Agent设计（精选10篇）

Agent设计 第1篇

1 Agent程序简介

Agent是指驻留在环境中的自主执行动作, 同时, 与其他Agent进行交互合作从而达到设计需求的行为实体, 其基本特征是驻留性以及自主性和社会性[1]。MAS即多Agent系统是由一组相互交互的Agent共同组成的综合性Agent系统, 且此系统因Agent本身的驻留性和自主性, 对不同的网络环境具有良好的适应能力。

2 MAS程序设计层次

2.1 个体Agent层

软件Agent是AOP中目标软件系统的最基本的运行单元, 由于Agent的自主性是其与其他程序设计实体相区别的最为主要特征, 故如何实现并充分发挥Agent的自主性是面向Agent程序设计 (AOP) 的关键内容, 包括Agent自助行为本质、Agent自主性变成的实现以及Agent的激励和模型等方面。

2.2 Agent交互层

对MAS进行分析可知, 其内部的每个单元Agent并不是单独存在和孤立封闭的, 对不同的Agent单元来说, 其所拥有的信息、资源以及知识等具有较强的局限性, 因此, 不同的Agent需要彼此进行交互方可实现MAS的软件设计目标。此外, 由于Agent具有较强的自主性, 而传统的OOP, 即面向对象编程中, 消息传递的机制难以对Agent单元的交互予以良好支持, 所以, 在交互层, AOP需要研究和解决的主要问题则是对Agent软件的交互及其相关工作, 通过建立支持Agent的社会交互机制, 从而建立起MAS系统的社会性交互、协作的理论体系。

2.3 环境层

无论是单一的Agent单元, 还是由众多Agent单元集成的MAS, 其均会驻留在特定的环境当中, 并通过同环境之间进行交互, 实现对网络环境产生影响的功能。首先, 环境为Agent提供了在MAS中的生存条件与上下文;其次, 环境又可充当一阶的独立构造对MAS系统的内部结构搭建予以支持, 最终实现网络环境内全部关注点的分离。

2.4 多Agent组织层

由于Agent具有行为自主性, 故为了保证MAS能够协调运行, 且保持运行目标的一致性, AOP需要向其提供相应机制, 并对自主Agent的行为进行有序组织和管理。AOP在组织层需要对MAS中的Agent单元行为进行约束, 并在多个Agent组织层当中, 设计出对单元个体的行为进行约束的语言结构和框架, 确保MAS整体目标的实现[2]。

3 MAS抽象及模型

3.1 个体Agent层

AOP程序在个体Agent层设计和模型研究中的主要目的是帮助Agent实现自主决策行为而提供决策描述软件, 而Agent中构成的高层概念与抽象的核心是对Agent内部的决策部件进行描述, 同时, 建立起个体Agent的软件模型, 本节主要对个体Agent软件模型中的认知型模型和知识型模型进行分析。认知型模型将Agent看作一个具体的认知系统, 从目标、期望、规划和意图等认知科学与大众心理学等学科角度出发, 对Agent软件的内部构成进行描述, 通过姜恩柱BDI指数查询和KARO逻辑框架, 为Agent软件个体行为的自主决策予以理论支持。知识型模型将Agent视为一个整体的知识系统, 从信念、知识等AI领域中的抽象和概念出发, 对Agent的内部构成进行描述, 并通过借助逻辑工具以及知识推理与信念修改等相关办法对个体Agent软件的自主行为决策予以支持, 帮助Agent实现决策的自主性。

3.2 Agent交互层

AOP程序在Agent交互层的设计抽象与研究目的在于帮助个体Agent解决交互和协调的相关问题。核心是对Agent的交互进行正确的理解, 并合理引用抽象与概念对不同Agent单元之间的交互予以支持。以基于事件和消息的Agent交互方式为例, 对其交互过程进行说明。基于事件和消息的交互是指, Agent单元通过对相关事件和信息进行发送和接收进行的彼此交互, 为实现此种交互, AOP语言特别提供了相应的语言结构来定义MAS中的事件和消息[3]。例如, Concurrent Metate对Agent的显示定义个体进行说明, 允许其接收和发送显示消息或时间, 同时, 借助广播的方式帮助不同的Agent实现消息与事件的通信。

3.3 环境层

AOP在环境层的程序设计抽象和模型研究目的在于对Agent环境进行讨论, 并分析构造Agent的环境和描述Agent与环境的交互关系。在MAS环境的抽象、模拟以及相关程序设计领域, 可引入MAS规约语言和2APL等为Agent的环境构造和Agent与环境关系的交互予以支持。MAS规约语言, 即Slabs以显示的方式对Agent环境进行定义, 内容如下:MAS中同某一Agent相关的一组Agent的集合统称为Agent环境。而2APL则通过提出一种现实语言结构对MAS环境的描述予以支持, 即对象状态是环境状态的具体描述, 对象方法则描述了MAS中Agent能够实际对环境进行作用的相关操作。

3.4 多Agent组织层

AOP在多Agent组织层中程序设计与抽象模型研究的目的在于, 为MAS中Agent行为的协调组织与调整提供有效的概念, 进而从整体上确保MAS协调的一致性。以MAS中的团队组织为例, 对多Agent组织层的抽象设计展开分析。团队组织将彼此之间互相协作, 共同完成一项复杂任务。多个软件Agent个体视为一个团队, 团队模型通过将传统软件Agent的BDI模型进行扩展, 在结合团队规划要素的基础上, 对MAS的团队Agent模型进行建立与描述, 以达到对Agent决策进行指导、约束的目的, 从整体上实现不同Agent的合作。

4 结语

本文以面向Agent程序设计, 即AOP作为研究对象, 通过对Agent软件程序进行简要分析, 在结合MAS程序设计的相关层次的基础上, 分别从个体Agent层、Agent交互层以及环境层和多Agent组织层等方面对MAS的抽象和模型做出系统探究。研究结果表明, Agent具有自主性、社会性和驻留性等多种特点, 因此, 需要根据具体情况, 结合Agent的特点针对不同层次开展面向Agent的程序设计工作。

摘要：近年来, Agent系统被认为是支持开放环境下复杂系统开发过程中的一类新兴且有效的技术手段, 由此, 面向Agent的程序设计, 即AOP也受到了社会各个领域, 如软件工程、人工智能等领域的高度关注。为进一步提高AOP应用效率, 本文以AOP设计的研究作为主要探析内容, 通过对Agent程序简要介绍, 进而分别对MAS程序设计层次与AOP本身的研究内容展开了详细的论述和分析。

关键词：Agent程序,MAS,AOP

参考文献

[1]胡翠云, 毛新军, 陈寅.基于组织的面向Agent程序设计及其语言Oragent[J].软件学报, 2012 (11) :2923-2936.

[2]路军, 王亚东, 王晓龙, 等.面向Agent程序设计中继承机制的研究[J].计算机应用研究, 2000 (2) :22-24.

Agent设计 第2篇

基于Agent的网络化智能教学系统的研究与设计

现阶段的一些网上教学系统一般都缺乏智能性,学生不能根据自己的情况自主选择学习内容和进行有效测试,而且这些教学系统大多缺乏协同学习能力,师生相互之间的交流环节比较少,难以发挥网络时代资源共享的优势.本文从智能教学系统的`理论基础和Agent技术的研究出发,构建了学生Agent、教师Agent及协同学习Agent模块,综合利用人工智能技术、教育心理学、计算机科学等学科的成果,将Agent技术和网络化教学系统相结合,充分发挥Agent的认知水平评测和协同学习等特性,增强系统的自适应性,达到了智能教学的效果.

作 者：王慧慧 邹卫国  作者单位：盐城纺织职业技术学院机电工程系 刊 名：科技信息 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(12) 分类号：G64 关键词：智能教学系统   Agent   认知水平  协同学习 

Agent设计 第3篇

关键词：Agent,多Agent系统,并行文件系统,MPI技术

0引言

Agent技术已被广泛用于人工智能等领域的研究。人们期望Agent可以如同人一样执行任务, 如能够主动发现问题, 向其他Agent寻求帮助, 可以自如地应付各种突发情况和突发任务等。Agent技术能使系统具有一些有用的特性来处理复杂动态的环境。网络的普及使得发展网络分布式数据库管理系统 (DBMS) 尤为必要, 可以获得简单的数据分布, 并发控制和可信度。然而, 数据库管理系统的灵活性、伸缩性以及鲁棒性都是有限的, 而通过使用Agent则可以很好地解决该问题。就文件访问而言, 已经产生了一些较好的方法, 如MESSENGERS和DIAMOnDS等[1]。关于Agent系统访问文件的其他研究项目也有一些发展, 然而, 其中并没有对并行文件系统特性发展的Agent系统进行研究。多Agent并行文件系统 (MAPFS) 是建立此类系统的一种新方法。

MAPFS由有2个明确规定任务的2个子系统组成:MAPFSFS主要用于提供并行文件系统的功能;MAPFSMAS主要用于信息检索。为了提供数据给MAPFSFS, MAPFSMAS由一组可以交互作用和协调合作的Agent组成, 也就是多Agent系统。由于共存于动态变化的环境中, Agent需要不断重新设定。Agent根据对介质的反应以及自学习来调整它们的行为。本文设计了MAPFS的多Agent子系统, 用以解决与其性能相关的各方面的问题, 取得了较好的效果。

1KQML的基本原语及Agent交互模式

多Agent系统的一个重要方面是Agent之间的通信。基于Agent通信已有多种语言问世, 其中知识查询及操作语言 (Knowledge Query and Manipulation Language, KQML) 是目前最主要的Agent通信语言之一[2]。KQML既是一种消息格式, 又是一种消息处理协议, 它提供了一套标准的Agent通信原语。KQML分为内容层、消息层和通信层3个层次, 其中, 内容层以KIF (Knowledge Interchange Format) 为语法对需要传输的知识进行编码;消息层包括行为类型、资格等, 其中行为类型主要从言语行为 (Speech Acts) 理论演化而来, 该层的基本功能是确定消息传递时所使用的协议、动作或原语 (如判断、查询、命令, 或是一组已知的原语) ;通信层包括底层的通信参数, 如消息的发送者、接收者、唯一标识和同步等。本文的MAPFS中使用了KQML的保留原语。

消息的形成是一个编码过程, 而消息的解释执行则是一个解码过程。KQML类似于高级语言, 其编码既可直接由程序员完成, 也可由程序自动生成, 而解码则完全由程序执行。因KQML既是一种通信语言, 又是一种通信协议和标准, 故每个Agent只要遵守该协议, 即可受到它所提供的通信支持。由于基本交互原语只完成一些基本操作, 因此普通Agent只需实现基本原语解释即可。Agent的基本交互模式如图1所示。

2MAPFS中Agent的结构

Agent具有自主能力、反应能力和预动能力等特性, 因此使得Agent不仅能够简单地对环境做出反应, 而且能够通过接受某些启示信息, 体现出面向目标的行为。MAPFS中负责动态建立线索的Agent根据在对数据类型进行分析的过程中获取的知识来修改这些线索。Agent的种类很多, 很有必要确定系统中每一种Agent的角色。MADKIT结构中已经采用了此方法[3]。该结构中定义了AGR模型 (Agent-Group-Role) , 其中Agent的角色或任务是一个重要的概念, 它是Agent的功能或服务的抽象表示。同样, MAPFS中Agent的角色用于规定Agent的特定功能。

定义1 将MAPFS中的Agent定义为多元组:

<AgId, Group, Role, InterNet>

式中, AgId表示Agent标识符, 用于标记系统中的每一种agent;Group表示Agent所在的群;Role表示Agent的类型, 在以下域内取值:[Cache, Distributor, Extractor, Hint]。根据需要, 域内还可以增加其他的值。IntNet是Agent和群内其他Agent的交互网络, 表示标识为AgId的Agent和同一群内的其他Agent之间的关系。

为了更好地用KQML原语描述MAPFS中Agent之间的协作, 对于一个特定的群需要定义以下几组要素:DA:Distributor Agents (分配Agent) ;EA:Extractor Agents (提取Agent) ;CA:Cache Agents (高速缓存Agent) ;HA:Hints Agents (线索Agent) 。以下定义的KQML原语描述了Agent之间的交互。为描述系统原语的控制流程, 将Agent之间的交互分为以下的各个步骤来表示。

当元素d被请求时, DA负责请求数据给几个EA。用x表示群Gx的DA, 则DA到EA的数据请求原语可以表示如下:

步骤1

如果EA有元素d, 则从EA到DA的反应原语如下, 表明数据项d在群Gx中是可用的。步骤2.1

如果EA没有元素d, 也就是说, 元素不在高速缓存中, 则EA有如下的原语, 请求所需数据给所有的CA。CAz中的谓词ask (d, z) 包括MAPFS功能obtain (d) (读操作) 的执行。

步骤2.2

CA通过EA发送关于操作完成的信息给DA, 表明元素d在Gx群中可用, 该过程可用如下的原语表示至此一个循环结束

步骤3.1

然而, 高速缓存结构入口的最大数量有限, 需要被有特定替换策略的其他元素取代。当入口无效时, CA z发送如下的原语。

CA要使用HA所提供的元数据, 向HA发送以下原语以请求获取线索, 所需元数据信息由h确定。步骤3.2

HA建立所需的元信息, 并通过如下的原语将其发送给CA。系统原语的控制流如图2所示。

步骤4

3MAPFS Agent的实现和评价

高速缓存Agent是MAPFS Agent的一个实例。为了提高I/O系统的效率, 高速缓存Agent执行预读取和高速缓存的任务。由于有可能预先读取用于后续操作的数据, 预读取可以用于提高读操作的性能。同理, 高速缓存可以提高读写操作的性能。根据前文定义1中Agent的定义, 可将高速缓存Agent定义如下。

Gx群中的高速缓存Agent定义为以下多元组:

<CAgId, Gx, Cache, CIntNet>

式中, CIntNet表示高速缓存agent和其他相关Agent的交互网络, 是高速缓存agent和属于同一群内的其他Agent之间的关系向量。为提供高速缓存服务给单个提取Agent, 不同的高速缓存Agent之间可能相关。从Agent之间交互的KQML原语可以看出, 高速缓存Agent与线索Agent相关, 与提取Agent也相关。

基于MPI技术的MAPFS多Agent子系统可以得以实现。MPI提供了一个框架来配置Agents和它们的主要特性, 并能够动态地创建有通信能力的独立自治的进程[4]。此外, 通过一条MPI消息Agent能对环境或其他进程的变化作出反应。MPI技术符合KQML原语的要求条件, 并且MPI消息可由KQML原语通过MAPFS转换而成。但是MPI仅仅只解决通信问题, 语义由消息内容和接收Agent对消息的处理来产生。

将PVFS (并行虚拟文件系统) [5,6]和MAPFS进行比较, 可以看出拥有预读取指令的Agent的使用使得MAPFS明显提高了数据访问的效率, 如图3所示。这是因为该多Agent子系统的目标是预读取下次执行中可能用到的数据, 从而提高了系统的性能。

4结束语

本文设计了MAPFS的多Agent子系统, 用以解决与其性能相关的各方面的问题, 并且评价了用于预读取下次执行中可能用到数据的一个多Agent子系统, 实验结果表明, 该Agent子系统的使用对于系统效率的提高是有效的。

参考文献

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Agent设计 第4篇

其中模型中的每个对象都要定义安全策略，尤其是Agent平台的安全以及Agent安全的策略。在本地的安全策略和整体策略相冲突时，首先要保证的是整体安全策略的实施。

为了整个安全模型应用以及将来扩展，将整个系统采用分级管理，首先将各台主机按部门分成不同的域，每个域由其中一台可信主机来管理，称为域管理器，由域管理器来定义域的安全策略以及管理本域中Agent对其它域的访问和迁移。所有域管理器的信息都存放在域管理器列表(DML)中，由更高一级的域管理器列表来控制域的信息。域管理器中包含该域内所有主机的注册信息以及其权限控制列表，可以提供两种服务，认证和会话授权服务。

每个域中的域管理器相当于一个代理或者是运行中的第三方，当Agent向域外迁移时，将Agent所在域的管理器作为可信任的中介者。而在每个主机中，由主机的管理员来设置安全措施。具体Agent访问主机的种类如下：

图2 SBMASF安全框架

1. 域内Agent的访问。在Agent移动到此域内的远程主机的Agent平台上时，可以通过SSL加密的传输通道，经过域内管理器找到目的主机的路径，对Agent进行简单认证后，直接到所要访问的.主机上运行。其安全认证比较简单，而可信度也比较高。

2.域外Agent的访问。在移动至远程Agent平台前，先经过域管理器列表来找到远程的域，由远程域先判断Agent所属域在该域的权限，来获取Agent自己在远程Agent平台上的权限，同时域管理器列表将此Agent的访问信息发送给Agent平台。

3.匿名Agent访问。匿名Agent访问的主要特点是执行此Agent的主机并不知道此Agent的来源以及此Agent如何在此主机上执行。因此匿名Agent被限制在特定的权限内秘密的执行，只是在最后将所得结果进行签名。

以下将按照此安全模型具体讲述各个部分的安全策略的配置。

4 结束语

SBMASF安全框架可以有效的解决Agent本身安全与运行Agent的主机的安全之间的矛盾，同时不会影响Agent的移动性、自主性、协同性等固有特性，为保护整个移动Agent系统提供了比较灵活的安全配置。具体说来，此安全框架采用集中管理的树状模型系统以及通用性和可扩展性。在设计安全框架时，考虑到了系统未来升级或者扩展对安全提出的新的要求，此模型采用的是分级管理制度，因此很容易将安全策略应用到扩展部分。

当然本框架大部分还处在设计阶段。从理论上讲，在保护Agent本身的安全的时候，所注重的仅仅是检测到Agent的数据信息是否被篡改。在发现Agent遭到篡改后，我们采取的策略仅是将结果简单丢弃，并没有设计其它的挽救行为。从另外一方面考虑，最好能够设计一种机制来尽量使Agent避免遭到篡改。而不仅仅只是达到检测的效果。

参考文献：

Agent设计 第5篇

1 多agent系统及其体系结构

多agent生产调度系统首先起源于agent系统, 因此笔者首先介绍agent系统的特征及分类。在学术界, 大多认为Agent技术是一种处于一定环境下经包装后的计算机系统, 为了实现设计目的, 能在该环境下灵活的、自主的活动。而agent生产调度系统应用于计算机系统始于美国麻省理工学院的一项著名研究中, 当时agent系统还没有明确的定义和研究基础, 该项技术还不是特别成熟, 因此当时该系统在学术界也没有明确的定义。从针对agent系统而产生的概念来看, 比较通用的是Wooldridge和Jennings所给出的定义, Agent是在某种环境中基于计算机系统而产生的, 但是也可以感知环境变化, 并通过行为来适应环境。那么, agent的特性是什么呢?

笔者将其归纳为以下几个方面:首先是自主性, 即Agent系统可在没有人为干预的情况下, 自主性的完成动作和行为, 并且试图达到自己的意图。再者当环境发生变化时, 该系统还可以感知变化并且做出适当调整, 以适应环境的变化, 最后, 多个agent系统还具有协同工作性, 即几个单一系统可以在一个环境中同时工作, 也即我们所提到的多agent系统, 那么何为多agent系统呢?它指的是多个具有自主性感知和改变能力的agent系统可以在某一环境中共同工作, 并且可以将相近度较高的几个复杂任务偶合成简单的任务;另外多agent系统可以克服单个系统的不足, 例如知识储备的不足, 适应能力的不足等等。总之, 与单个的agent系统相比, 多agent系统具备更为强大的环境适应性及自主性等功效。

2 加快多agent生产调度系统的设计与实现进程

2.1 加强人力资源建设

通过上述介绍, 基本可以明确多agent生产调度系统在计算机研究领域占据重要地位, 而且相比单agent系统而言, 其具备更为强大的功能。但是众所周知先进的技术是需要雄厚的人才实力作支撑的, 分析我国当前的人才市场可知, 当前我国在技术领域的很多工作大都是停留在纸本知识上, 但是“纸上谈兵”是没有实际意义的。具体表现为技术人员缺乏, 因为从书本知识向实战技术的过渡还是有很大距离的, 试想如果仅仅依靠这些书本上的知识怎么可能研发新的技术, 又怎么可能在多agent系统研究领域追赶发达国家。笔者认为, 客观的讲, 书本上的知识并不是没有实战技术重要, 因为如果没有扎实的理论知识做基础, 是不可能将技术真正的掌握到手的。这就要求计划要从事多agent研究领域的学生在大学阶段要认真修好专业课和基础课, 当然还包括边缘领域的很多知识, 例如数学方面、计算机方面等等。当然除了这些更为重要的是技术人才的培养, 新入职的工作人员要认真谦虚的向有工作经验的公职人员学习, 在学好理论知识的同时也将实战技术掌握好。再者笔者建议研发多agent系统的公司或是部门可以将一些优秀的职工派发到国外进行研修, 学习西方先进的技术和设备, 努力改进当前现状。

2.2 促进各区域间协调发展

上述已经提到多agent生产调度系统属于高新技术研发领域, 并且大多数应用于计算机技术领域, 而这样的研究基础与现状, 无疑导致了很多不平衡的现象。首先我国东西方发展的不平衡, 我国的东南沿海具备交通便利、资源丰富、人才济济等很多优越条件, 而以这些优越条件为基础, 像类似多agent系统研究也发展较快, 这是可以理解的, 毕竟无论是经济基础还是技术基础, 东南沿海都是数得上的。但是, 在我国的内陆即西北部地区, 由于交通不便、环境恶劣等等原因, 导致如今远远落后于东部地区。当然除了交通不便之外, 还有财政支持、人才流失等问题。

那么, 针对以上问题, 要将多agent生产调度系统在全国范围内开展, 我们应该做些什么呢?首先在财政方面, 笔者认为, 当地政府要做好扶贫减压工作, 适当的增加该地区的财政补助, 减少经济上的压力。再者在人才补给方面, 希望更多的人才能支持西部建设。这样有了人才和经济条件作为基础, 西部也可以慢慢的发展起来, 而只有这些条件达标了, 才有能力进行高新技术的研究与开发, 例如多agent生产调度系统的研发。

3 多agent生产调度系统的应用

3.1 多agent间的通信方式

在多agent通信系统中, 需要多个单独的agent系统相互协调工作才能完成任务, 因此彼此之间必然少不了通信。笔者调查研究发现在多agent生产调度系统中, 通信方式主要分为以下三种, 首先是黑板模式, 顾名思义即每个单独的agent系统都可以向“黑板”发布消息, 而每个单独的agent系统也可以从“黑板”上接收消息。这种黑板模式的通信方式比较方便, 但是不适合数量较多的agent系统之间, 因此如此系统较多, 消息混杂, 使得接收消息不便。再者是消息模式, 消息模式中有点对点和广播两种方式。在点对点模式中, 发布方必须知道接收方的通信邮箱地址等信息, 这种点对点的通信方式具有针对性, 但不适合信息量的的通信。而广播方式则和黑板模式比较相像, 而唯一不同之处是, 发布方将消息散出后, 接收方有权根据自身所处环境接受或是阻挡消息的进入, 也即上述所提到的多agent系统的自主性和环境适应性。而最后一种是方案传递方式, 这需要在传递消息之前, 两者之间将方案确定好, 然后同太多点对点的通信方式进行传递。

3.2 生产调度优化算法

在多agent系统中, 生产调度算法的产生是在某一特定环境下, 根据探索过程, 为了得出解决问题的方案而得出的答案。具体的优化算法有人工智能、遗传算法等等。这里笔者以人工智能算法举例, 上述多次提到多agent生产调度系统具有自主性和适应性, 也正是以这两种特点为基础, 从而人工智能优化算法应运而生。

4 结语

通过上述简单介绍, 基本可以明确多agent生产调度系统的特征、用途及其简单应用。但是, 从我国当前的基本国情出发, 该技术领域是新兴领域, 而我国在高新技术领域的发展却一直比较缓慢, 所以仍然需要采取相应措施, 积极向发达国家学习, 争取早日跟上他们的步伐。

参考文献

[1]许文砚, 叶文华.面向MES的车间生产调度系统的研究与实现[J].机械制造与自动化, 2012, 24 (20) :213-278.

[2]瞿斌, 庄毅, 姜丽.基于多Agent机制的生产调度系统的研究与实现[J].计算技术与自动化, 2011, 14 (21) :153-198.

Agent设计 第6篇

在Internet上进行交易, 会涉及消费者、商家、商品和电子市场等电子商务实体。消费者要想快速有效地获得所需商品, 就需要遵循相应的消费者行为 (Consumer Buyer Behavior, 简称为CBB) 模型。消费者行为模型是对交易过程中消费者的购买行为建立的模型, 是交易中消费者一般遵守的规则。

二、基于agent的电子商务优越性

根据对消费者购买行为模式的分析, 将agent技术引入到CBB模型可以实现电子商务交易过程的自动化, 我们称这种类型的电子商务为agent的电子商务。相对于传统的电子商务模式来说, 基于agent的电子商务有一个巨大的优越性, 被认为是下一代的新型电子商务模式。基于agent的电子商务的优越性在于:

首先, 基于agent的电子商务模式能够为消费者和商家提供智能化和自动化的代理服务, 使得消费者和商家从繁琐的交易环节中解脱出来。

其次, 基于agent的电子商务大大降低了网上商务活动的通信代价。使用agent技术, 消费者或者商家只需要将交易信息告知agent, agent就会自主地迁移到交易场所代表消费者购买商品或者代表商家销售商品, 并返回交易结果。

三、电子市场总体结构设计

根据电子商务的概念和CBB模型, 本文将agent技术应用到电子商务领域, 对基于agent的电子商务做了初步的研究, 并在前人对agent和电子市场的研究基础上进行了总结和改进, 提出一个基于agent的电子市场模型。

在该系统框架中, 一组电子市场 (MP) 通过网络连接到Internet中, 移动agent报务器 (MASP) 为移动agent提供执行环境, 并负责为客户提供接口。电子市场的组织结构主要包括以下部分:

1. 客户 (Client) :客户在使用系统提供的服务之前要首先向ASP进行注册, 然后通过ASP派遣的移动agent搜索指定的商品。

2. 移动agent主控服务器 (ASP) :

根据客户的需求创建主控agent, 依据客户的选择标准, 主控agent将派遣一组移动agent到相关的电子商店中搜索, 返回符合条件的商品, 从而使移动agent能够快速地对客户的需求做出反应。

3. 电子市场社区服务器 (MCSS) :

负责维护电子市场的信息。这些信息包括电子市场和电子商店的域名, IP地址, 商.胃.目录, 电子商店管理者的认证信息以及运行在每个电子商店的agent的相关信息。

4. 商业信用管理机构 (CCMA) :负责所有电子商店的商业信用

评价和管理, 成功的交易将提升信用等级, 欺诈行为将降低信用等级。

5. 安全管理机构 (SMA) :SMA负责管理所有MP, e-shops和MASP的安全证书。

6. 电子市场 (MP)

四、电子市场的实现

本文模型的实现采用I B M公司日本研究中心开发的移动Agent------Aglet平台, 商品信息以XML文件的形式存储, 并采用SAX (Simple API for XML) 访问XML文档内容。

电子市场的交易流程如下:

1. 输入请求:

客户通过一个已注册的ASP输入所需商品的相关信息, 商品的种类、品牌、型号、价格, 递送时间等, 并可以对每一选项指定喜好权值。

2. 第一阶段的评价和过滤:

客户提交请求之后, 主控agent在ASP服务器上被创建, 然后主控agent将派遣工作agent对销售相关商品的电子商店进行搜索、过滤, 搜索和过滤的标准是商店的安全级别和商业信用。

3. 并行派遣:在符合要求的电子商店被返回后, 由主控agent派遣一组工作agent到商站上搜索客户需求的商品。

4. 第二阶段的评价和过滤:

按照客户给出的标准, 综合考虑商店和商品的属性, 依据客户的偏好对商品进行进一步的评定和过滤。

5. 谈判:在上一阶段的结果返回后, 选出评价等级较高的前几个商店并派遣agent与之谈判。

6. 签约和支付:

谈判成功之后, 选择最满意的商店进行在线预订和支付。当消费者对谈判的结果不满意时, 可以重新输入需求信息并开始新一轮的评价和谈判过程, 这一过程可以交易达成之前重复执行。

摘要：本文按照消费者购买行为模型, 设计了一个基于agent的电子商务系统, 重点介绍了谈判模型的设计方法。该模型可以对客户提交的非精确的需求信息进行处理, 更好地适应现实的交易过程。通过agent谈判, 减少了搜索工作的负担, 并将符合客户需求的商品返回, 提高了客户对交易的满意度。

关键词：电子商务,电子市场,谈判模型,结构设计

参考文献

[1]David C.Parkes, J.Kalagnanam.Iterative Multi-attribute Vickrey Auctions[J].Submitted for Publication.2002

[2]P.Faratin, C.Sierra N.R.Jennings, Using similarity criteria to make negotiation trade-offs, ArtificialIntelligence142 (2) , 2002205-237

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Agent设计 第7篇

诸多金融信息系统越来越多地采用开放系统作为底层操作系统平台, 其中Unix类操作系统一般用于金融业务系统中的前置机、提供公共信息服务的服务器或者网上银行业务的数据库服务器、应用服务器与Web服务器, 而Windows系列操作系统大多用于办公业务系统的服务器或者个人办公用机。随着操作系统平台的通用化, 金融信息系统面临越来越广泛的威胁, 信息安全问题日益严峻。为了有效地解决银行信息安全保障工作面临的问题, 银行急需建设专门的安全管理中心来保证银行系统的安全性。

Agent有能力在特定环境中自主行动以实现其设计目标, 能够在很少或者无人干预的情况下执行特定的命令来完成各种各样的任务[1]。Agent具有反应性、主动性、交互性和自主性等特点[2], 目前已被应用到各个领域, 采用Agent技术非常适合对安全管理中心进行管理。

1 安全管理中心设计目标

在银行持续信息化过程中, 已经部署了多种安全产品。这些安全产品基于多种安全技术, 在银行信息安全保障工作中起到了一定的作用。然而, 由于缺乏统一规划和系统考虑, 这些安全产品的实际应用不充分, 发挥的效用不明显, 甚至长期闲置。本设计要考虑如何利用好已有投资, 进一步提高银行信息安全保障工作的水平。安全管理中心设计的目标, 是在大量实施安全产品和安全集成之后逐步明确的, 随着安全产品技术的多样化和操作管理的复杂化将日趋迫切。目前网络管理中能够对网络上设备的性能、状态进行监测管理, 有些虽然能够实现预警功能, 但从安全的角度上, 还远远不能达到安全管理的目标。为此, 当前安全管理设计的目标要做到以下八个方面。

1.1 安全管理平台具有统一性、集成性

该目标针对安全管理平台的外在表现和内在功能, 可分解为几个子目标:

(1) 各主要功能模块本身具有统一的用户配置界面。

(2) 安全管理平台的各主要功能模块, 各自具有相对统一的用户配置界面。

(3) 各主要功能模块之间具有互动能力:安全管理平台的各主要功能模块, 产生的数据可以直接利用, 不需要特殊的数据转换网关。

(4) 统一的用户界面:安全管理平台使用集中的、统一的用户界面对平台的各个主要功能模块进行管理维护。

(5) 统一、集中监控安全告警:安全管理平台具备对网络中所有重大安全事件进行统一、集中监控能力。一旦发现重大的安全事件, 立即根据预定的策略进行告警, 并通过声、光 (屏幕显示) 、打印、E-MAIL、无线寻呼、手机短信等方式及时通知相关的系统管理员。

1.2 安全管理平台与网络管理系统集成

安全管理平台可以和原有的网络管理系统 (如:Open View、Tivoli等) 集成在一起, 使用共同的、统一的界面进行管理和维护, 或者与网络管理系统进行互操作, 在数据信息层进行互动。

1.3 网络安全管理平台能够集中管理安全日志和审计

平台按照可以配置的、既定的策略, 以集中统一的形式收集、储存、处理整个IT系统中日志, 输出分析结果和报告。

1.4 集中进行账号和权限管理

网络安全管理平台按照可以配置的、既定的流程和策略, 以集中统一的形式能够建立、取消、限制整个系统涉及的账号, 建立有效的身份认证机制及权限分级管理等。

1.5 集中进行网络访问控制策略管理

网络安全管理平台按照可以配置的、既定的流程和策略, 以集中统一的形式设置网络访问控制策略, 例如:数据包过滤策略、拓扑和隔离策略等。

1.6 集中管理各种安全产品的设置

统一、集中对各种防火墙设备、IDS设备、反病毒系统进行策略配置、软件和病毒库升级。

1.7 集中进行风险评估

统一、集中对IT系统中的各种风险评估设备进行策略配置、软件和弱点库升级, 能够保持和维护整个IT系统的风险状态库。

1.8 报表管理功能

统一、集中对IT系统中的各种日志、告警等进行统计、分析、状态报告, 产生相应的报表。

2 基于Agent的体系结构设计

银行安全管理中心由两大部分组成:可信管理平台与Agent Farm。图一所示为可信管理平台的简化结构。其中, 左图为具体一个安全管理中心的简化结构。可信管理平台包含Agent之间互操作接口规范的定义, 也包含Agent与可信管理平台之间的接口规范的定义[3,4]。

2.1 可信管理平台的基本组件

其中, 可信管理平台提供基本的组件来支撑A-gent的运行与互操作, 包括的组件有:

(1) 代理运行环境:用于支撑代理运行和互操作的环境。只有符合可信管理平台规范的代理, 才能在此环境中运行。

(2) 信息资产库:信息资产管理的基本库表结构。

(3) 漏洞信息库:符合CVE/Bug Traq/CNCVE的漏洞信息、漏洞验证方法以及对应的补丁。

(4) 安全事件库:符合CVE/Bug Traq/CNCVE的安全事件信息。

(5) 安全策略库:安全策略管理的基本库表结构。

2.2 Agent的功能

Agent Farm包含所有的Agent, 它们提供面向用户的功能。Agent Farm中的Agent可以分为若干类型。图一中列出的三种是:Collection (事件收集) 、Analysis (综合分析) 、Response (响应管理) 。这三类Agent分别提供事件收集功能、综合分析功能与响应管理功能。

(1) 事件收集代理:支持特定方式采集事件的代理。例如, SN-MP Agent支持通过SNMP协议从支持SNMP协议的网络设备、安全设备、操作系统等来源采集事件。

(2) 综合分析代理:依据自带的或者用户定义的规则进行特定分析的代理。例如, Correlation Agent支持事件关联分析, 根据规则不同可以是基于IP地址的关联、基于时间的关联或者跨设备的关联。

(3) 响应管理代理:根据预设的规则响应综合分析后的事件。例如, Task Agent支持基于工单系统的任务管理。通过任务管理可以结合事件响应流程, 便于相关人员配合。

3 结束语

银行安全管理中心是银行信息安全保障工作走向信息化的必经之路。通过信息安全保障工作自身的信息化, 一方面可以提升信息安全保障工作的效益, 另一方面也为实现银行的业务监管信息化奠定基础。本文根据银行安全管理方面的现状, 提出建立安全管理中心的需求, 并对安全管理中心的性能设计、设计目标进行了阐述。最后提出了一种基于Agent的安全管理中心的设计, 给出了银行安全管理中心的体系结构。

参考文献

[1]曾波, 杨建军.Agent协同机制在基于MAS调度系统中的研究[J].北京航空航天大学学报, 2002, 28 (04) :405-408.

[2]马光伟, 徐晋晖, 石纯一.Agent思维状态模型[J].软件学报, 1999, 10 (04) :342-348.

[3]兰少华.多Agent技术及其应用研究[D].南京:南京理工大学, 2002.

Agent设计 第8篇

关键词：Agent,电子商务,JADE,查询,协商

一、Agent简介

Agent的研究起源于人工智能领域。Agent是指模拟人类行为与关系、具有一定智能并能够自主运行和提供相应服务的程序。与现在流行的软件实体 (如对象、构件) 相比，Agent的粒度史大、智能化程度更高。移动Agent是一个能在异构网络中自主地从一台主机移到另一台主机。井可与其他Agent或资源交互的程序，它拥有一定的智能和判断能力，可以在网络中的主机之间迁移，以此来执行某个特定的任务。当它在某个实现环境中被启动后，这个Agent就可以带着它的状态和代码去另一个网络主机的实现环境中，在那里它会被重新启动并根据迁移策略继续迁移。

Agent像是一个黑盒子，其结构模型如图1所示。

Agent通过接口感知外部环境，与之进行交互，通过传感器接受外部信息，并对输入信息进行过滤和分类。把信息传递给推理机，推理机根据知识库的知识和规则进行推理并做出决策把动作指令交给效应器通过接口对外部环境产生动作。

二、B2C电子商务系统模型

1. 设计目标

本系统的设计目标是利用移动Agent技术，设计一个基于Agent的电子商务系统。该系统为顾客和商家提供更加方便快捷的服务，节省带宽，提高信息的检索效率，提供智能化的交易环境，实现多Agent的协同工作和电子商务的智能化协商机制。该系统具体应具备以下功能：

查询功能：现有的电子商务系统普遍采用的是基于web技术的解决方案。而随着Internet网的蓬勃发展，电子商务网站和网络用户数量不断增加，网上信息量的更是呈指数级增长。网络技术以及人工智能技术的发展，使得电子商务的自动化和智能化成为可能。基于移动Agent技术的电子商务系统将提高客户在网上的搜索效率，同时对搜索结果进行优化。

协商功能：在传统的商品交易中，无论是个人还是企业，在商品交易的过程中，都要与销售商进行谈判、协商，最终达成一致的协议完成交易。而对于目前的电子商务系统，对协商并没有实现。客户从网上购买商品，没有讨价还价的余地，只能按照网上的标价来被动地购买商品。为了使客户在交易中有一定的主动性，结合移动Agent技术的特点，在电子商务系统中引入协商的功能，从而使客户把握商品交易的主动性。

拍卖功能：拍卖也是电子商务活动的重要方式，但目前的电子商务系统中大多只支持查询或交易功能，本文所实现的电子商务模型商家可以根据需要实现自助拍卖。

个性化服务：在现代社会竞争激烈的情况下，客户希望得到更加方便、快捷的服务，用户希望根据自身需求定制个性化的服务以提高效益，节省时间和成本。

2. 系统体系结构

本系统以Internet为网络环境，采用B/S结构。在B/S体系结构系统中，用户通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用户所需信息返回到浏览器。B/S结构简化了客户机的工作，客户机上只需配置少量的客户端软件。服务器将担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。浏览器发出请求，而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成等工作全部由WebServers完成。

三、系统设计

本系统由CIC (Client Information Center) 系统、卖方系统、卖方系统、三个子系统构成。该系统具有搜索，交易，协商拍卖功能。有一定的安全性，智能性。

1. 买方子系统

买方子系统包含Client Agent和Buy Agent两类Agent。买方用户通过浏览器登录买方子系统。可以进行商品的搜索，购买和修改/增加/删除买方策略等基本操作。同时为用户提供个性化服务，用户可以自定义自己的购买策略。Client Agent为智能Agent，会记录交易的过程和结果，构建自己的知识库，动态改变购买模型。例如Client Agent连续多次向某一Shop Agent发送派遣Buy Agent请求时均遭到拒绝时，Client Agent便在适当时候从目录中将该Shop Agent的ID删除。Buy Agent为移动Agent，由Client Agent创建，被派遣到卖方子系统代表买方用户参与交易。买方子系统流程如下表。

(1) 用户登录系统，自动向CIC Agent注册。

(2) 用户根据需求修改增加删除策略

(3) 根据用户的需求，Client Agent向CIC Agent发出查询请求，查找其上的电子目录，得到相应的货物信息和卖方站点信息，Client Agent把查找结果返回给用户。

(4) 用户决定有必要进行协商的商家个数及站点地址，把决策结果发送给Client Agent。

(5) Client Agent根据做出的结果，生成多个Buy Agent，把他们派送到相应的卖方站点进行协商。

(6) Client Agent根据结果，做出相应操作。如果被拒绝就直接注销该Buy Agent;如果请求买方策略就将用户定义好的策略发给指定的Buy Agent;如果收到预定结果的消息，将结果通知用户，等待用户的指令。该过程所有结果都将被存储到知识库中。Client Agent定期根据这些结果修改策略模板。

(7) 交易结束，Client Agent注销所有Buy Agent，等待用户指令。

2. 卖方子系统

卖方子系统包含Shop Agent, Warehouse Agent, Gatekeeper Agent和Selleragent四类Agent。用户通过浏览器登录卖方子系统。可以进行商品的注册，撤消售货和修改/增加删除卖方策略等操作。Shop Agent为智能Agent，会记录交易的过程和结果，构建自己的知识库，动态改变售卖模型。例如某Client Agent连续不听地向Shop Agent发送派遣Buy Agent请求，Shop Agent会智能作出判断，如果得出该Client Agent为恶意Agent时，就将该Client Agent记录下来，并拒绝该Client Agent的请求或禁止该Client Agent所在的Ip。

(1) 用户登录系统，生成Shop Agent，同时由Shop Agent生成WarehouseAgent和Gatekeeper Agent，自动向CIC Agent注册。

(2) 用户根据需求修改增加删除卖方策略。

(3) 根据用户的需求，向CIC Agent发出消息，修改，添加，删除货物及其数量。

(4) 用户选定货物，通过Shop Agent向CIC Agent发送信息进行售货，自动存储该过程中所有信息并存储到知识库中，定期修改策略模板。

(5) 运行结束，Shop Agent向CIC Agent发送消息注销服务。

3. CIC子系统

CIC (Client Information Center) 子系统中的CIC Agent相当于一个中介Agent，每个系统只有一个CIC Agent。它的主要功能是存储和管理参与该系统的各个Shop Agent和Client Agent的信息，并向其他Agent提供查询服务。所有想参与交易的Shop Agent和Client Agent必须向CIC Agent注册。CIC Agent将信息存储在CICDB中。CICDB主要有两个功能:一是通过存储用户的ID来实现Client Agent和Shop Agent的注册功能;二是通过存储所有Shop Agent的信息来提供黄页服务。

参考文献

[1]张云勇:移动Agent技术[M].清华大学出版社, 2003年9月

[2]陈萍耿红琴:基于智能Agent的网上协作学习模式研究.科学技术与工程, 2006, (16) :1671～1815

Agent设计 第9篇

关键词：移动Agent；入侵检测技术；网络安全

中图分类号：TP393.08 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2011)07-0000-01

Network Intrusion Detection Technology Based on Mobile Agent

Su Zikang,Yang Jichao

(School of Information and Electrical Engineering,CUMT,Xuzhou221008,China)

Abstract:With the development of network security technology,

Intrusion Detection System(IDS) has been applied to Network more and more common.But there are many defects in conventional IDS.The mobile agent

-based combine the distributed computer technology and AI,remedies the defects.This paper researches Mobile Agent System(MAS) on its

architecture,communication system,data security,research status and development trends.

Keywords:Mobile Agent;Intrusion detection technology;Network security

一、入侵检测（IDS）概述

入侵检测是指“通过对行为、安全日志或审计数据或其它网络上可以获得的信息进行操作，检测到对系统的闯入或闯入的企图”。其实现方法也有许多种，最常用的就是防火墙技术。但是目前的入侵检测技术普遍存在许多缺陷：比如现有的入侵检测系统检测速度远小于网络传输速度，会导致误报和漏报；入侵检测产品和其它网络安全产品结合存在诸多问题；基于网络的入侵检测系统对加密的数据流不能进行检测；入侵检测系统体系结构问题。

二、移动Agent的特点

移动Agent因其分布式协同处理和智能化的特点，弥补传统入侵检测系统的不足，正引起研究者的重视并成为未来入侵检测的一个发展方向。基于Agent的入侵检测系统具有以下的优点：

1.Agent能够减轻网络负载和网络时延。2.Agent异步自主运行，具有自然异构性，单个的Agent出现故障时，并不会将故障扩展到整个网络。3.Agent能在异构网络环境下很好的工作运行，可对各种网络平台和设备实现应用层互操作。4.多Agent协作能力，且可以多点检测，跨越传统基于主机和网络的入侵检测边界。

三、移动Agent的结构和工作原理

基于移动Agent的系统由用户Agent和服务器端的Agent Host(AH)两个基本部分组成。AH为每个移动Agent服务，同时为每个Agent建立了运行环境和服务接口，通过Agent传输协议ATP实现Agent在网络中不同主机间的移动。其工作原理如下图 1所示：

Public Network

User`s Agent

Server/database.etc

图 1 移动Agent的工作原理示意

移动Agent有远程节点（Remote User）发出，它本质上是一段程序代码，可以在异构网络不同移动Agent平台自主迁移，并可和其他Agent通讯交互来完成所需任务。移动Agent通过无线网络迁移到目的服务器节点，通过服务器提供服务获得期望的数据信息。同时由服务器的信息存储数据库（Information Store）记录移动Agent数据处理现场和其他相关信息。

四、移动Agent的通信

移动Agent的通信方式很多，包括消息传递、RPC和Agent通信语言ACL等。但是，当一个任务相当复杂的时，假使用单个的Agent来完成该任务，就会使得设计出来的Agent常复杂甚至很难实现，这就需要通过设计多个移动Agent协作来完成。因此，各个Agent之间必然需要进行交互，来完成协作。这种交互指的就是Agent之问的通信。常用黑板系统和消息通信实现多个Agent间通信。

五、移动Agent系统的安全性

典型移动Agent系统包含Agent本身、主机以及连接各主机的网络。图 2是简化移动Agent系统简化模型。

图 2 移动Agent系统模型

可见移动Agent系统安全性主要涉及：移动Agent通信安全、Agent自身安全、Agent服务器安全三方面。移动Agent通信安全涉及通过修改或伪造错误数据流来实现破坏的主动攻击和通过偷听或监视传送来获得正在传输信息的被动攻击。Agent自身安全是指其重要参数和数据可能受到包括伪装、拒绝服务、窃听及篡改的攻击。Agent服务器作为运行移动Agent的平台更容易受到攻击。目前，针对移动Agent的安全对策也主要从以上三个所涉及的方面出发设计和实现的。

六、结束语

传统的入侵检测技术有很多固有缺点，不能适应不断更新的网络攻击手段。而基于移动Agent入侵检测技术凭借自身出色的分布自治性和智能性，提高了网络安全系统的安全性和可靠性。移动Agent可与无线局域网实现很好配合，使信息服务和数据共享更为有效，弥补了网络自身存在的许多问题。但由于Agent的可以动性，系统安全性会受到一定威胁，基于移动Agent的安全性问题还需要经一步研究。

参考文献：

[1]王珺,王崇骏,谢俊元,陈世福.基于Agent的网络入侵检测技术的研究[J].计算机科学,2006 Vol.33No.12

Agent设计 第10篇

国家电网公司(简称公司)“十三五”信息化规划在信息系统运行维护方面的目标中,强调了运维的自动化和智能化,公司所制定的信息系统运维自动化总体体系设计方案也确定了从精准化运维到自动化运维,从自动化运维到智能化运维的演进路线。无论是运维的精准化,还是运维的自动化、智能化,都离不开对运维对象的精准监视、操控、维护[1,2],在运维对象达到一定的规模量后,大批量的作业完全依靠人工进行处理和管理已完全不能满足要求,因此采取代理服务程序(Agent)来代替人工实现对运维对象的高效高质运行维护是行之有效的办法。Agent作为自动化运维和智能化运维的核心部件,其设计的好坏将直接影响到整个运行维护工作的成效。目前国家电网公司信息系统Agent的智能化程度尚不能满足运维业务发展的需要,本文将根据公司信息系统的现状和特点,对公司信息系统运维所用Agent的设计做较深入的探讨研究。

1 智能化Agent的功能需求分析

一般信息系统的Agent只具备指标数据采集和机械式执行外界指令的基本功能[3,4]。按照国家电网公司的自动化运维和智能化运维的发展要求,Agent必将采取智能型的[5,6,7,8,9,10]。

1.1 智能化Agent的特性

(1)智能性。Agent具有一定层次上的智能,能根据既定的规则进行判断和发起行为。

(2)自主性。指的是具有独立性,它可以在没有人和其它Agent的干扰下根据约束条件和控制机制,能控制自身的行为和内部状态。

(3)社会性。能够跟其它Agent进行通信交互,接受人的指令,通过这两者协作或者独立来完成任务。

(4)反应性。Agent不仅能够感知环境,而且能根据环境的变化做出反应。

(5)主动性。Agent不仅能对环境的变化做出相应的反应,而且能主动的进行目标驱动。

(6)学习性。Agent会为实现目标而行动,不会阻止将要实现的目标,可以根据经验和一定的知识,调整自己以便能够适应环境,来满足客户的需要。

由于国家电网公司信息系统繁多,既有在总部层面的一级部署系统,又有各网省公司层面的二级部署系统,还有直属单位的二级以及集中部署的系统,信息系统涉及公司各个业务领域,服务器规模庞大,各个系统异构情况比较突出,许多信息系统在安全稳定性方面要求很高,因此国网公司的智能化Agent还需满足以下3个方面的特性:

(1)安全稳定性:Agent能对自身状态进行监测,出现异常时能及时对外提供预警信息,并进行自愈,确保自身能提供持续不断的服务。诸如面向公众和社会的营销业务、电子商务等系统,系统故障造成的社会影响巨大,还有KRP、财务管控、协同办公、生产管理等公司内部使用的重要业务系统,时刻都要确保其运行的安全稳定,因此作为系统的监视与维护工具,部署在各系统上的Agent必须高度安全稳定。

(2)灵活性:为了适应复杂的、异构情况突出的现状,Agent表现在功能实现上要灵活多样、安装与升级能灵活自动。国家电网公司涉及业务广,对应系统所用开发环境、数据库、中间件都有很大的差异,Agent在功能实现上要灵活适应系统异构突出这一现状另外,由于服务器规模大,人工对Agent进行维护已不现实,因此Agent应能灵活自动完成自身的安装与升级操作。

(3)兼容性:Agent应根据运行时环境的不同而提供多种版本进行兼容。由于公司服务器所用操作系统涵盖诸如HP-UNIX、AIX、Linux、Windlows等各种类型,因此Agent应提供多种版本进行兼容。

1.2 功能

综合上述9个特性,反映在功能实现上,国网智能化Agent应该具备如表1所列的功能,其中运行监视和操作控制功能是实现对运维对象(Agent所在的宿主服务器上的软硬件)的监控,这是最终的目的;智能分析决策和智能作业调度是Agent的功能核心,用于对各类事件、动作进行分析决策处理,是智能化的体现;自我学习及知识管理、自我保护、自我升级管理、状态管理是为了确保Agent自身的安全性、健壮性、灵活性,以及智能化的不断提升而设定的必要功能。

2 智能化Agent的架构设计

为了实现上述Agent的8大功能,智能化Agent的系统架构[11]设计如图1所示。

2.1 对外接口

操作驱动、宿主采集、外部通信3个模块是Agent对外提供的接口,分别实现对宿主服务器上的软硬件进行操作控制,采集宿主服务器上软硬件的各项运行状态指标,与上级管控中心或者其它Agent进行通信。

2.2 消息处理中心

消息处理中心实现对各类信息(决策中心发出的对宿主服务器的操作指令除外)进行集中分拣处理,如:对植入的知识进行入库处理;对外界推送进来的操作指令和采集到的运行状态指标进行包解析,然后交由分析决策中心进行分析判断处理;对分析决策中心向外提交的信息进行封装,通过通信口发送至外界。

2.3 分析决策中心

分析决策中心是Agent体系结构中的核心智能模块,相当于Agent的“大脑”,它分为分析决策、调度、学习和执行4个模块。分析决策模块主要是对外界推送进来的指令和Agent感知到的宿主服务器上软硬件异常情况进行分析,作出正确的决策,交给调度或者执行模块去处理,并控制状态开关的状态,或者经由消息处理中心向外界发出相关信息;调度模块主要是为了Agent自身需要或者外界的需要对作业进行合理安排调度;学习模块是对异常情况和处理结果进行动态跟踪,经总结分析形成经验补充、完善经验库,或者优化阂值库;执行模块根据分析决策模块和调度模块的指示,构造对宿主服务器软硬件的操作指令,交给操作驱动模块去操控具体的运维对象。

2.4 运维知识库

运维知识库是脚本库、指标及阈值库、经验库、作业库的集合,阈值库和经验库是智能分析决策的依据,脚本库和作业库是对运维对象要采取的行动集,决策后的执行动作将由行动集中的单个行动元素或者按照一定次序排列的多个行动元素构成。

2.5 状态开关

状态开关根据Agent的状态来控制是否对运维对象进行操控、监视,或者是否置自己于休眠状态。状态开关只在Agent的激活状态、挂起状态、等待状态和迁移状态时才起作用。Agent的删除状态依靠外界的销毁指令,由分析决策模块来决定终止自身所有的进程和线程,然后销毁自身。Agent处于创建状态时,Agent没有被注册,没有名字,没有地址,自然不能跟外界进行交互,所以状态开关无实质控制意义。

3 常见运维场景处理逻辑

3.1 运维对象自动监测

运维对象的运行指标可由Agent的调度模块安排作业以定时的方式周期性采集,流程如图2所示,也可以由外界(一般为上级运维管控中心)的采集调用指令来实现单次采集,流程如图3所示。采集到的运行指标数据均通过宿主采集接口传送到消息处理中心进行解析,然后交给分析决策模块进行分析判断,并做后续处理。采集的指标根据命令来源不同,消息处理中心将需要采集的每一个运行指标用一个字段来标识是自采还是外采,以便后续在分析采集结果是否正常后分别对待处理。

3.2 故障自动修复处理

分析决策模块接收到运行指标数据时,首先从运维知识库中找到对应指标的阈值进行比对,如果运行指标没有超过阈值,外采指标打上“正常”标记通过消息处理中心转发出去,自采指标则忽略掉。如果发现运行指标超过其阈值,则根据当前各种状态从经验库中查找相应处理经验,发现有对应处理经验时,就会根据经验描述调用相应的脚本或者作业进行故障的自动处理,并通过消息处理中心向上级告警中心转发指标异常的告警及处理信息;在没有找到对应处理经验时,不做处理,但会向上级告警中心转发指标异常的告警,提示人工干预。对异常的运行指标,将会记入异常事件记录库,如果是外采指标,还会打异常的标记然后交由消息处理中心封装后发给调用者。故障的自动修复处理流程如图4所示。

3.3 外界自动操控运维对象

外界要对Agent所在宿主服务上的软硬件进行操控时,可通过外部通信接口向Agent发送操作指令,操作指令经消息处理中心解析后转发给分析决策模块,分析决策模块在判定条件允许的情况下,发出操作任务,交执行模块进行实际操作,如果条件不允许,则通过消息处理中心回复不允许操作的提示性信息。

3.4 检修时停止Agent的服务

当业务系统检修时,对应Agent应停用,否则将会误当作系统故障而发生自动故障处理的动作。此时,可通过外部通信接口向Agent发送一条“挂起”的操作指令,将Agent置于挂起状态。当检修完毕后,再发送一条“激活”的操作指令,将Agent置于激活状态。

3.5 自动经验积累

当系统故障时,学习模块都会动态跟踪当时的各种环境变化,以及自动处理或者人工干预处理的结果,经过综合分析,不断迭代完善现有的运维经验,或者补充新的运维经验。运维经验也可以通过外部通信接口对Agent进行直接的植入。

本文仅列举了常见的几个自动化运维场景的实现逻辑。有一些Agent的功能可通过作业的形式来实现,例如,Agent的自我升级管理,可通过一个升级作业来完成。每当需要各个Agent进行升级时,由升级服务器向所有Agent发出升级广播,Agent接收到升级指令后,调用升级作业,下载升级包并执行升级操作,如此一来运维人员只需维护升级服务器上的升级信息和升级包,轻松实现所有Agent的自动升级。同理,Agent的自我保护功能可由一个实时守护作业来来完成。

4 结语

本文从国家电网公司信息系统自动化运维和智能化运维的需求出发,提出了基于Agent的企业智能化信息系统所需具备的8大功能,并设计出对应的系统架构以及运维场景实现逻辑,完全满足自动化运维和智能化运维的各种业务场景需要,可供国家电网公司研发单位借鉴采纳,也可供业界进行智能化Agent设计时进行借鉴。

参考文献

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[2]吴文豪.自动化运维软件设计实战[M].北京:电子工业出版社,2015:1-10.

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[4]YE D.ZHANG M.SUTANTO D.Self-organization in An Agent Network:A Mechanism and a Potential Application[J].Decision Support Systems,2012,53(3):406-417.

[5]李文杰,冯志勇,陈钢.基于本体的多Agent自动工艺系统[J].天津大学报:自然科学与工程技术版,2004,37(3):253-257.

[6]周光明.基于Agent的智能控制系统的设计[J].电子设计工程,2010,18(6):130-132.

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