Repositorio criado para o desenvolvimento da arquitetura de agentes Hermes capaz de se comunicar e transferir agentes entre diferentes SMA.
Os agentes Hermes foram criados generalizando as funcionalidades apresentadas pelos agentes Comunicadores como comunicação e mobilidade de agentes. A inclusão de novos middlewares para comunicação de agentes a uma infraestrutura de rede foi generalizada seguindo os padrões de desenvolvimento GoF, assim como a inclusão de métodos de criptografia de mensagens.
Na Figura a seguir podemos observar o ciclo de raciocinio do agente Hermes modificado e como podemos adicionar novos middleware e novos métodos de criptografia.
O Security apresentado na imagem anterior é uma interface Java com somente dois métodos para serem implementados encrypt e decrypt visando facilitar a inclusão de novos métodos de criptografia.
A arquitetura Hermes é um pacote Jason que pode ser utilizado em qualquer versão do framework Jason e possui as seguintes capacidades:
- Gerenciamento de conexões de rede.
- Configuração de conexões;
- Conexão e desconexão da rede;
- Autoconexão.
- Habilidades Sociais
- tell
- untell
- achieve
- unachieve
- askOne
- askAll
- askHow
- tellHow
- untellHow
- Protocolos bioinspirados de transferencia de agentes.
- Mutualismo;
- Inquilinismo;
- Predação;
- Atualização de nível trófico.
- Clonagem;
- Criogenia.
- Auto Localização.
Com a arquitetura Hermes, os agentes podem se conectar a uma ou mais infraestrutura de redes. As funcionalidades da arquitetura Hermes estão disposiveis como ações internas.
Para criar uma configuração de uma nova conexão cada middleware disponível na arquitetura possui uma ação interna específica.
O nome da ação interna para configuração de nova conexão segue o padrão: .configureNOME_DO_MIDDLEWAREConnection(IDENTIFICADOR_DA_CONEXÃO, ...). Sendo assim:
- A ação interna se inicia com a palavra configure;
- Seguida do nome do middleware;
- Finalizando com a palavra Connection;
OBS: O primeiro parâmetro sempre deve ser o IDENTIFICADOR_DA_CONEXÃO.
No exemplo abaixo é possível observar a configuração de uma nova rede ContextNet.
.hermes.configureContextNetConnection(IDENTIFICADOR_DA_CONEXÃO, IP_DO_GATEWAY, PORT_DO_GATEWAY, UUID_DO_AGENTE);
.hermes.configureContextNetConnection("1", "192.168.15.102", 5500, "788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880");
Ao realizar a configuração de uma nova conexão, o agente Hermes ainda não está conectado a esta rede. Para realizar a conexão existe uma ação interna.
A ação interna de conexão segue o seguinte padrão: .connect(IDENTIFICADOR_DA_CONEXÃO). Sendo assim:
- O nome da ação interna é connect;
- E possui somente um parâmetro: IDENTIFICADOR_DA_CONEXÃO.
No exemplo abaixo é possível observar como o agente Hermes se conecta em uma nova rede.
.hermes.connect(IDENTIFICADOR_DA_CONEXÃO);
.hermes.connect("1");
Para realizar a desconexão de uma rede, o agente Hermes possui uma ação interna que segue o mesmo padrão da ação interna de conexão:
.hermes.disconnect(IDENTIFICADOR_DA_CONEXÃO);
.hermes.disconnect("1");
A autoconexão dos agentes Hermes é dada nos seguintes cados:
- Caso a infraestrutura de rede que o agente esteja conectado fique indisponível e o agente seja desconectado, o agente Hermes se reconecta automaticamente quando a infraestrutura de rede estiver disponível novamente.
- Caso um agente Hermes seja movido para outro SMA utilizando os protocolos bioinspirados de transferência de agentes, a arquitetura Hermes é capaz de verificar em qual/quais redes o agente estava conectado quando estava no SMA de Origem e realiza a uma reconexão automaticamente.
- Caso o agente Hermes seja criogenado e no momento da criogenia o agente estivesse conectado em uma rede, quando esse agente Hermes for reanimado, a arquitetura Hermes é capaz de verificar em qual/quais redes o agente estava conectado e realiza a uma reconexão automaticamente.
As habilidades sociais dos agentes Hermes para a comunicação com agentes do mesmo SMA permanecem as mesmas. A arquitetura Hermes adiciona a capacidade de comunicação com agentes de outros SMA.
A sociabilidade entre agentes de diferentes SMA seguem o mesmo padrão utilizado para a ação interna send.
A ação interna send segue o seguinte padrão: .send(NOME_DO_AGENTE_DE_DESTINO, FORÇA_ILOCUCIONÁRIA, CONTEÚDO_DA_MENSAGEM). Sendo assim:
- O nome da ação interna é send;
- E possui no mínimo três parâmetros (OBS: podendo ter mais dependendo da força ilocucionária utilizada):
- NOME_DO_AGENT_DE_DESTINO;
- FORÇA_ILOCUCIONÁRIA
- CONTEÚDO_DA_MENSAGEM
No exemplo abaixo é possível observar como um agente envia uma crença de que o dia está bonito para um outro agente chamado de bob.
.send(NOME_DO_AGENTE_DE_DESTINO, FORÇA_ILOCUCIONÁRIA, CONTEÚDO_DA_MENSAGEM);
.send(bob, tell, dia(bonito));
A ação interna para a comunicação com diferentes SMA é a sendOut e segue o mesmo padrão da send: .sendOut(IDENTIFICADOR_DO_AGENTE_DE_DESTINO, FORÇA_ILOCUCIONÁRIA, CONTEÚDO_DA_MENSAGEM). Sendo assim:
- O nome da ação interna é sendOut;
- E possui no mínimo três parâmetros (OBS: podendo ter mais dependendo da força ilocucionária utilizada):
- IDENTIFICADOR_DO_AGENT_DE_DESTINO (Ex: Em uma conexão ContextNet é o UUID_DO_AGENTE_DE_DESTINO. Pode ser visto como o último parâmentro da ação interna configureContextNetConnection);
- FORÇA_ILOCUCIONÁRIA
- CONTEÚDO_DA_MENSAGEM
No exemplo abaixo é possível observar como um agente envia uma crença para um agente de outro SMA.
.hermes.sendOut(IDENTIFICADOR_DO_AGENTE_DE_DESTINO, FORÇA_ILOCUCIONÁRIA, CONTEÚDO_DA_MENSAGEM);
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", tell, hello);
OBS: É possível também passar como último parâmetro o IDENTIFICADOR_DA_CONEXÃO para obrigar o agente utilizar uma conexão específica para realizar a comunicação. Caso esse paramêtro não seja preenchido (como no exemplo anterior) a arquitetura de agentes realizar a comunicação com a primeira conexão ativa que estiver disponível.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", tell, hello, "1");
No exemplo abaixo é possível observar como um agente envia para um agente de outro SMA deixar de acreditar na crença.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", untell, beautiful);
No exemplo abaixo é possível observar como um agente envia uma intenção para um agente de outro SMA.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", achieve, run);
No exemplo abaixo é possível observar como um agente envia para cancelar uma intenção para um agente de outro SMA.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", unachieve, run);
No exemplo abaixo é possível observar como um agente pergunta para um agente de outro SMA sobre uma crença.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", askOne, beautiful(X));
No exemplo abaixo é possível observar como um agente pergunta para um agente de outro SMA todas as crenças que satisfaz um predicado.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", askAll, beautiful(X));
Ou seja, o agente receptor vai receber todas as crenças que possui o predicado beautiful(ALGUM_VALOR).
No exemplo abaixo é possível observar como um agente pede para um agente de outro SMA a implementação de um plano.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", askHow, {+!run});
OBS: O agente receber o pedido, já responde automaticamente. Sem precisar do uso do tellHow.
No exemplo abaixo é possível observar como um agente envia a implementação de um plano para um agente de outro SMA. E possui três formar deferentes de ser feita:
- Forma padrão da notação do Jason.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", tellHow, {+!run: true <- .print("I am Running with chave"); .wait(500); !run});
- Utilizando a anotação do plano.
Caso o plano tenha uma anotação "@p__1" como no exemplo abaixo:
@p__1
+!run: true <-
.print("I am Running with anotation plan");
.wait(500);
!run.
É possível enviar esse plano utilizando a anotação:
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", tellHow, "@p__1");
- Utilizando aspas.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", tellHow, "+!run: true <- .print(\"I am Running\"); .wait(500); !run.");
OBS: Nessa forma, todos os caracteres especiais utilizados na implementação do plano tem que vir com o caracter \ na frente. No exemplo anterior, é possível observar que possui um " para inserir o caracter " na implementação do plano run.
No exemplo abaixo é possível observar como um agente envia para um agente de outro SMA para esquecer a implementação de um plano. As três formas utilizadas no tellHow funcionam também para o untellHow:
- Forma padrão da notação do Jason.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", untellHow, {+!run: true <- .print("I am Running with chave"); .wait(500); !run});
- Utilizando a anotação do plano.
Caso o plano tenha uma anotação "@p__1" como no exemplo abaixo:
@p__1
+!run: true <-
.print("I am Running with anotation plan");
.wait(500);
!run.
É possível enviar esse plano utilizando a anotação:
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", untellHow, "@p__1");
- Utilizando aspas.
.hermes.sendOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", untellHow, "+!run: true <- .print(\"I am Running\"); .wait(500); !run.");
OBS: A mesma observação sobre os caracteres especiais também valem para o untellHow.
Os protocolos bioinspirados permitem a transferencia de agentes entre SMA distintos baseado nos conceitos de relações ecologicas da biologia.
Para o acionamento dos protocolos bioinspirados existe a ação interna chamada moveOut:
A ação interna moveOut segue o seguinte padrão: .moveOut(IDENTIFICADOR_DO_AGENTE_DE_DESTINO, NOME_DO_PROTOCOLO). Sendo assim:
- O nome da ação interna é moveOut;
- E possui no mínimo dois parâmetros (OBS: podendo ter mais dependendo do protocolo utilizado):
- IDENTIFICADOR_DO_AGENTE_DE_DESTINO;
- NOME_DO_PROTOCOLO
OBS: Assim como na ação interna sendOut é possível também passar como último parâmetro o IDENTIFICADOR_DA_CONEXÃO para obrigar o agente utilizar uma conexão específica para realizar o protocolo bioinspirado especificado. Caso esse paramêtro não seja preenchido a arquitetura de agentes executa o protocolo com a primeira conexão ativa que estiver disponível.
Sendo assim, atualmente temos algumas implementações de protolocos bioinspirados:
O protocolo inspirado na relação de mutualismo permite ao SMA de origem enviar agentes para outro SMA com o intuito de adquirir/transmitir novos conhecimentos e depois voltar para o SMA de origem para compartilhar esses conhecimentos com os demais agentes.
O protocolo de mutualismo existem três maneiras de ser executado:
- Enviando todos os agentes
No exemplo abaixo é possível observar como executar o protocolo de mutualismo enviando todos os agentes do SMA de origem para outro SMA de destino, ficando somente o agente Hermes que está ativando o protocolo no SMA de origem.
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", mutualism);
Caso queira especificar a conexão para execução do protocolo, no exemplo abaixo ilustra como especificar uma conexão com o nome de "1":
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", mutualism, "1");
- Enviando um agente específico
No exemplo abaico é possível observar como executar o protocolo mutualismo enviando um agente específico para outro SMA.
OBS: O agente deve existir no SMA de origem para ser enviado. Ou seja, o SMA de origem deve conter um agente chamado "agent1" para poder enviá-lo para outro SMA.
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", mutualism, agent1);
Caso queira especificar a conexão para execução do protocolo, no exemplo abaixo ilustra como especificar uma conexão com o nome de "1":
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", mutualism, agent1, "1");
- Enviando uma lista de agentes
No exemplo abaixo é possível observar como executar o protocolo mutualismo enviando uma lista de agentes específicos para outro SMA.
OBS: Os agentes devem existir no SMA de origem para serem enviados. Ou seja, o SMA de origem deve conter os agentes chamados de "agent1", "agent2" para poder enviá-los para outro SMA.
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", mutualism, [agent1, agent2]);
Caso queira especificar a conexão para execução do protocolo, no exemplo abaixo ilustra como especificar uma conexão com o nome de "1":
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", mutualism, [agent1, agent2], "1");
O protocolo inspirado na relação de inquilinismo permite ao SMA de origem se transportar para um outro SMA com o objetivo de ficar somente como um inquilino. Os agentes transferidos utilizando este protocolo não podem interferir nas atividades do SMA de destino e chegam com todas as inteções removidas.
O protocolo de inquilinismo envia todos os agentes do SMA de origem para o SMA de destino. Foi criado com o intuito de preservar os conhecimentos do SMA de origem em caso de mal funcionamento do dispositivo físico do SMA embarcado.
No exemplo abaixo é possível observar o acionamento do protocolo de inquilinismo:
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", inquilinism);
Caso queira especificar a conexão para execução do protocolo, no exemplo abaixo ilustra como especificar uma conexão com o nome de "1":
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", inquilinism, "1");
O protocolo inspirado na relação de predação permite ao SMA de origem predar o SMA de Destino. Ou seja, transferir todos os agentes do SMA de origem para o SMA de destino com o intuito de dominar o SMA de destino. Para isso, todos os agentes do SMA de destino são deletados e somente ficam os agentes vindos do SMA de origem.
Assim como o inquilinismo, o protocolo de predação envia todos os agentes do SMA de origem para o SMA de destino. Também foi criado com o intuito de preservar os conhecimentos do SMA de origem em caso de mal funcionamento do dispositivo físico do SMA embarcodo, porém nesta solução o SMA transferido consegue continuar exercendo suas funções normalmente no novo dispositivo físico.
No exemplo abaixo é possível observar o acionamento do protocolo de predação:
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", predation);
Caso queira especificar a conexão para execução do protocolo, no exemplo abaixo ilustra como especificar uma conexão com o nome de "1":
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", predation, "1");
Porém, como neste protocolo o SMA de destino é deletado e seus conhecimentos são perdidos, então foi necessário a criação de um mecanismo para determinar qual SMA pode ou não predar o outro. O mecanismo criado foi baseado nos conceitos de cadeias alimentares da biologia.
As cadeias alimentares possuem um conceito chamado de nível trófico que determina qual posição o ser vivo está localizado na cadeia alimentar.
Os principais níveis tróficos são:
- Produtores que são os organismos capazes de produzir seus próprios alimentos.
- Consumidores que obtém energia se alimentando de outros seres vivos.
- Decompositores que obtém energia fazendo a decomposição de restos de organismo mortos.
Esses níveis tróficos são usados para determinar se um SMA pode ou não predar outro da seguinte maneira:
- Atualmente temos os seguintes níveis tróficos:
- PRODUCER;
- PRIMARY_CONSUMER;
- SECONDARY_CONSUMER.
- Um SMA pode somente predar um outro SMA que possui um nível trófico menor que o dele.
- Exemplo:
- SECONDARY_CONSUMER predando um PRIMARY_CONSUMER resulta em ACEITE.
- PRIMARY_CONSUMER predando um PRODUCER resulta em ACEITE.
- SECONDARY_CONSUMER predando um SECONDARY_CONSUMER resulta em REJEIÇÃO.
- PRIMARY_CONSUMER predando um SECONDARY_CONSUMER resulta em REJEIÇÃO.
- Exemplo:
Cada SMA que possui um agente Hermes é capaz de utilizar os protocolos bioinspirados. Os agentes Hermes de um SMA sempre vem como padrão configurados com o nível trófico mais baixo (PRODUCER). E para atualizar o nível trófico existe uma ação interna.
A ação interna é setTrophicLevel segue o seguinte padrão: .setTrophicLevel(NÍVEL_TRÓFICO). Sendo assim:
- O nome da ação interna é setTrophicLevel;
- E possui somente um parâmetro:
- NÍVEL_TRÓFICO.
No exemplo abaixo é possível observar como executar a atualização de nível trófico.
.hermes.setTrophicLevel("PRIMARY_CONSUMER");
Caso queira fazer a atualização de nível trófico por valor inteiro também é possível:
- O valor 0 corresponde ao PRODUCER;
- O valor 1 corresponde ao PRIMARY_CONSUMER;
- O valor 2 corresponde ao SECONDARY_CONSUMER.
.hermes.setTrophicLevel(1);
O protocolo inspirado na relação de clonagem permite ao SMA de origem fazer uma cópia de um, um grupo ou todos os seus agentes e enviar para outro SMA.
Assim como o mutualismo, este protocolo possui três maneiras de ser acionado:
- Enviando todos os agentes.
Neste método, ao enviar todos os agentes do SMA de origem, o protocolo parte do princípio que o SMA de destino deve se tornar uma cópia perfeita do SMA de origem, ou seja, um SMA clone. Então, o SMA de destino recebe a cópia de todos os agentes do SMA de origem e deleta todos os agentes já existentes no sistema.
Os agentes Hermes recebidos assumem as conexões de rede do SMA de destino, visando não entrar em conflito com as conexões do SMA de origem.
No exemplo abaixo é possível observar o acionamento do protocolo de clonagem:
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", cloning);
Caso queira especificar a conexão para execução do protocolo, no exemplo abaixo ilustra como especificar uma conexão com o nome de "1":
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", cloning, "1");
- Enviando um agente específico.
Neste método, somente um agente específico é clonado e enviado para outro SMA.
No exemplo abaixo é possível observar o acionamento do protocolo de clonagem especificando um único agente para a clonagem.
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", cloning, agent1);
Caso queira especificar a conexão para execução do protocolo, no exemplo abaixo ilustra como especificar uma conexão com o nome de "1":
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", cloning, agent1, "1");
OBS: O agente deve existir no SMA de origem para ser clonado e enviado. Ou seja, o SMA de origem deve conter um agente chamado "agent1" para poder enviá-lo para outro SMA.
OBS 2: Caso o agente enviado seja um agente Hermes com uma configuração de rede ativa, a configuração de rede será analizada e caso a configuração possua um identificador único que possa dar conflito caso essa conexão seja ativa no SMA de destino. O protocolo gera um novo identificador de maneira randomica para essa conexão de rede.
- Exemplo, o UUID de um agente em uma conexão ContextNet. Se um agente Hermes com uma conexão ContextNet for enviado, o SMA de destino irá gerar um novo UUID randomico para este agente para não gerar conflito com o agente do SMA de origem.
- Enviando uma lista de agentes.
Neste método, um conjunto de agentes específicos são clonados e enviados para outro SMA.
No exemplo abaixo é possível observar o acionamento do protocolo de clonagem especificando um grupo de agentes para a clonagem.
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", cloning, [agent1, agent2]);
Caso queira especificar a conexão para execução do protocolo, no exemplo abaixo ilustra como especificar uma conexão com o nome de "1":
.hermes.moveOut("788b2b22-baa6-4c61-b1bb-01cff1f5f880", cloning, [agent1, agent2], "1");
As observações levantadas do método anterior também são validas para esse.
A criogenia é um método de preservação de conhecimentos do SMA que permiter parar a execução do SMA mantendo/salvando o estado mental atual de todos os agentes do SMA e posteriormente reiniciar o SMA e o mesmo voltar a ser executado exatamente do mesmo ponto que foi parado/criogenado.
No framework Jason atualmente se precionar o botão do Stop para parar a execução do SMA, todo o conhecimento adquirido pelos agentes são perdidos e ao iniciar novamente o SMA, os agentes são iniciados a partir dos seus códigos fontes iniciais.
A criogenia possui duas formas de ser acionada:
- Por meio da ação interna.
A ação interna é a cryogenic e segue o seguinte padrão: .cryogenic. Sendo assim:
- O nome da ação interna é cryogenic;
- E não possui nenhum parâmetro.
No exemplo abaixo é possível observar o acionamento da criogenia.
.hermes.cryogenic;
ATENÇÃO: Cuidado com utilizar a ação interna de criogenia em um plano de crença, pois se a crença permanecer na mente do agente após a execução da criogenia, quando reiniar o SMA a crença que ativa esse plano de crença ainda estará na mente do agente e o plano de crença será ativado novamente criogenando o SMA novamente formando um ciclo.
Orientação: Utilizar essa ação interna de criogenia em planos de intenção e como última ação do plano, pois com isso a intenção será satisfeita e minimizará a probabilidade de ocorrer um ciclo.
- Manualmente.
A execução da criogenia é responsabilidade do agent 6FB7 e Hermes, no inicio do ciclo de raciocinio desse agentes, na fase de checkMail o agente verifica se existe um arquivo chamado de ".cryogenic" na raiz do SMA que está sendo executado. Se existir o arquivo, o SMA deve ser criogenado, senão existir, o SMA deve seguir sua execução normalmente.
Ou seja, a ação interna cria o arquivo ".cryogenic" na raiz do SMA para que no inicio do próximo ciclo o agente identificar que a criogenia deve ser realizada.
Para acionar a criogenia manualmente é necessário somente criar um arquivo de texto vazio com o nome ".cryogenic" na raiz do SMA que está em execução que a criogenia será executada.
OBS: O arquivo ".cryogenic" é apagado no final da execução da criogenia automaticamente pelo protocolo para não resultar em um ciclo de execução da criogenia.
Como os protocolos bioinspirados permitem a transferencia de agentes entre diferentes SMA. Os agentes necessitam de um mecanismo para se localizarem e identificar em qual SMA está inseridos.
Essa responsabilidade de identificar o SMA ao qual estão inseridos é da arquitetura Hermes.
Sendo assim, quando um agente Hermes é iniciado, o mesmo identifica o SMA a qual está inserido e informa aos demais agentes do SMA.
OBS: Quando um agente Hermes é enviado para outro SMA, esse agente Hermes identifica o SMA que está sendo inserido, porém não informa aos demais agentes para evitar uma redundância.
OBS 2: Quando um agente que seja de uma arquitetura diferente da Hermes é enviado para outro SMA, o agente Hermes responsável por receber esse novo agente atualiza esse agente de qual SMA está sendo inserido.