Titelaufnahme

Titel
Criteria-driven scheduling in an IEEE-FIPA compliant multi-agent infrastructure / Christoph David Hermann
VerfasserHermann, Christoph David
Begutachter / BegutachterinTrappl, Robert ; Petta, Paolo
Erschienen2007
UmfangIX, 113 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ. u. Med. Univ., Mag.-Arb., 2007
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)FIPA / Multiagentensystem / Planung / Scheduling / Multiagentenplanen / DTC / JADE / TAEMS / XTAEMS / TTAEMS
Schlagwörter (EN)FIPA / multi-agent system / planning / scheduling / multi-agent planning / DTC / JADE / TAEMS / XTAEMS / TTAEMS
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-21026 Persistent Identifier (URN)
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Criteria-driven scheduling in an IEEE-FIPA compliant multi-agent infrastructure [1.96 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Multi-agent systems provide a possible approach for solving distributed problems. Unlike conventional distributed problem solving strategies multi-agent systems can handle distinct and maybe competing goals in the same system. The IEEE Foundation for Intelligent Physical Agents referred to as FIPA defines standards for multi-agent systems by specifying system components at functional and not implementation level.

Its aim is to promote commercially usable agent-based technologies. Additionally, FIPA specifies so called interaction protocols serving agent coordination. FIPA-compliant agent platforms do not directly offer multi-agent planning facilities. This master's thesis presents a new approach for integrating multi-agent planning and scheduling in a FIPA-compliant multi-agent infrastructure.

Framework for Task Analysis, Environment Modeling and Simulation referred to as TÆMS provides a formal domain-independent framework to represent qualitative and quantitative aspects of coordination as well as a model for solving multi-agent planning and scheduling problems under soft realtime conditions. Vienna Criteria-Driven Scheduler referred to as VIE-CDS is a Design-to-Criteria scheduler working on TÆMS structures. So called scheduling criteria allow to determine preferences for schedules concerning quality, cost and duration of schedule execution.

In this master's thesis, the process of scheduled action execution is defined by five phases using only FIPA standardised interaction protocols. This approach guarantees applicability to FIPA compliant multi-agent systems.

Based on the new XTAEMS encoding of TÆMS structures, an example implementation using the Java Agent Development Framework referred to as JADE, being a representative of FIPA-compliant multi-agent infrastructures, is provided.

Zusammenfassung (Englisch)

Multiagentensysteme stellen einen möglichen Ansatz zur Lösung von verteilten Problemen dar. Im Gegensatz zu klassischen verteilten Problemlösungsstrategien können in einem Multiagentensysteme mehrere, möglicherweise konkurrierende Ziele existieren. Die IEEE Foundation for Intelligent Physical Agents, kurz FIPA, ist bemüht einen generellen, kommerziell nutzbaren Standard zu schaffen der klar das Verhalten einzelner Komponenten des Multiagentensystems regelt, jedoch nicht auf die konkrete Implementierung der Teilsysteme eingeht. Zusätzlich zur Systeminfrastruktur spezifiziert FIPAeine Menge von Interaktionsprotokollen zur Koordination von Agenten.

FIPA-konforme Multiagentensysteme bieten jedoch keine direkte Unterstützung für Multiagentenplanung. Im Zuge dieser Masterarbeit wird ein neuer Ansatz zur FIPA-konformen Integration von Multiagentenplanung und Scheduling vorgestellt, der auf TÆMS und VIE-CDS aufbaut.

Framework for Task Analysis, Environment Modeling and Simulation, kurz TÆMS, bietet ein formales, domänenunabhängiges Modell zur Repräsentation qualitativer und quantitativer Aspekte von Koordination ebenso wie ein Modell zur Lösung von Multiagentenplanungsproblemen unter weichen Echtzeitbedingungen. Vienna Criteria-Driven Scheduler, kurz VIE-CDS, ist ein Design-to-Criteria Scheduler welcher auf TÆMS-Strukturen arbeitet.

Sogenannte Schedulingkriterien erzwingen einen Kompromiss zwischen Qualität, Kosten und Dauer der Scheduleausfuhrung.

Der im Rahmen dieser Masterarbeit spezifizierte Prozess einer geschedulten Aktionsausfuhrung besteht aus fünf Phasen und nutzt wiederum nur FIPA-standardisierte Interaktionsprotokolle und Systemkomponenten. Dies garantiert die Anwendbarkeit des Ansatzes auf FIPA-konformen Plattformen.

Basierend auf der ebenfalls neu entworfenen XTAEMS Kodierung von TÆMS-Strukturen erfolgte eine exemplarische Implementierung an Hand des Java Agent Development Framework, kurz JADE, als Repräsentanten fur eine FIPA-konforme Entwicklungsumgebung.