污水處理智能化系統的Multi-Agent通信技術與實現
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3.1 通信方式的確定
MAS通信主要有四種連接方式：黑板模式、聯邦方式、廣播方式、點到點方式。通信傳遞方式有消息傳遞、方案傳遞兩種。本系統Agent之間通信前都通過Agent管理平臺提供的服務查詢機制來定位欲通信的Agent，然后兩個Agent進行直接通信；而Agent之間傳輸的信息是互操作命令、參數和操作結果，沒有設計到方案傳遞。所以本系統采用的是點對點的消息傳遞通信方式。
3.2 通信策略
本系統中的數據服務Agent、沖突消解Agent、故障診斷Agent分別為整個系統中的其他Agent提供數據查詢和寫入服務、沖突識別和消解服務、故障診斷服務，請求每種服務的Agent必須要先定位到服務提供者，這就要求一種服務注冊和定位機制。FIPA標準中定義了在Agent系統中必須存在的DF(Directory Facilitator)Agent。上述三個服務提供者啟動時就會在DF中注冊自己提供的服務，如：某個執行Agent需要沖突消解服務時，它會通過查詢DF來得到沖突消解Agent的通信地址和服務使用的互操作協議等信息，然后根據互操作協議規定的對話方式與協調Agent通信。
JADE提供了默認的DF Agent，服務提供者（如數據服務Agent）欲注冊自己的服務，其主要代碼如下：
Service Description sd=new Service Description( )；
//創建服務描述對象，描述服務屬性
DF Agent Description DFad=new DF Agent Description( )；
//創建自身描述對象，描述自身信息
Codec language=new SLCodec( )；//采用SL內容語言規范
Ontology ontology=Basic Ontology.getInstance( )；
//采用基本本體語言構建服務描述對象
sd.setName(getLocalName( ))；
sd.setType(″SwageDisposeDataService″)；//為服務命名，其他Agent查詢服務時就用此名字
sd.addProtocols(InteractionProtocol.FIPA_REQUEST)；
//服務所采用的互操作協議
sd.addLanguages(language.getName( ))；
sd.addOntologies(ontology.getName( ))；
//構建自身描述對象
DFad.addProtocols(InteractionProtocol.FIPA_REQUEST)；
DFad.addLanguages(language.getName( ))；
DFad.addOntologies(ontology.getName( ))；
DFad.setName(getAID( ))；
//使自身具有構建的服務描述對象
DFad.addServices(sd)；
try{
DFService.register(this，DFad)；//在平臺提供的默認DF中注冊自己的服務
}catch(FIPAException e){
//處理異常
}
當沖突消解Agent需要此服務時，可通過下面的代碼來搜索DF，并定位到此服務的提供者，即數據服務Agent[6]。
…… //部分變量申明與上段代碼相同
DFAgentDescription dfd[ ]；//用于存儲提供此服務的
//Agent描述信息（服務提供者可能不止一個）
//構建服務描述對象
sd.setType(″SwageDisposeDataService″)；
sd.addLanguages(language.getName( ))；
sd.addOntologies(ontology.getName( ))；
sd.addProtocols(InteractionProtocol.FIPA_REQUEST)；
DFad.addServices(sd)；
try{
dfd=DFService.search(this，DFad)；//在默認DF中搜索服務提供者
…… //與服務提供者通信
}catch (FIPAException e){
//處理異常
}
3.3 通信協議
本系統Agent之間通信都采用請求互操作協議，即ACL消息的protocol參數均為fipa-request，用UML表示的該協議流程如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/157574.htm
Agent提供服務所需的參數和操作結果都包含在ACL消息的content參數中。
3.4 通信內容
在本系統中，Agent之間的通信內容是封裝在自定義的CSO(Communication Seriable Object)類中，通過JADE提供的串行化接口，可將CSO對象作為ACL消息的content參數在任意Agent之間傳遞，能達到很好的可擴展效果。CSO的類結構如下：
public class CSO implements Serializable {
private String[ ] arg；//服務參數
private float[ ] value；//服務結果
private String comment；//注釋
……
}
系統中的數據服務Agent提供數據查詢和數據寫入服務，它根據服務使用者在CSO.arg[ ]中傳送的參數進行實時數據庫操作，并將查詢結果存儲在CSO.value[ ]中返回給請求者。沖突消解Agent接收執行Agent的沖突識別請求(此請求不帶參數)，并根據沖突識別算法的需要請求數據服務Agent的數據查詢服務或故障診斷Agent的故障診斷服務，將消解結果命令或無沖突命令存放于CSO.arg[0]中，再向執行Agent傳送。故障診斷Agent向沖突消解Agent提供故障診斷服務時也需要從CSO.arg[ ]中獲取參數，并將診斷結果存放于CSO.value[ ]中，以表明請求診斷的故障是否出現。
本文基于FIPA-ACL提出了污水處理Multi-Agent智能化系統的通信技術，確定了其通信方式、通信策略與通信協議，并給出了JADE 3.1軟件開發平臺上的實現方法。
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