Protocolos de comunicación

Manuel Bouzas RegueraJuan Sequeiros AmeijeiraSilvia González Escuredo

Grupo Avia

Protocolos de comunicación

La comunicación entre agentes responden a un patrón de los especificados por FIPA, denominados protocolos. Cada uno de estos protocolos establece el intercambio básico de mensajes que existe entre dos agentes para un tipo de conversación.

Protocolos de comunicación JADE define dos roles, el que inicia la conversación y el que es objeto de la misma (rol Initiator y rol Responder).

JADE proporciona unas clases de comportamiento prediseñadas para ambos roles. Estas clases se encuentran en el paquete jade.proto.

3.6.1 El paquete jade.proto

El paquete jade.proto agrupa todas las clases que, en forma de comportamientos, facilitan la implementación de los protocolos de comunicación definidos por FIPA.

Se agrupan dentro del paquete en cuatro parejas de clases principales .

A mayores de estas cuatro clases existen otras subclases que añaden valores a las principales o que las simplifican.

3.6.1 El paquete jade.proto (cont.)

Comportamientos Protocolos FIPA AchieveREInitiator

AchieveREResponder

o SimpleAchieveREInitiator

o SimpleAchieveREResponder

o IteratedAchieveREInitiator

o SSIteratedAchieveREResponder

FIPA-RequestFIPA-QueryFIPA-RecruitingFIPA-Request-WhenFIPA-Brokering

ContractNetInitiator

ContractNetResponder

o SSContractNetResponder

FIPA-Contract-Net

SubscriptionInitiator

SubscriptionResponder

FIPA-SubscribeFIPA-Request-Whenever

ProposeInitiator

ProposeResponderFIPA-Propose

Las acciones de los agentes en los protocolos FIPA se puede reducir simplemente a una máquina de estados finitos, y este es el tipo de comportamiento indicado para representar dichas máquinas.

ejemplo : Pedro: Juan, ¿Tienes hora? Juan: Sí, un segundo. Juan mira el reloj. Juan: Son las seis en punto.

Esta conversación sigue el modelo del protocolo FIPA-Request, es decir, hay una petición del agente Initiator y una aceptación y respuesta del agente Responder

3.6.1 El paquete jade.proto (cont.)

3.6.1 El paquete jade.proto (cont.)

La acciones que se realizan en cada estado se definen mediante los manejadores (Handlers), mientras que los mensajes se preparan mediante los preparadores (Prepares). La siguiente figura muestra dicho funcionamiento

con claridad.

3.6.1 El paquete jade.proto (cont.)

3.6.1.1 Manejadores (handle y registerHandler)

Un manejador es un comportamiento que se iniciará al entrar en el estado al que esté asociado. Existen dos formas de implementar un manejador:

• 1.Sobrecarga de métodos handle: Cada comportamiento tiene una serie de métodos

handle con la forma: handleInform, handleRequest, etc. Cada uno de ellos será invocado cuando se reciba el tipo de mensaje correspondiente.protected void handleInform(ACLMessage

inform) { System.out.println(“Inform recibido”);}

2. Registrar manejadores propios: Se podrán registrar comportamientos para que actúen como manejadores. El registro se hará a través de los métodos registerHandler que tienen la forma: registerHandleInform, registerHandleRequest, etc. En caso de registrar un comportamiento como manejador, el sistema ignorará las sobrecargas de los métodos handler y se limitará a iniciar los comportamientos registrados.

3.6.1.1 Manejadores (handle y registerHandler)(cont.)

Mensajes asociados a preformativas: Hay ciertos manejadores que serán iniciados cada vez que llegue un mensaje con determinada preformativa, pero siempre que ese mensaje llegue según lo esperado por el protocolo FIPA que corresponda.

Manejadores AllResponses: Serán lanzados cuando se reciban todas las respuestas al primer mensaje enviado por el iniciador o cuando se supere el tiempo de espera, indicado en el campo reply-by de ese mensaje inicial. Proporciona acceso a todos los mensajes recibidos. Se encuentra en todos los iniciadores.

3.6.1.1 Manejadores (handle y registerHandler)(cont.)

Manejadores AllResultNotifications: Serán lanzados cuando se reciban todas las respuestas finales o cuando se supere el tiempo de espera, indicado en el campo reply-by de ese mensaje inicial. Proporciona acceso a todos los mensajes recibidos. Solamente se encuentra en el iniciador AchieveRE y en el ContractNet.

Manejador OutOfSequence: Este es el manejador que se encarga de actuar en el caso de que el mensaje recibido no se corresponda con el esperado según los protocolo FIPA. Es decir, funcionará con las excepciones

3.6.1.1 Manejadores (handle y registerHandler)(cont.)

3.6.1.2 Preparadores (prepare y registerPrepare)

Un preparador lo que hace es preparar un mensaje para ser enviado, por lo que son iniciados antes de enviar un mensaje del tipo al que estén asociados

En el caso de registrar comportamientos habrá que guardar en el almacén de datos y con una clave determinada el mensaje que se desea enviar.

Se deber tener mucho cuidado a la hora de rellenar los campos de los mensajes, pues el hecho de dejar vacío un campo puede interrumpir todo el protocolo

El almacén de datos guarda todos los mensajes que se envían o reciben durante todo el proceso de comunicación, es decir, a lo largo de la ejecución de un protocolo.

3.6.1.3 El almacén de datos

3.6.2 AchieveRE

La característica principal de los mensajes en FIPA-ACL es que cada uno de ellos representa un acto comunicativo, El estándar FIPA especifica para cada acto comunicativo:

• Precondiciones de Viabilidad (Feasibility Preconditions)• Efecto Razonable (Rational Effect)

3.6.2 AchieveRE Conjunto de clases AchieveRE:

• AchieveREInitiator• AchieveREResponder• SimpleAchieveREInitiator• SimpleAchieveREResponder• IteratedAchieveREInitiator• SSIteratedAchieveREResponder

La sesión de cada protocolo con un respondedor dado terminará si: • El iniciador envía al respondedor un mensaje explicito

CANCEL en lugar del siguiente mensaje de iniciación. • El respondedor responde negativamente con REFUSE,

NOT_UNDERSTOOD o FAILURE. • El respondedor incluye una bandera de terminación a la

notificación de resultado INFORM. Esta bandera de terminación puede detectarse usando el método isSessionTerminated().

3.6.2 AchieveRE

Algunos de los protocolos que implementa la clase AchieveRE son:• FIPA-Request• FIPA-Query

3.6.2 FIPA-Request

Este protocolo permite a un agente solicitar a otro la realización de una acción y está identificado en el parámetro del protocolo del mensaje con el valor fipa-request.

Los mensajes que se intercambian son: • Request, la petición. • Agree, si acepta la petición o refuse si la rechaza. • En caso de que el mensaje anterior fuera un agree: Failure si

ocurrió algún error en el proceso, inform-done si se realizó correctamente e inform-result si además se tiene que comunicar el resultado.

Ejemplo

3.6.2 FIPA-Query

Este protocolo permite a un agente solicitar a otro un objeto o una comprobación que devuelva un valor de verdad, y en función de que tipo de petición sea será un Query-if (comprobación de verdad) o un Query-ref (cuando se pregunta por algún objeto).

Los mensajes que se intercambian son los siguientes: • Query-If o Query-Ref, la solicitud. • Agree si se acepta o refuse si se rechaza. • Si se aceptó: Failure si ocurrió algún error en el proceso, Inform-

T/F con la respuesta si la consulta era un Query-If o Inform-Result si la consulta fue un Query-Ref.

Ejemplo

3.6.3 ContractNet Las clases ContractNet implementan el

comportamiento del protocolo del mismo nombre: • Funcionamiento• Los mensajes que se intercambian son:

1. CFP (Call For Proposal)2. Los respondedores pueden enviar un

Refuse, un Not-Understood o un Propose3. El iniciador evalúa propuestas envía Reject-

Proposal o un Accept-Proposal.4. Los respondedores envían un Failure ,un

Inform-Done, o un Inform-Result.

3.6.3 ContractNet

El agente iniciador (ContractNetInitiator) posee dos métodos importantes:• handlePropose • handleAllResponses

Y el agente respondedor posee los métodos: • handleAcceptProposal • handleRejectProposal

Ejemplo

3.6.4 Protocolo FIPA-Propose

Implementa un comportamiento que consiste en que el iniciador le pide permiso al respondedor para realizar una acción, y si éste acepta la realiza y si no, no. Los mensajes intercambiados en la ejecución de este protocolo son:

• Propose, con la propuesta de acción por parte del iniciador.

• Un Reject-Proposal o un Accept-Proposal en función de si acepta la propuesta o no.

La clase del respondedor (ProposeResponder) no dispone de métodos handle, solamente dispone de un prepareResponse() que maneja la respuesta al Propose recibido, un registerPrepareResponse(), un createMessageTemplate() y algunos métodos reset().

Ejemplo.

3.6.4 Protocolo FIPA-Propose (cont.)

El iniciador le solicita al respondedor permiso para suscribirse, el respondedor procesa esa solicitud y la acepta o la rehecha. Si la acepta envía un mensaje con las condiciones de suscripción, y lo hace de forma continua hasta que sufre un fallo y envía un failure o hasta que el iniciador cancela el envío.

Ejemplo

3.6.5 Protocolo FIPA-Subscription

Los mensajes que se intercambian son: • Subscribe, solicitando la suscripción.

• El respondedor envía un Refuse si no acepta la propuesta de suscripción, un Agree si la acepta y un Not-Understood si hubo algún fallo.

• Si la aceptó, después envía un Inform-Result con las condiciones que establezca para la suscripción.

• Para detener el envío, o bien sufre un fallo el respondedor y envía un Failure o bien envía un Cancel el iniciador.

• Si el proceso se detuvo porque el iniciador envió un Cancel, el respondedor manda un Inform-Done si todo se realizó exitosamente, o un Failure si algo no funcionó correctamente.

Ejemplo

3.6.5Protocolo FIPA-Subscription (cont.)