Jade Agentes inteligentes básico

AGENTES INTELIGENTES
CON JAVA NETBEANS.
JADE.
Octavio C. Abundez Ramírez
email: gamabun4@gmail.com
Facebook: Octavio Abundez
• Taller: Agentes Inteligentes
• México, D.F., 29-30 de Octubre de 2015

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.

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>

Objetos vs Agentes
Un objeto es reactiva
Un objeto es una entidad pasiva
(o reactiva). Si nadie solicita el valor
de un atributo o activa un método de
el objeto, entonces no Pasa nada.
Un agente es ProActif
Un 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 comandos
java 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

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
-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
• 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"

IntrospectorAgent
Monitoriza el ciclo de vida de un agente: mensajes
enviados recibido, cola / comportamiento
-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
movilidad.

movilidad.

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 agentes
jade.Boot -container -host nombreHost
<nombre_agente>:<ruta_agente.class>

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.*

JADE?
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 comportamientos
4. 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.

JADE?
 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:

Ejercicios de Comportamiento
 Crea un proyecto de nombre:dia2
 Crea el paquete: comportat
◦ Crea la clase: comportat1
◦ Crea la clase: comportat1_m

Comportamiento
Métodos de un comportamiento
Toda clase que herede de Behaviour deberá implementar:
- El método action().
Este método define la acción a ser ejecutada cuando se ejecute el comportamiento. Debe incluir
el
código de las acciones a realizar cuando se ejecute el comportamiento.
Es invocado cuando se produce el evento asociado al comportamiento.
Es recomendable que los métodos action() no tengan un tiempo de ejecución alto ya que
mientras
que se ejecutan no pueden ser interrumpidos por otro comportamiento.
- El método done().
Es invocado cuando finaliza la ejecución del método action().
Este método determina si el comportamiento ha sido completado o no. Devuelve un booleano
(true si ha
terminado o false en caso contrario).
Si el comportamiento ha finalizado, éste se elimina de la cola de comportamientos activos.
Se puede utilizar una marca que se activa cuando se quiere que finalice el comportamiento (se
evalúa su valor en el método done()).

 Un comportamiento también puede ser
bloqueado utilizando el método block(). Este
método permite bloquear un comportamiento
hasta que algún acontecimiento ocurra
(típicamente, hasta que un mensaje llegue).
Este no afecta a los demás comportamientos
de un agente.
Cuando el método action() termina, el
método block() coloca el comportamiento en
la cola de comportamientos bloqueados.
Comportamiento

Comportamiento
 En el paquete: comportat
 OneShotBehaviour
En este tipo de comportamiento el
método done() siempre devuelve "true",
de forma
que sólo se ejecuta una vez y de forma
ininterrumpida.

 CyclicBehaviour
Representa un comportamiento que
debe
ejecutarse una serie de veces.
El método done() devuelve false.
Se mantiene activo tanto tiempo como
esté
activo el agente.
Hay riesgo de que se pueda quedar con
toda
Comportamiento

Comportamiento
 Un agente de la clase Receptor llamándolo
con el nombre “receptor”
java jade.Boot -container receptor:comportat.Receptor
 Un agente de la clase Emisor llamándolo con
el nombre "emisor1" :
java jade.Boot -container
emisor1:comportat.Emisor
 Obtenemos la siguiente salida:
◦ Crea la clase: Emisor
◦ Crea la clase: Receptor

Comunicación 1ª parte
Después ejecuta el programa:

Comportamiento
emisor1:comportat.Emisor

Fundamentos:La comunicación entre
agentes
 Es fundamental para poder conseguir la potencia propia de
los sistemas multiagente.
 Determina el comportamiento social de los agentes
 Para que los agentes se puedan comunicar deben usar el
mismo lenguaje de comunicación
 Un lenguaje de comunicación define los tipos de mensaje:
informar, solicitar, preguntar…
 Las conversaciones entre agentes se rigen por una serie de
protocolos de interacción
 El lenguaje de comunicación de agentes (ACL) permitirá
transmitir una serie de conocimiento que vendrá expresado
en un lenguaje de contenido. Los términos del lenguaje
de contenido que representen conocimiento pertenecerán a
un vocabulario común a los distintos agentes que se
llama ontología.


Comunicación 2ª parte
 Un agente de la clase Receptor llamándolo con
el nombre “receptor”
java jade.Boot -container receptor:comportat.Receptor2
 Un agente de la clase Emisor llamándolo con el
nombre "emisor1" :
emisor1:comportat.Emisor2
 Obtenemos la siguiente salida:
◦ Crea la clase: Emisor2
◦ Crea la clase: Receptor2

Comportamiento

Comportamiento
emisor1:comportat.Emisor2

Haciendo uso de createReply().
De esta manera, la clase Receptor quedaría así:
Como verás en este programa, existe una respuesta del agente receptor
Comportamiento

Comportamiento
◦ Crea la clase:
Receptor3
En el presente
programa se da
un pequeño
dialogo

La comunicación JADE :es FIPA-
ACL. Un mensaje FIPA-ACL puede contener los siguientes campos:
performative: tipo de acto comunicativo (acción que realiza el
mensaje). Es el único campo obligatorio y puede tomar uno de
los siguientes valores:
◦ accept-proposal: aceptar una propuesta recibida previamente
◦ agree: estar de acuerdo en realizar alguna acción
◦ cancel: cancelar alguna acción pedida previamente
◦ cfp: solicitar propuestas para realizar una acción dada
◦ confirm: informar a un receptor que una proposición es cierta
◦ disconfirm: informar a un receptor que una proposición es falsa
◦ failure: informar a otro agente que se intentó una acción pero
falló
◦ inform: informar a un receptor que una proposición es cierta
◦ inform-if: si el agente que recibe la acción cree que la sentencia
es verdadera informará de manera afirmativa, sino indicará que
es falsa.

ACL.
 not-understood: informar a un receptor que el emisor no entendió el
mensaje
 propagate: el receptor trata el mensaje como si fuese dirigido
directamente a él, y debe identificar los agentes en este descriptor y
enviarles el mensaje a ellos
 propose: enviar una propuesta para realizar una cierta acción
 proxy: el receptor debe seleccionar agentes objetivo denotados por una
descripción dada, y enviarles un mensaje embebido
 query-if: preguntarle a otro agente si una determinada proposición es
cierta
 query-ref: preguntar a otro agente por el objeto referenciado en una
expresión
 refuse: rechazar realizar una acción
 reject-proposal: rechazar una propuesta durante una negociación
 request: solicitar a un receptor que realice alguna acción
 request-when: solicitar al receptor que realice alguna acción cuando una
proposición dada sea cierta
 request-whenever: solicitar al receptor que realice alguna acción cada
vez que una proposición dada sea cierta
 subscribe: una intención persistente de notificar al emisor de un
determinado valor, y volver a notificarle cada vez que dicho valor cambie

ACL.
 Métodos de ACLMessage
A continuación se muestran algunos de los métodos más importantes de la clase
ACLMessage. Para consultar más detenidamente todos los métodos de dicha
clase se puede consultar su documentación en la API de JADE ( ACLMessage )
setPerformative(int ): toma como parámetro una constante representativa de un
tipo de acción performativa y la establece como performativa del mensaje. Los
posibles actos comunicativos son los que hemos visto antes y las constantes que
los representan se pueden ver en la API. Por ejemplo, para hacer que el mensaje
msg sea de tipo agree bastará con escribir:
msg.setPerformative(ACLMessage.AGREE);
 getPerformative(): devuelve un entero equivalente a la constante que representa
a la performativa del mensaje
 createReply(): crea un mensaje de respuesta para el mensaje sobre el que es
aplicado, poniendo los valores oportunos en campos como receiver, conversation-
id, etc.
 addReceiver(AID ): toma como parámetro un AID y lo añade a la lista de
receptores
 getAllReceiver(): devuelve un iterador sobre la lista de receptores.
 setContent(String ): recibe como parámetro una cadena y la pone como
contenido del mensaje
 getContent(): devuelve una cadena con el contenido del mensaje

 Selección de mensajes

Para seleccionar los mensajes que un agente desea recibir
podemos utilizar la clase MessageTemplate.
Esta clase permite definir filtros para cada atributo del
mensaje ACLMessage y se utiliza como parámetro en los
métodos receive y blockingReceive.
En esta clase se definen un conjunto de métodos estáticos
que nos devuelven como resultado un objeto de tipo
MessageTemplate.
Las diferentes opciones de filtrado son:
MatchPerformative( performative )
donde performativepuede ser:
◦ ACLMessage.INFORM
◦ ACLMessage.PROPOSE
◦ ACLMessage.QUERY_REF
◦ ...
ACL.

 MatchSender( AID )
 MatchConversationID( String ): Permite dedicar un comportamiento a gestionar
una conversación/negociación.
 and( Template1, Template2 ): realiza un and lógico entre los dos filtros.
 or ( Template1, Template2 ): realiza un or lógico entre los dos filtros.
 not( Template ): invierte el filtro.
 MatchOntology( String ): devuelve un filtro según el nombre de la ontologia que
le pasemos como parámetro.
 MatchProtocol( String ): devuelve un filtro según el nombre del protocolo que le
pasamos.
 MatchLanguage( String ): devuelve un filtro según el lenguaje introducido.
 MatchContent( String ): crea una plantilla según el contenido del mensaje.
 MatchReplyWith( String ): devuelve un filtro según el campo replywith.

Además existe el método match(ACLMessage) que devuelve verdadero si el
mensaje que le pasamos como parámetro cumple el filtro definido en el objeto
MessageTemplate.
En el ejemplo anterior, el agente Receptor podría solo estar interesado en recibir
mensajes del tipo REQUEST, en Español y procedentes exclusivamente del
agente "emisor". Esto se puede obtener modificando el
ACL.

 En el paquete:
comportat
ACL.

ACL.

ACL.
 Ejecución de
◦ La clase:
Receptor4
◦ La clase: Emisor4

Páginas amarillas (DF Agent)
 Permite a los agentes publicar los servicios que
proporcionan, para que otros agentes puedan
acceder a ellos.

 El agente debe proporcionar al DF una
descripción, incluyendo su AID, los
protocolos, lenguajes y ontologías que el
resto de agentes necesitan conocer para
interactuar con él; y la lista de servicios
publicados.
 Para cada servicio se proporciona una
descripción, incluyendo: tipo de servicio,
nombre, protocolos, lenguajes y ontologías; y
una serie de propiedades específicas del
servicio.
 Antes de finalizar su ejecución el agente
debe eliminar del DF sus servicios.

 Para realizar las acciones anteriores Jade proporciona
los siguientes métodos:
static DFAgentDescription register: registra los
servicios de un agente en el DF.
 static void deregister: elimina del registro del DF los
servicios del agente.
 Los servicios se definen con los siguientes métodos de
la clase ServiceDescription:
◦ void setName: modifica el nombre del servicio.
◦ void setOwnership: modifica el propietario del servicio.
◦ void setType: modifica el tipo de servicio.
◦ void addLanguages: añade lenguaje del servicio.
◦ void addOntologies: añade ontología del servicio.
◦ void addProtocols: añade protocolo del servicio.
◦ void addProperties: añade propiedades del servicio.

Publicar servicios:
 La descripcion del agente se modifica con los
siguientes métodos de la
clase DFAgentDescription:
◦ void setName: modifica el AID de la descripciñón del
agente.
◦ void addServices: añade el servicio pasado por
parámetro a la descripción del agente.
◦ void removeServices: elimina el servicio pasado por
parámetro a la descripción del agente.
◦ void addLanguages: añade lenguajes que el agente
entiende.
◦ void addOntologies: añade ontologías que el agente
entiende.
◦ void addProtocols: añade protocolos que el agente
entiende.

Páginas blancas (AMS Agent)
• Garantiza que cada agente en la
plataforma tenga un único nombre.
• Encargado de proporcionar los
servicios de páginas blancas y ciclo de
vida, y de mantener el directorio de los
identificadores de agentes (AID: Agent
Identifier) y su estado.
• Cada agente debe registrarse con el
AMS para obtener un AID válido, esta
operación en JADE la realizan los
agentes de manera automática en el
agente AMS por defecto.

Para acceder a los servicios del agente AMS hay que
importar la clase AMSService. Esta clase contiene los
siguientes métodos:
static void register: registra al agente en el AMS. Tanto
esta operación como la operación deregister se
realizan automáticamente en JADE cuando se ejecutan
los métodos setup() y takeDown() respectivamente, por
lo tanto no suelen ser usados normalmente.
 static void deregister: elimina el registro del agente en
el AMS.
 static void modify: modifica los datos del agente en el
AMS.
 static AMSAgentDescription search: devuelve la
descripción de los agentes registrados en el agente
AMS.
 Programa 14. Crea la clase: PaginasBlancas y
ejecutalo

Programa 14. Crea la clase: PaginasBlancas y ejecutalo

Protocolos de comunicación
 El paquete jade.proto
Este paquete agrupa todas las clases que, en forma
de
comportamientos, facilitan la implementación de los
protocolos de comunicación definidos por FIPA.
Dichas clases se agrupan dentro del paquete en
cuatro
parejas de clases principales con las cuales se
podrán
implementar la mayoría de los protocolos.

 Como ya se indicó más arriba estas clases
implementan comportamientos, y concretamente el
tipo de comportamiento que implementa es el
FSMBehaviour, ya que 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. Este comportamiento es más fácil de
comprender observando el siguiente ejemplo en el
cual Pedro le pide la hora Juan:
 Pedro: Juan, ¿Tienes hora?
 Juan: Sí, un segundo.
 Juan mira el reloj.
 Juan: Son las seis en punto.

 En JADE los
comportamientos de los
iniciadores se ejecutarán
una
sola vez, mientras que los
de
los respondedores serán
cíclicos.
La acciones que se realizan
en
cada estado se definen
mediante manejadores (Ha
ndl
ers), mientras que los
mensajes se concretan
mediante (Prepares)..

Algunos de los protocolos que
implementa la clase AchieveRE
son:
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.
 A continuación se presenta un ejemplo que hace uso
de estas clases.

Ejercicio último 
En este ejemplo un agente (representado por la clase Testigo)
avisará a los
hospitales pasados como parámetro de que ha habido un accidente
de
tráfico y pide ayuda. Es decir podremos crear varios hospitales y
pasarlos todos como parámetros al testigo.
Los hospitales (representados por la clase Hospital) podrán atender
la emergencia o descartarla por estar fuera de su radio de
actuación.
Para que funcione bien, hay que lanzar primero el agente Hospital
(uno o
varios) y luego pasarle como parámetro al agente Testigo uno o
mas
agentes (en caso de no pasar ninguno dará un error de falta de
parámetros).

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