Методология проектирования Gaia

Ранние версии данной методологии были созданы для разработки небольших закрытых

агентных систем. Позднее выразительные возможности методологии были значительно

расширены для представления социальных аспектов открытых агентных систем, а именно:

социальных целей, социальных задач и организационных правил.

Методология Gaia поддерживает два уровня разработки мультиагентых систем: микро

уровень (разработка отдельного агента) и макро уровень (разработка агентства). Также она

имеет существенное ограничение: структура каждого агента во время его работы должна

оставаться неизменной.

Методология Gaia состоит из двух больших этапов:

•анализа

•проектирования

и практически не затрагивает процесс определения требований.

Первый шаг этапа анализа в методологии Gaia – выделение ролей агентов (требования

являются исходными данными для этого шага), а второй - формирование взаимодействия

между ролями. Роли имеют четыре атрибута: обязательства, разрешения, активности и

протоколы. Обязательства могут быть двух типов обеспечение свойства живучести и

обеспечение свойства безопасности. Обязательство обеспечения свойства живучести

означает, что все, что ролью предусмотрено, должно выполняться. Обязательство

обеспечения безопасности означает, что все, что ролью не предусмотрено и является

опасным, должно отвергаться. Разрешения определяют область дозволенного доступа

роли, в частности, к информации. Активности являются задачами, которую роль

выполняет без взаимодействия с другими ролями. Протоколы – это модели

взаимодействия ролей. Методология Gaia включает формализованные операторы и

шаблоны для представления ролей с их атрибутами, а также позволяет использовать

специальные схемы для задания взаимодействий.

На этапе проектирования первый шаг методологии Gaia – это отображение ролей на типы

агентов и создание нужного числа экземпляров каждого типа. На втором шаге создается

сервисная модель, необходимая для выполнения ролей агентов (одного или нескольких).

На последнем шаге этапа проектирования методологии Gaia осуществляется создание

модели взаимодействия агентов.

Gaia– это методология агентноориентированного анализа и проектирования, явно использующая организационную точку зрения). Наиболее абстрактной сущностью в иерархии концептов Gaia является «система». Хотя термин «система» используется в стандартном смысле, он также означает «сообщество» или «организацию».

Стадии анализа GAIA:

1. Определить роли в система(индивидуумы, отделы организации, организации)

2. Для каждой роли определить и документировать связанные протоколы.

3. Использование модели протокола как основы для детальной разработки модели.

4. Проектирование.

Рис. 1 Граф стадий анализа GAIA

Следующий уровень иерархии – это роли. Роль определяется тремя атрибутами: ответственности, разрешения, протоколы. Ответственности определяют функциональность и являются ключевым атрибутом, связанным с ролью. Ответственности разделяются на два типа: жизненные свойства и свойства безопасности. Для реализации ответственностей роль обычно связывается с множеством разрешений. Разрешения являются «правами», связанными с ролью и идентифицируют ресурсы, которые доступны в этой роли, для реализации ответственности. В различных системах, которые обычно моделируются, разрешения становятся информационными ресурсами. Роль идентифицируется определенным числом протоколов, которые определяют пути взаимодействия с другими ролями.

Фаза анализа стремится определить, какая реальная организация сообщества агентов будет наилучшей посредством декомпозиции системы в абстрактные «loci con-trol» («точка управления»), т.е. роли, играемые в организации и пути взаимодействия по протоколам.

Gaia поддерживают следующие шаги: идентификация ролей в системе (это обычно соответствует индивидуальностям внутри организаций и их подразделений) и определяет список ключевых ролей в неформальном дескрипционном языке; для каждой роли определяются связанные протоколы, т.е. образцы взаимодействия, которые обычно имеют место между ролями; разработка подробной ролевой модели и модели взаимодействий, и если требуется, повторение предыдущих стадий.

Фаза проектирования включает следующие стадии: определение агентной модели, которая объединяет роли в агентные типы и формирует иерархию агентных типов, и оценивает число требуемых экземпляров каждого класса; определение служб, которые необходимы агентам для выполнения назначенных ролей, через анализ активностей и ответственностей; разработка модели знакомств, определение погрешностей проектирования и, если требуется, возврат к предыдущим стадиям. Выход фазы проектирования – модель агентной системы, которая может быть реализована с использованием более традиционных объектно-ориентированных и компонентных технологий.

Ограничения и недостатки методологии Gaia проявляются в следующем:

- отсутствует строгое формальное определение модели предметной области (от общего концепта «система» сразу необходимо переходить к «ролям», «роли» сопоставляется агентный тип, а тип может иметь несколько экземпляров агентов);

- трудно выразить реальную иерархическую структуру корпоративных и производственных систем, «роли» как бы предполагают однородность функционального или задачного пространства;

- нет градации агентов по уровням интеллектуальной иерархии, что предполагает интеллектуальную однородность агентов, а это далеко не так в сложных системах;

- организационная структура системы статична, т.е. ни число агентов, ни их отношения не изменяются в текущем времени;

- агенты проявляют глобально согласованное поведение: они имеют некоторую общую цель и не проявляют соревновательного поведения.