Herramientas gráficas para la monitorización, logs, depuración. Conjunto de herramientas gráficas que soportan la depuración y ejecución de agentes (RMA, sniffer, ...)

¿QUÉ ES ?

1. Una aplicación basada en JADE consta decomponentes activas denominadas Agentes.2. Cada agente tiene un nombre (identificador)único.3. Cada agente es un participante (peer) capazde comunicar bidireccionalmente con otrosagentes.4. Cada agente vive en un contenedor.

¿QUÉ ES ?

¿QUÉ ES ?

112

34

The Foundation for Intelligent Physical Agents (FIPA) es la parte del desarrollo y configuración para estandares heterogeneos de computadoras e interactuen agentes basados en sistemas

¿QUÉ ES ?

Programación de java netbeans con jade

1.Descargar la aplicación JADE del siguiente link: http://jade.tilab.com2. Al menu Download da click a:3. Da click a: Continue y I AGREE4. Da click a ¨jadeAll¨

Instalación de

http://jade.tilab.com/

Descargamos el fichero (JADE-all-3.7.zip)Descomprimimos el fichero y nos salen cuatro nuevos ficheros:•JADE-doc-3.7.zip: la documentacion javadoc, el manual del administrador, el del programador y un tutorial.•JADE-src-3.7.zip: el codigo fuente sin compilar.•JADE-bin-3.7.zip: el codigo ya compilado y listo para ser invocado.JADE-e examples-3.7.zip: ejemplos de uso de la plataforma.

Instalación de

5. Descomprime el archivo de jade

6.Crea una carpeta en la unidad c:\jade

Instalación de

7. Extraigo mis archivos a la carpeta c:\jade

8.Selecciona el archivo «JADE-bin-4.3.3» y lo extraigo a la carpeta recién extraída

«c:\jade»

Instalación de

Instalación de

9.Selecciono –Copio todo el contenido de la carpeta y la mando a …


10. Ir a PANEL DE CONTROLSistemaConfig.Avanzada del Sistema–Inicio+Pausa- Da click al botón VARIABLES DE ENTORNO como se muestra en la figura:A) En la sección Variables de sistema Da click al botón NuevoB) Escribe el nombre:

Instalación de


11. Ahora ve a la linea de comando de WINDOWS. Ir a INICIO- Ejecutar--Escribe: cmd Direccionate

do:

12. Captura el siguiente comando: java jade.Boot -gui

12. Escribe la siguiente dirección para acceder a JADE

Instalación de

13. Se abrirá la aplicación de JADE COMO SE muestra:

14. Cierra jade

Instalación de

PROGRAMA_11.Abre Java netbeans2.Crea el proyecto: Dia13.Crea el paquete: baseA4.Crea la clase: HolaMundo5.Ir a libreríasclick botón derecho y seleccionaadd JAR/Folder6. Busca la librería ”jade.jar” c:\jade\lib\jade.jar7. Da click al botón abrir

PROGRAMA_18. Captura el siguiente código en la clase: HolaMundo

import jade.core.Agent;

public class HolaMundo extends Agent{ protected void setup() { System.out.println("Hola Mundo"); System.out.println("Mi nombre local

es"+getLocalName()); System.out.println("Mi GUI

es:"+getAID().getName()); System.out.println("Primer ejercicio de

jade ;)"); } }

PROGRAMA_19. Corrige los errores en rojo, colocando tu

puntero a lado izquierdo de los focos de advertencia y señala “add import…”

10. Ir a SourcePackages, botón izquierdopropierties-run y anota lo siguiente:

Da click al botón de ejecutar: Se abre Jade.

CONFIGURAR

12.Repite el paso anterior, sólo modifica en lo siguiente:

13. Da click al botón de ejecutar:14. Aparece lo siguiente en consola de java

netbans

CONFIGURAR

EJECUTARLO EN JAVA

QUE PASA EN Aparece abierto un

containercon el nombre que le

dimos alagente, sea !Hola! . Vamos

a ejecutar nuestro agente desde

JADE.a) Ir al Container, click botón

derecho y selecciona Start New Agent

b) Llena los campos como aparece en la figura:

c) Da click al Botón “OK”

EJECUTARLOQué apareció en java netbeans y en jade?

EJECUTARLO POR MS-DOS

Necesitamos la ubicación de la clase HolaMundo.java

1.En javaNetbeans ir a la clase HolaMundo, botón derecho del ratón –propierties-RUNTIME CLASSPATH, copia la ruta

después del 1er ; hasta el final

2. Abre ms-dos(Inicio+R)cmd(enter)cd \(alt+92) cd (click botón derecho y pegas la ruta que copiaste)

Cierra jade y las aplicaciones corriendo en java netbeans

EJECUTARLO POR MS-DOS 3. Captura los siguientes comandos para abrir jade. a)Ir a raíz b)Cambia ala ruta de copiaste de java y

abrir JADE

EJECUTARLO POR MS-DOS 4. Abrir ms-dos, seguir el procedimiento anterior

hasta: a)Ir a raíz cd \ b)Cambia ala ruta de copiaste de java cd c:\jade\src\examples\Dia1\build\

classes c) Escribe el siguiente comando para abrir ejecutar en

ms-dos el programa “HolaMundo”

Ejecución Contenedor Agente - Paquete - Clase

EJECUTARLO POR MS-DOS 4. QUE SUCEDIÓ EN LA EJECUCIÓN EN MS-DOS ?

5. QUE SUCEDIÓ EN JADE?

EJERCICIO# 1 HOLAMUNDO2Instrucciones:A)Abre un documento en word y toma evidencias de tu trabajo por medio de una foto(impr-pant) a cada resultado que se te pide en el ejercicio.B) El instructor irá a tu lugar si tienes dudas y a tomar nota de tu desempeño en caso de que hallas concluido el ejercicio.

Nota: Al finalizar la sesión 1. Podrás sacar una copia del archivo de la exposición para tu estudio y análisis.

EJERCICIO# 1 HOLAMUNDO21. En el mismo proyecto, crea otra clase llamada:

HolaTuNombre2. Captura el siguiente código:import jade.core.Agent;import jade.core.AID; public class HolaTuNombre extends Agent { protected void setup() {System.out.println("Hola! El agente "+getAID().getName()

+" está listo."); System.out.println(“Me llamo:TuNombre y aprendo las

bases de agentes."); }}

EJERCICIO# 1. HOLAMUNDO23. Correrlo por java netbeans-(Inserta imagen en

word).Total 8 Fotos Cuando abres jade por run Cuando llamas a tu agente por run Despliega el resultado en consola de java

4. Correrlo por JADE (Inserta imagen en word) Por Start le pones al agente :TuNombre, por run Despliega el resultado en consola de java 5. Correrlo por ms-dos (Inserta imagen en word) Cuando abres jade por msdos Cuando llamas a tu agente por msdos Despliega el resultado por msdos

PROGRAMA_2

package baseA;import jade.core.Agent;import static jade.tools.rma.StartDialog.getArguments;

public class Hola3 extends Agent{ protected void setup() { System.out.println("Hola Mundo! me

llamo"+getAID().getName()); Object[] args = getArguments(); if (args != null) {System.out.println("Mis argumentos son:"); for (int i = 0; i < args.length; ++i) {System.out.println("-"+args[i]); } } } }

package baseA;import jade.core.Agent;import static jade.tools.rma.StartDialog.getArguments;

public class Hola3 extends Agent{ protected void setup() { System.out.println("Hola Mundo! me

llamo"+getAID().getName()); Object[] args = getArguments(); if (args != null) {System.out.println("Mis argumentos son:"); for (int i = 0; i < args.length; ++i) {System.out.println("-"+args[i]); } } } }

PROGRAMA_2

PROGRAMA_2

1. Correrlo por java netbeans-(Inserta imagen en word).Total 8 Fotos

Cuando abres jade por run Cuando llamas a tu agente por run Despliega el resultado en consola de java

2. Correrlo por JADE (Inserta imagen en word) Por Start le pones al agente :TuNombre, por

run Despliega el resultado en consola de java 3. Correrlo por ms-dos (Inserta imagen en

word) Cuando abres jade por msdos Cuando llamas a tu agente por msdos Despliega el resultado por msdos

PROGRAMADefinir una clase Java que representa al agente (la

cual debe heredar de la clase jade.core.Agent). Implementar los comportamientos que va amanifestar.Un agente JADE cumple las siguientescaracterísticas:

Tiene un nombre único en el entorno de ejecución.Se implementa como un único hilo de ejecución (single-threaded).

PROGRAMACIÓN EN JADECreación de agentes.Un agente se crea heredando de la clase jade.core.Agent class y reescribiendo el método setup().

• Cada instancia de agente se idendifica por un AID (jade.core.AID).

• Un AID se compone de un nombre único más una dirección.

• Un agente puede recuperar su AID mediante el método getAID() de la clase Agent

PROGRAMACIÓN EN JADELos nombres son <local-name>@<platform-name>El nombre completo debe ser globalmente único.El nombre de la plataforma por defecto es <main-host>:<main-port>/JADEEl nombre de la plataforma puede establecerse con la opción – nameDentro de una plataforma JADE pueden ser designados sólo por susnombres.Dado el nombre de un agente su AID puede ser creado como

AID id = new AID(localname, AID.ISLOCALNAME);AID id = new AID(name, AID.ISGUID);

Las direcciones incluidas en un AID son las de los MTPs y se utilizanSOLO para comunicar entre agentes de diferentes plataformas FIPA.

CONTENEDORES Y PLATAFORMAS

-Un Solo contenedor principal especial debe estar siempre activo en una plataforma y todos los otros contenedores registrarse con él tan pronto como empiezan.

MAIN CONTAINER•AMS (Sistema de Gestión de Agente)-Proporciona El servicio de nombres y representa la autoridad en la plataforma.• DF (Directorio Facilitador)-Proporciona Un servicio de páginas amarillas por medio de los cuales un agente puede encontrar otros agentes que prestan los servicios que requiere para lograr sus metas.• RMA (Remote Management Agent)-Actuando como consola gráfica para la gestión de la plataforma y el control.

DIRECTORY FACILITATOR Proporciona un servicio de páginas amarillas por medio de los cuales un agente puede encontrar otros agentes que prestan los servicios que requiere para lograr sus metas.

REMOTE MONITORING AGENT

• Proporcionar a la interfaz gráfica de usuario para controlar el ciclo de vida de los agentes

• Canal de comunicación del agente (ACC)- Agente a Agente- Plataforma agente a Plataforma Agente

Message Transport System

•Agent identifier –<nickname>@<platform_name>

Un objeto es reactivaUn objeto es una entidad pasiva (o reactiva). Si nadie solicita el valorde un atributo o activa un método de el objeto, entonces no Pasa nada.

Un agente es ProActifUn agente tiene, además de los Atributos y métodos, procesos Internos función, incluso en ausencia de tensiones externas. Un agente puede actuar, por tanto, incluso si nadie le pregunta nada

DUMMY AGENT Herramienta útil para la depuración• Permite la interacción con otros agentes de envío,

recepción y visualización de mensajes de ACL• ¿Cómo poner en marcha:

-Desde La línea de comandosjava jade.Boot da: jade.tools.DummyAgent.DummyAgent

-Desde El GUI RMA• Elegir "Herramientas Iniciar DummyAgent"• Seleccione "Iniciar nueva Agent" y proporcionar

jade.tools.DummyAgent.DummyAgent como el nombre de la clase

DUMMY AGENT

Cuando un agente sniff (o un grupo), algunos mensajes son enviados a el agente, son visibles en una especie de diagrama UML de secuencia

• Cuando un agentes o contenedores son creados o destruidos, el Agente Sniffer es informado por la AMS

• ¿Cómo poner en marcha:-Desde La línea de comandos java jade.Boot snif: jade.tools.sniffer.Sniffer-Desde El GUI RMA• Elegir "Herramientas Iniciar Sniffer"• O seleccione "Iniciar nueva Agent" y proporcionar

jade.tools.sniffer.Sniffer como el nombre de la clase

SNIFFER AGENT

SNIFFER AGENT

SNIFFER AGENT • DF es un servicio de páginas amarillas: agentes

pueden registrar sus servicios o buscar en el DF• En cada plataforma, hay al menos un DF• Cómo iniciar la interfaz gráfica de usuario:-Desde El GUI RMA• Elegir "Herramientas Mostrar la GUI DF"

INTROSPECTORAGENTMonitoriza el ciclo de vida de un agente: mensajes enviados recibido, cola / comportamiento• ¿Cómo poner en marcha:-Desde El GUI RMA• elegir "Herramientas -Iniciar IntrospectorAgent"

EL CICLO DE VIDA DE LOS AGENTES Y LA MOVILIDAD.

INICIADO: el objeto Agente está construido, pero no se ha

registrado en sí pero con la AMS, no tiene nombre ni una

dirección y no puede comunicarse con otros agentes.

ACTIVO: el objeto Agente se ha registrado en el AMS, tiene un

nombre regular y la dirección y puede acceder a todas las

diversas características JADE.

SUSPENDIDO: el objeto del agente se detiene en ese momento.

su rosca interna se suspende y no se está ejecutando el

comportamiento del agente. doSuspend ()

ESPERA: el objeto Agente está bloqueado, esperando algo. Su rosca

interna es durmiendo en un monitor de Java y se despierta cuando se cumple alguna condición (por lo general, cuando un mensaje llega). doWait ()

ELIMINADO: el agente es definitivamente muerto. La rosca interna ha terminado su ejecución y el Agente no es más registrado en el AMS.

TRÁNSITO: un agente móvil entra en este estado mientras se está migrando a la nueva ubicación. Los sistema continúa para amortiguar los mensajes que luego serán enviados a su nueva ubicación.


CREACIÓN DE AGENTES

Hay dos formas de ejecutar un agente: desde el GUI de JADE y desde la línea de comandos.

Desde la línea de comandos.java jade.Boot –container <nombre_agente>:

<paquete_.class> Ejecución remota de agentesjade.Boot -container -host nombreHost

<nombre_agente>:<ruta_agente.class>

EJERCICIOS 2ª PARTE 1. Captura los ejercicios y ejecutalos

desde javaNetbeans.2. Imprime en pantalla el resultado que

obtuviste.

ENTONCES…¿QUÉ ES UN AGENTE? "Los agentes autónomos son sistemas

computacionales que habitan en algún complejo entorno dinámico, sienten y actúan de forma autónoma en este

entorno, y al hacerlo, se dan cuenta de un conjunto de metas o tareas para las

que han sido diseñados."

QUÉ ES UN COMPORTAMIENTO EN JADE?

Un comportamiento o behaviour hace referencia a una funcionalidad que incorpora el agente.

Los comportamientos especifican tareas o servicios que realiza un agente para lograr sus objetivos. Cada comportamiento puede realizar una tarea simple como "Envia este mensaje" o "compra X " aunque también se pueden crear comportamientos compuestos.

Cada tarea del agente sará una instancia de una clase que deber heredar de la clase Behaviour.

class MiComportamiento extends Behaviour{ … }LIBRERÍA: jade.core.behaviours.*


Los agentes están programados en base a sus comportamientos. La programación basada en comportamientos debe realizar los siguientes pasos:

1. Determinar qué debe ser capaz de hacer el agente.2. Asociar cada funcionalidad con un comportamiento.3. Escoger el tipo de comportamientos4. Dejar a JADE la tarea del scheduling (un solo 5. comportamiento se está ejecutando en cada instante).En el ejemplo ANTERIOR se puede ver como se añade un

comportamiento desde el método setup() del agente.


Además de añadir nuevos comportamientos, también se pueden eliminar comportamientos de un agente con el método removeBehaviour(Behaviour).Así, si en el ejemplo anterior quisiéramos borrar el primer comportamiento desde el segundo comportamiento bastaría con hacer una llamada a removeBehaviour() dentro del método action del segundo comportamiento:

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Software

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