Nghiên cứu hệ thống đa tác tử ứng dụng trong các dịch vụ du lịch

Nghiên cứu hệ thống đa tác tử ứng dụng trong các dịch vụ du lịch Nghiên cứu hệ thống đa tác tử ứng dụng trong các dịch vụ du lịch Nghiên cứu hệ thống đa tác tử ứng dụng trong các dịch vụ du lịch luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-Bùi Thị Thu Hiền

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐA TÁC TỬ ỨNG DỤNG TRONG CÁC DỊCH VỤ DU LỊCH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Hà Nội – Năm 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-Bùi Thị Thu Hiền

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐA TÁC TỬ ỨNG DỤNG TRONG CÁC DỊCH VỤ DU LỊCH

Chuyên ngành: Công nghệ thông tin

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin được bày tỏ sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Thúc Hải, người thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này, tôi xin tỏ lòng biết

ơn chân thành tới các Thầy Cô thuộc Viện Công nghệ thông tin và truyền thông –Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, những người đã cung cấp kiến thức và tạo môi trường thuận lợi để tôi có thể hoàn thành luận văn này

Xin trân trọng cảm ơn các tác giả của các tài liệu mà tôi đã tham khảo, trích dẫn trong luận văn nhưng không có điều kiện xin phép Mặc dù không trực tiếp hướng dẫn nhưng những kết quả của các tác giả là nguồn cảm hứng thúc đẩy tôitrong quá trình nghiên cứu

Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu và các đồng nghiệp nơi tôi công tác – Trường Trung cấp Kinh tế Khánh Hòa, đã tạo điều kiện thuận lợi và dành thời gian để tôi học tập và hoàn thành tốt khóa học

Xin gửi lời tri ân sâu sắc tới gia đình tôi, những người đã sát cánh, động viên, khích lệ tôi những lúc khó khăn

Mặc dù tôi đã cố gắng hoàn thành luận văn bằng tất cả nhiệt huyết và năng lực nhưng chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận được ý kiến góp ý của quý Thầy Cô và các anh chị đồng nghiệp

Nha Trang tháng 12/2013Học viên Bùi Thị Thu Hiền

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ những nội dung và số liệu trong luận văn này do tôi

tự nghiên cứu và thực hiện

Học viên Bùi Thị Thu Hiền

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 1

DANH MỤC CÁC BẢNG 1

DANH MỤC CÁC HÌNH 1

MỞ ĐẦU 2

Chương 1 - HỆ THỐNG ĐA TÁC TỬ 4

1.1 Khái niệm và phân loại tác tử 4

1.1.1 Khái niệm 4

1.1.2 Tác tử và đối tượng 6

1.1.3 Các đặc trưng cơ bản của tác tử 6

1.1.4 Phân loại tác tử 7

1.1.5 Tác tử di động 8

1.2 Hệ đa tác tử và các ứng dụng 15

1.2.1 Khái niệm 15

1.2.2 Môi trường tính toán thích hợp cho hệ đa tác tử 16

1.2.3 Các ứng dụng của hệ đa tác tử 17

1.2.4 Các cách tiếp cận phát triển hệ đa tác tử 18

1.3 Tương tác trong hệ đa tác tử 21

1.3.1 Ngôn ngữ truyền thông được sử dụng trong các thông điệp 21

1.3.2 Các mô hình tương tác 23

1.3.3 Tương tác với tác tử trung gian 23

1.4 Chuẩn FIPA 26

1.5 JADE platform 27

1.5.1 Tổng quan về JADE 27

1.5.2 Giới thiệu về MaSE và agentTool 29

Chương 2 - ỨNG DỤNG HỆ THỐNG ĐA TÁC TỬ TRONG THƯƠNG MẠI ĐIỆN TỬ 31

2.1 Tổng quan 31

2.2 Ứng dụng hệ thống tác tử trong các dịch vụ du lịch 35

2.2.1 Chuỗi cung ứng các sản phẩm du lịch 35

2.2.2 Thương lượng tự động 39

2.3 Các mô hình thương lượng 47

2.4 Đề xuất của tác giả về giải pháp tiền xử lý quá trình thương lượng 48

Chương 3 - THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 51

3.1 Mô hình hóa quá trình thương lượng và ra quyết định 51

3.2 Hệ thống thực nghiệm đề xuất 53

3.3 Miêu tả hệ thống 55

3.3.1 Cấu trúc hệ thống 56

3.3.2 Kịch bản thương lượng 58

3.3.3 Hệ thống thi hành 60

KẾT LUẬN 68

HƯỚNG PHÁT TRIỂN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CNTT Công nghệ thông tin

CSDL Cơ sở dữ liệu

TMĐT Thương mại điện tử

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 - Thống kê khách du lịch quốc tế đến Việt Nam 10 năm gần đây 33

Bảng 2.2 - Dự báo lượng khách du lịch đến năm 2020 33

Bảng 3.1 Danh sách các Buyer 63

Bảng 3.2 Danh sách các seller 63

DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 - Cơ chế gọi hàm từ xa 9

Hình 1.2 - Mô hình tác tử di động 10

Hình 1.3 - Các loại hình tương tác 23

Hình 1.4 - Mô hình tương tác sử dụng tác tử điều phối 25

Hình 1.5 - Mô hình tương tác sử dụng tác tử môi giới 25

Hình 1.6 - Cấu trúc của hệ thống multiAgent được xây dựng với JADE 28

Hình 2.1 - Mô hình website tổng hợp của các công ty kinh doanh du lịch 32

Hình 2.2 - Mô hình cơ bản website của các công ty du lịch tại Việt Nam 34

Hình 2.3 - Một chuỗi cung ứng sản phẩm điển hình 37

Hình 3.1 - Mô hình chuỗi cung ứng sản phẩm trên hệ thống đa tác tử 51

Hình 3.2 - Cấu trúc tác tử theo đề xuất của tác giả 55

Hình 3.3 - Mô hình hệ thống có hai client và hai shop 56

Hình 3.4 - Kiến trúc trong JADE 60

Hình 3.5 - Khởi tạo các Agent tham gia quá trình thương lượng dịch vụ 64

Hình 3.6 - Quá trình đăng ký với CIC_Agent 65

Hình 3.7 - Chọn dịch vụ để tiến hành thương lượng 65

Hình 3.8 - Quá trình thương lượng 66

Hình 3.9 - Thông điệp trao đổi trong quá trình thương lượng 67

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong những năm gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của các công nghệ truyền thông và Internet đã ảnh hưởng sâu rộng đến mọi mặt của cuộc sống từ kinh tế, khoa học đến văn hóa và xã hội Trong lĩnh vực kinh doanh, thương mại điện tử(TMĐT) đã trở thành một hình thức kinh doanh phổ biến và ngày một phát triển.Cùng với những bước tiến của công nghệ phần mềm, hệ thống thông tin thông minh, khoa học quản trị kinh doanh; các ứng dụng TMĐT tiên tiến, hỗ trợ tự động hóa các qui trình kinh doanh cũng có những tiến bộ vượt bậc Tuy vậy, cho đến nay, hầu hết những giao dịch trên các hệ thống TMĐT vẫn dựa vào con người để đưa ra những quyết định Mục tiêu luận văn là khảo sát các kỹ thuật thương lượng tự động

đã được giới thiệu, từ đó đề xuất những kịch bản (chiến lược) thương lượng Dựa trên công nghệ tác tử, khi áp dụng vào lĩnh vực du lịch, các tác tử sẽ thay con người thực hiện thương lượng với nhà cung cấp dịch vụ du lịch để có được những dịch vụphù hợp với chất lượng dịch vụ và giá cả hợp lý

Trong nhịp sống hối hả và bận rộn hiện nay, thời gian vốn quí báu, nay càng trở nên hiếm hoi và ít ỏi Một người muốn đi du lịch, sẽ không đủ thời gian để tìm hiểu và đánh giá các điểm thăm quan mình sẽ đến, các dịch vụ đi kèm cùng với chất lượng và giá cả của chúng Thực tế hiện tại, việc mua bán tour du lịch trực tuyến đã khá phổ biến; tuy nhiên, người dùng chỉ có hai lựa chọn là mua hoặc không mua.Luận văn hướng đến một môi trường mua bán trực tuyến linh hoạt và hiệu quảhơn, ở đó có sự tương tác và thương thảo giữa người mua và người bán Tuy nhiên, điểm đặc biệt là cả hai bên mua và bán, không có người dùng nào online cả; các tác

tử sẽ thay mặt người dùng thực hiện thương lượng với đối tác theo một chiến lược, một kịch bản đã được định trước

2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu.

Với đề tài “Nghiên cứu hệ thống đa tác tử ứng dụng trong các dịch vụ du lịch”, tác giả đã nghiên cứu về chuỗi cung ứng dịch vụ du lịch, công nghệ tác tử,

cùng với các kỹ thuật thương lượng đã được đăng tải; từ đó luận văn đề xuất mô hình thương lượng dựa vào hệ thống đa tác tử, ứng dụng trong việc mua bán các dịch vụ du lịch

3 Phương pháp nghiên cứu.

- Tổng hợp và kế thừa những kết quả liên quan đã có

- Nghiên cứu lý thuyết, tăng cường trao đổi khoa học, tham gia báo cáo tại các hội thảo khoa học

- Thực nghiệm và đánh giá kết quả đạt được

4 Nội dung chính của luận văn

Chương 1: Hệ thống đa tác tử; giới thiệu về công nghệ tác tử bao gồm khái

niệm và phân loại tác tử; hệ đa tác tử và các ứng dụng; tương tác trong hệ đa tác tử;

hệ thống chuẩn FIPA và JADE platform

Chương 2: Ứng dụng hệ thống đa tác tử trong thương mại điện tử; trình

bày tổng quan các khả năng ứng dụng tác tử trong TMĐT nói chung Tiếp đó đi sâu vào giới thiệu ứng dụng hệ thống tác tử trong các dịch vụ du lịch Trong phần này, tác giả trình bày chi tiết lịch sử hình thành và khái niệm về chuỗi cung ứng sản phẩm dịch vụ du lịch; vai trò của chuỗi cung ứng trong kinh doanh; tổng hợp các kỹthuật thương lượng tự động đã được giới thiệu, qua đó đề xuất các chiến lược (kịch bản) thương lượng hiệu quả

Chương 3: Thực nghiệm và đánh giá; sử dụng công cụ AgentTools và các

Tools của JADE để mô phỏng các kỹ thuật, chiến lược thương lượng tự động ứng dụng vào lĩnh vực du lịch dựa trên công nghệ tác tử; trình bày những đánh giá chủquan của tác giả về kết quả thực nghiệm và định hướng phát triển trong tương lai

Chương 1 - HỆ THỐNG ĐA TÁC TỬ 1.1 Khái niệm và phân loại tác tử

1.1.1 Khái niệm

Trong những năm gần đây, Công nghệ thông tin (CNTT) đã thâm nhập vào các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống như tìm kiếm truy xuất thông tin, quản lý mạng viễn thông, TMĐT, hỗ trợ ra quyết định, giải trí,…Sự đa dạng của các lĩnh vực ứng dụng khiến cho việc phát triển phần mềm ngày càng trở nên phức tạp và sựphức tạp này thể hiện ở một số đặc điểm sau đây [1],[3]:

 Khối lượng công việc cần xử lý ngày càng lớn: Các phần mềm ngày nay

phải xử lý một khối lượng dữ liệu rất lớn hoặc thao tác trên một số lượng lớn các nguồn tin Ngoài ra, quá trình phát triển hệ thống thường xuyên phải đối mặt với các bài toán có độ phức tạp lớn (nhiều bài toán thuộc dạng NP đầy đủ) đặc biệt là với các ứng dụng TMĐT hay điều khiển phức tạp

 Yêu cầu về tính chính xác ngày càng cao: Yêu cầu này xuất hiện cùng với

sự ra đời của các hệ thống đòi hỏi độ chính xác và thời gian thực như các hệ điều khiển không lưu, điều khiển thiết bị viễn thông, các bài toán quản lý lưu lượng, quản lý tiến trình công việc,… Đặc biệt, các ứng dụng thời gian thực đang ngày càng trở thành nhu cầu tất yếu và là một trong những hướng phát triển của CNTT và truyền thông nói chung

 Yêu cầu về tính mở và phân tán: Yêu cầu này xuất hiện cùng với sự phát

triển của các hệ thống mạng, đặc biệt là hệ thống trên mạng Internet Những năm gần đây, hầu hết các hệ thống thông tin đều gắn bó chặt chẽ với môi trường mạng,

do đó các phần mềm cũng cần phải đáp ứng ngày càng tốt hơn các nhu cầu của con người như tìm kiếm thông tin, hỗ trợ người mua và người bán ra quyết định,…và phải có tính mở, tức là có thể được cập nhật, thay đổi hay bổ sung các dịch vụ vào

hệ thống

 Yêu cầu tính độc lập cao giữa các thành phần trong hệ thống: Các thành

phần trong các hệ ra quyết định và các hệ TMĐT yêu cầu rất cao về tính độc lập và chủ động tương tác với các thành phần khác nhằm hướng tới đích riêng của mình Nhất là trong hệ thống mà mục đích riêng của các thành phần là không giống nhau, thậm chí tranh chấp nhau thì yêu cầu này càng trở nên quan trọng

Những yêu cầu này đã dẫn đến sự nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ của công nghệ phần mềm trong gia đoạn gần đây Cách tiếp cận dựa trên cấu trúc chiếm ưu thế vào những năm 70 – 80 của thế kỷ trước đã dần bị thay thế bởi phương pháp luận hướng đối tượng với tập ký hiệu chuẩn UML mà ngày nay trở thành phổ biến trong phân tích, thiết kế và xây dựng các hệ phần mềm

Tuy nhiên, đến nay thì hướng tiếp cận này bộc lộ nhiều hạn chế bởi tính thụ động của các đối tượng, cụ thể là các đối tượng chỉ thực sự họat động khi nhận được một thông điệp từ đối tượng khác Đối với các hệ thống phân tán như hệ thống

thương lượng trong TMĐT, hệ thống quản lý mạng viễn thông…thì điều này chưađáp ứng yêu cầu thực tế

Xét một ví dụ sau đây: Trong hệ thống dịch vụ du lịch, người sử dụng có nhiều yêu cầu khác nhau cho các gói du lịch của mình như: vé máy bay, chỗ ở, những địa điểm tham quan,… Các thành phần phần mềm thay mặt người dùng cần phải tương tác, thương lượng với nhiều dịch vụ khác một cách tự động và sau đó tích hợp kết quả gửi lại cho người sử dụng, mỗi thành phần như thế gọi là

1.1.2 Tác tử và đối tượng [1]

Trong lập trình hướng đối tượng, các đối tượng được định nghĩa là các thực thể tính toán đóng gói bao gồm các trạng thái, các hành động hay phương thức trong trạng thái đó, các đối tượng liên lạc với nhau thông qua việc gửi các thông điệp Xét theo quan điểm hệ thống, có thể xem mỗi tác tử cũng là một đối tượng nhưng ở mức trừu tượng cao hơn

So với khái niệm tác tử đã trình bày ở Mục 1.1.1 thì đối tượng và tác tử có các điểm khác biệt sau:

 Tác tử có tính tự chủ cao hơn đối tượng Tác tử có quyền tự quyết định hành động của mình mà không phải thực hiện theo yêu cầu của tác tử khác Ngược lại, các đối tượng chỉ thực sự hoạt động khi nhận được lời gọi hàm từ các đối tượng khác

 Tác tử có tính hướng đích, mỗi tác tử có một đích riêng và đích của các tác

tử trong một hệ thống có thể thống nhất hoặc không cần thống nhất với mục đích của hệ thống Trong khi đó các đối tượng không có mục đích riêng, chúng cùng chia

sẻ mục đích chung của cả hệ thống Do đó, các tác tử thường phải thương lượng vớinhau trong quá trình tương tác

 Tác tử có các hành vi linh hoạt dựa trên các đặc trưng như tính chủđộng, khả năng phản ứng, và khả năng xã hội Các đối tượng không có các kiểu hành vi này

 Mỗi tác tử có một hoặc nhiều luồng điều khiển (thread) riêng Trong hệthống hướng đối tượng cũng có điều khiển theo kiểu luồng nhưng không yêu cầu mỗi đối tượng phải có một luồng riêng mà ngược lại có thể có nhiều đối tượng chung một luồng Bản chất của sự khác nhau này cũng là đặc trưng quan trọng vềmức độ tự chủ của tác tử so với đối tượng

1.1.3 Các đặc trưng cơ bản của tác tử

Theo các tài liệu [1], [13] thì tác tử có các đặc trưng sau đây:

 Tính tự chủ (autonomy): đặc trưng quan trọng nhất

- Tự chủ trạng thái: Mỗi tác tử chứa một trạng thái riêng của nó, các tác tử

khác không truy cập được vào các trạng thái này

- Tự chủ về hành động: Tác tử có thể tự quyết định các hành động của

mình (có thể là một hành động đơn hoặc một chuỗi các hành động) dựa trên trạng thái hiện thời mà không có sự can thiệp của con người hay các tác tử khác

 Khả năng phản ứng (reactivity): Là khả năng tác tử có thể nhận biết được

môi trường (qua bộ phận cảm nhận nào đó) và thông qua nhận biết đó, tác tử đáp ứng kịp thời những thay đổi xảy ra trong môi trường Tính phản ứng thể hiện rõ nhất ở các tác tử hoạt động trên môi trường có tính mở và thường xuyên thay đổi như Internet, mạng phân tán…Phản ứng của mỗi một tác tử đối với môi trường bên ngoài đều hướng tới việc thực hiện mục tiêu của tác tử đó

 Tính chủ động (pro-activeness): Khi có sự thay đổi của môi trường, tác tử

không chỉ phản ứng một cách đơn giản mà còn xác định một chuỗi hành động cần thực hiện, bản thân mỗi tác tử sẽ chủ động trong việc khởi động và thực hiện chuỗi hành động này

 Khả năng xã hội (social ability): Các tác tử không chỉ hướng tới đích riêng

của mình mà còn có khả năng tương tác với các tác tử khác trong hệ thống đểhướng tới mục đích chung của toàn hệ thống Các hoạt động tương tác này rất đa dạng bao gồm phối hợp, thương lượng, cạnh tranh,…

hoặc một phần mềm khác Ví dụ: tác tử thư ký điện tử tự động sắp xếp lịch làm việc cho người dùng và thông báo khi sắp đến giờ phải làm gì đó.

- Tác tử thông minh (Intelligent Agent): Tác tử được trang bị trí tuệ nhân tạo

để có khả năng học, suy luận, hỗ trợ ra quyết định…

- Tác tử di động (Mobile Agent): Với các lợi thế của mình, tác tử được ứng dụng để giải quyết các bài toán phân tán, thu thập, giám sát và phổ biến thông tin

Liên quan đến nội dung đề tài, tác giả giới thiệu cụ thể về loại tác tử di động ở phần 1.1.5

1.1.5 Tác tử di động [5]

Tác tử di động là một đối tượng phần mềm hoạt động một cách tương đối độc lập, tự chủ và có khả năng cộng tác với nhau trong một môi trường để hoàn thành một nhiệm vụ định trước Đặc điểm nổi trội của tác tử là khả năng đóng gói mã lệnh, dữ liệu và cả trạng thái thi hành, nhờ vậy có thể chuyển công việc đang thực hiện tại một máy này đến một máy khác

1.1.5.1 Sự cần thiết của mô hình tác tử di động

Theo truyền thống, một ứng dụng phân tán có cấu trúc xây dựng trên mô hình client-server sẽ thực hiện việc giao tiếp thông qua cơ chế truyền thông điệp hoặc các lời gọi hàm từ xa (RPCs) Đây là mô hình đồng bộ, nghĩa là phía client sẽ phải tạm ngưng hoạt động của mình trong thời gian gởi yêu cầu đến server và đợi đến khi nhận được kết quả trả về từ server, tùy nội dung kết quả mới xử lý tiếp (Hình 1.1)

Một kiến trúc tiến bộ hơn là REV do Stamos và Gifford đưa ra vào năm 1990[5] Trong mô hình REV, thay vì yêu cầu thực hiện các hàm từ xa thì client chỉ việc gởi mã nguồn các hàm của nó đến server và yêu cầu server thực hiện rồi trả về kết quả Một số hệ thống gần đây cũng đã giới thiệu khái niệm thông điệp chủ động (active messages) có thể di trú giữa các vị trí trên mạng, mang theo mã của chương

trình để thực thi tại những vị trí này Tác tử di động là mô hình tiến hóa tiên tiến nhất so với các mô hình trước đó

Hình 1.1 - Cơ chế gọi hàm từ xa

Sự khác nhau giữa các cơ chế từ xa trước đây với tác tử di động

Cơ chế từ xa bao gồm từ việc gọi thủ tục từ xa RPC, DCOM, NET, TCP servers, dịch vụ web và hầu hết các kiến trúc hướng dịch vụ Một đối tượng chỉ tồn tại trên máy chủ nhưng bị điều khiển bởi lớp đại diện trên máy con dưới một giao diện Dữ liệu được gửi đến máy chủ và kết quả được trả về (Hình 1.1)

Đối với tác tử di động việc thi hành thực sự được di chuyển Điều này thuận

tiện để triển khai các đối tượng mới hơn, chẳng hạn như chúng không phải thể hiện lại và cài đặt lại những gì mà trước đó chúng đã sử dụng Tác tử di động chỉ đơn giản là tạo và tự triển khai (Hình 1.2)

Giao diện phía client

Mã lệnh gọi một phương thức;

Tạo lời gọi hàm từ xa thông qua

mạng gởi yêu cầu đến server; Yêu cầu được ánh xạ đến phương thức tương ứng;

Đối tượng thi hành

Thi hành phương thức;

Giá trị trả về được gởi về client Nhận giá trị trả về

Ngược với chuỗi sự kiện của cơ chế từ xa, đối tượng sẽ trả về một giá trị hoặc trả về chính nó Tuy nhiên tác tử di động có nhiều sự lựa chọn khác nhau và linh hoạt.

Hình 1.2 - Mô hình tác tử di động

1.1.5.2 Các đặc tính của tác tử di động

 Tính tự chủ Tính tự chủ thể hiện ở khả năng tự kiểm soát bản thân của tác

tử Mỗi tác tử được trang bị một cơ sở tri thức và một cơ cấu đưa ra các quyết định

Từ đó, dựa vào các dữ kiện mà nó thu được từ bên ngoài, tác tử sẽ đưa ra những hành xử tương ứng Sau khi được giao nhiệm vụ, tác tử hoạt động mà không cần phải điều khiển từ nơi gởi

 Tính di động Khi di chuyển trong mạng, các tác tử đóng gói mã lệnh, dữ

liệu và trạng thái thực hiện của nó Do đó, chúng có thể thực hiện một nhiệm vụ

Máy yêu cầu, máy gởi

Khởi tạo giá trị cho tác tử;

Tác tử di chuyển qua mạng đến

máy đích

Tác tử thi hành các tác vụ đã được cài đặt Sau đó, tác tử thực hiện một trong những việc sau:

1/ Trả giá trị về cho máy gởi;

2/ Di chuyển tác tử về máy gởi;

3/ Tác tử không bao giờ trở về;

4/ Tác tử di chuyển đến máy khác;

Máy thực hiện, máy nhận

được giao trên nhiều trạm máy tính khác nhau và tái khởi động nhiệm vụ đang thực thi dang dở một cách dễ dàng và linh hoạt

 Tính thích ứng Một tác tử có khả năng nhận thức được môi trường tồn tại

của mình và có những đáp ứng thích hợp với sự thay đổi môi trường để thoả mãn các mục tiêu được giao

 Tính chủ động Các tác tử có khả năng thể hiện các ứng xử hướng mục tiêu

bằng việc hoàn thành các kế hoạch để thoả mãn các mục tiêu thiết kế

 Tính xã hội Các tác tử có khả năng tương tác với nhau và cả với con người

để thoả mãn các mục tiêu thiết kế

Ví dụ: Trong chương trình Infogate: các tác tử thu thập các tin tức mới vềlĩnh vực mà người dùng quan tâm rồi tự động gửi thông báo đến người dùng khi

có tin mới

1.1.5.3 Ưu điểm và ứng dụng của tác tử di động [5]

 Ưu điểm

- Giảm tải mạng

Tác tử di động cho phép người dùng đóng gói thông tin, gửi nó đến máy đích

và thực hiện xử lý dữ liệu, trao đổi cục bộ tại đó Như vậy sẽ góp phần làm giảm dữ liệu thô trên mạng, giúp giảm tải mạng đáng kể Phương châm của kĩ thuật tác tử di động là: mang xử lý đến nơi chứa dữ liệu hơn là mang dữ liệu về nơi xử lý.

- Giảm độ trễ

Việc điều khiển các hệ thống quy mô lớn sẽ phải chấp nhận một độ trễ mạng nhất định Nhưng điều đó không được phép xảy ra trong các hệ thống thời gian thực như điều khiển đèn giao thông, dây chuyền sản xuất Khi đó, giải pháp tác tử di động rất hữu ích trong việc khắc phục độ trễ nhờ vào việc tác tử có thể được gửi đi

từ trung tâm điều khiển và hành động cục bộ, tự trị, trực tiếp thi hành các chỉ dẫn của người điều khiển trên thiết bị thi công

- Có thể thực thi khi không có kết nối mạng

Khi gặp sự cố mạng và không thể di chuyển tiếp, tác tử sẽ tự đưa mình vào trạng thái chờ cho đến khi mạng được thiết lập lại thì tác tử sẽ khởi động lại và di chuyển tiếp để hoàn thành nhiệm vụ được giao Mặt khác, tác tử do không phải nhận các điều khiển, chỉ thị từ máy gởi nên nó có thể thi hành nhiệm vụ ngay cả khi không có kết nối mạng, kết quả trả về cho máy gởi sẽ thực hiện khi có kết nối mạng trở lại

- Thực thi bất đồng bộ và tự động

Thông thường, các thiết bị di động thường phụ thuộc vào các kết nối mạng đắt tiền nhưng rất yếu ớt Vì thế, những tác vụ cần có kết nối liên tục giữa thiết bị di động và mạng có thể sẽ không có tính kinh tế hoặc không khả thi về mặt kĩ thuật Giải pháp tác tử di động giải quyết vấn đề này bằng cách nhúng những tác vụ cần thực hiện vào tác tử di động rồi gửi lên mạng Sau khi được gửi đi, tác tử trở nên độc lập thi hành không đồng bộ và có khả năng tự trị Các thiết bị di động sau đó có thể kết nối lại để đón tác tử trở về

- Nhanh và giảm thiểu lỗi

Với khả năng phản ứng năng động với các sự kiện và những thay đổi bất lợi, tác tử di động giúp việc xây dựng hệ thống mạnh mẽ và chịu lỗi cao được dễdàng hơn

- Khắc phục tình trạng không đồng nhất

Việc xử lý tính toán trên mạng cơ bản là không đồng nhất vì sự đa dạng vềphần cứng và phần mềm được sử dụng Do tác tử di động độc lập với máy tính (độc lập với phần cứng và hệ điều hành) và tầng vận chuyển, nó chỉ phụ thuộc vào môi trường thi hành nên tác tử di động cung cấp một điều kiện tối ưu cho việc liên kết các hệ thống không liên quan lại với nhau

- Đóng gói các giao thức

Khi dữ liệu được trao đổi trong hệ thống phân tán, việc truyền và nhận dữ liệu phải được mã hóa bằng các giao thức cần thiết Các giao thức này được sở hữu bởi mỗi máy trong hệ thống Tuy nhiên, một khi các giao thức phải tiến hóa để phù hợp

với những yêu cầu mới về sự bảo mật hoặc tính hiệu quả, chúng trở nên cồng kềnh, nặng nề và trở thành vấn đề nan giải Với giải pháp tác tử di động, các tác tử có thểmang trên mình các giao thức thích hợp và di chuyển tới các máy ở xa để thiết lập các kênh truyền nhận thông tin tương ứng.

 Các ứng dụng của tác tử di động

Hiện nay, theo các nghiên cứu về tác tử, chưa có một ứng dụng nào có thể được xem như là ứng dụng đặc trưng dành cho công nghệ tác tử di động Với tất cả những kết quả đạt được hiện nay với tác tử di động, người ta cũng có thể đạt được bằng những công nghệ truyền thống Tuy nhiên, trong một vài trường hợp, tác tử di động

có thể là giải pháp tốt hơn Tác tử di động được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như:

- Thương mại điện tử

Các ứng dụng TMĐT cho phép người dùng thực hiện các giao dịch trong kinh

doanh trên mạng Một giao dịch có thể bao gồm sự thương lượng với các thực thể ở

xa và có thể đòi hỏi truy cập nguồn thông tin liên tục thay đổi Từ thực tế đó nảy

sinh nhu cầu thay đổi hành vi của các thực thể để đạt được một nghi thức chung trong việc thương lượng Hơn nữa, việc di chuyển các thành phần của ứng dụng tiến gần đến nguồn thông tin thích hợp cho giao dịch cũng được quan tâm Vì thế, công nghệ tác tử di động là một giải pháp rất hấp dẫn cho lĩnh vực này

- Thu thập thông tin phân tán

Trong trường hợp có nhu cầu truy vấn phức tạp, chuyên biệt và liên quan đến nhiều nguồn dữ liệu phân tán, không đồng nhất, việc cử các tác tử di động di chuyển đến các nguồn tin để khai thác tại chỗ và cuối cùng là quay về với những thông tin cần thiết sẽ cho phép giảm tải mạng và giải quyết tốt hơn bài toán tương thích

Các dự án tiêu biểu cho ứng dụng này: Mobile Agents for WWW Distr DB Access (University of Cyprus), Distributed Query Processing via Mobile Agents

(University of Maryland)

- Theo dõi và thông báo tin cập nhật

Ứng dụng cổ điển này làm nổi bật bản chất không đồng bộ của các tác tử di

động Các tác tử có thể được gởi đến nơi có nguồn tin và hoạt động theo dõi nguồn

tin ngay cả khi người dùng ngắt kết nối Sau đó, khi nguồn tin có sự thay đổi, tác tử

sẽ quay về báo cho chủ nhân

Các ứng dụng tiêu biểu: Weather Alarm (University of Tromso) và JobFinder

(findjobs.com)

- Giám sát và phổ biến thông tin

Các tác tử di động là một minh họa cho mô hình Internet push Các tác tử có thể phổ biến tin tức và cập nhật phần mềm tự động cho các nhà sản xuất Tác tửmang các thành phần phần mềm cũng như các thủ tục cần thiết đến các máy cá nhân của khách hàng và tự cập nhật phần mềm trên máy đó Mô hình này giúp cho nhà sản xuất chủ động hơn trong việc phục vụ khách hàng để bảo đảm chất lượng dịch

vụ của mình Mặt khác, các ứng dụng thuộc loại này cũng tỏ ra hiệu quả đối với các mạng cục bộ hay các chương trình quản lý qui trình hoạt động, sản xuất…để giúp người quản trị giám sát các hệ thống con

Các dự án tiêu biểu: Banking Dartflow, Autopilot

- Xử lý song song

Vì các tác tử di động có thể tạo ra nhiều bản sao của nó trên mạng, một ứng dụng đầy tiềm năng của tác tử di động là quản trị các tác vụ song song Một ứng dụng đòi hỏi quá nhiều tài nguyên bộ xử lý có thể được phân bố cho các tác tử di động mang đi thực hiện trên nhiều máy tính khác nhau để tận dụng các tài nguyên rảnh rỗi và cân bằng tải

- Quản trị hệ thống mạng

Đối với những hệ thống mạng lớn, việc chẩn đoán lỗi, duy trì sự ổn định của

hệ thống là các công việc rất khó khăn Việc ứng dụng tác tử di động vào việc quản trị mạng sẽ giúp cho các công việc chẩn đoán lỗi và duy trì từ xa sự ổn định của hệthống được dễ dàng hơn

- Hỗ trợ các thiết bị di động

Do đặc điểm tài nguyên hạn chế và không kết nối thường xuyên, việc xây dựng các ứng dụng dựa trên tác tử di động với khả năng di chuyển đến các máy tính

có cấu hình mạnh hơn để hoạt động (truy vấn cơ sở dữ liệu, tìm tin…) rồi trả kết quả sẽ là một giải pháp tốt cho người dùng các thiết bị di động

Các đề án về loại ứng dụng này có thể kể đến Sony Magics Link PDA (xây dựng trên Telescript), TACOMA, Mobile Agent Middlerware tại Darmouth College, Docking Laptop tại University of Maryland.

1.2 Hệ đa tác tử và các ứng dụng [1], [3], [16]

1.2.1 Khái niệm

Năng lực của mỗi tác tử chỉ giải quyết các vấn đề của riêng tác tử đó Trong một hệ thống ứng dụng cụ thể, thông thường tài nguyên dành cho mỗi tác tử là hạn chế do đó khả năng hành động của mỗi tác tử cũng là hạn chế Mỗi tác tử chỉ tập trung giải quyết một vấn đề tại một vị trí cụ thể nào đó chứ không thể giải quyết được hết các vấn đề đặt ra cho cả hệ thống Trong các hệ phân tán phức tạp, hệ đa tác tử được xem là hệ xử lý thông tin có nhiều tiềm năng ứng dụng

Có thể hiểu hệ đa tác tử là một tập các tác tử cùng hoạt động trong một hệ thống, mỗi tác tử có thể có chức năng khác nhau nhưng toàn bộ hệ tác tử cùng hướng tới mục đích chung thông qua tương tác.

Quá trình tính toán và xử lý thông tin trong hệ đa tác tử được xem là có nhiều

ưu điểm hơn so với các hệ thống khác (cụ thể là hệ đối tượng):

 Khả năng tính toán hiệu quả: Hệ đa tác tử cung cấp khả năng tính toán hiệu

quả hơn nhờ quá trình tính toán được phân chia cho các tác tử khác nhau và khảnăng phối hợp cùng xử lý của nhiều tác tử

 Độ tin cậy cao: Do có nhiều tác tử cùng tham gia giải bài toán và các tác tử

có cơ chế trao đổi, kiểm tra kết quả nên độ tin cậy tính toán trong hệ đa tác tử được cho là cao hơn

 Khả năng mở rộng: Hệ đa tác tử là hệ mở, vì có thể có thêm các tác tử mới

hoặc bớt đi các tác tử khi nó hoàn thành nhiệm vụ Khả năng này phù hợp với tính

mở của các hệ phần mềm hiện nay

 Sự mạnh mẽ: Hệ đa tác tử có thể xử lý được các bài toán ra quyết định phức

tạp hoặc các bài toán dựa trên thông tin không chắc chắn như các bài toán thương lượng trong TMĐT, các bài toán điều khiển tự động…

 Khả năng bảo trì: Do hệ đa tác tử bao gồm nhiều tác tử, mỗi tác tử là một

module có tính độc lập và tự chủ cao nên hệ đa tác tử rất dễ bảo trì

 Khả năng phản ứng: Hệ đa tác tử kế thừa khả năng phản ứng của các tác tử

đơn, nên khi nhận biết được một thay đổi của môi trường thì các tác tử trong hệthống sẽ phối hợp với nhau để đưa ra hành động tương ứng với thay đổi đó

 Sự linh hoạt: Trong hệ đa tác tử, các tác tử đơn có khả năng khác nhau có

thể tương tác với nhau để cùng giải quyết một vấn đề chung Một tác tử trong hệthống không chờ thông báo từ các tác tử khác mà chủ động tương tác để tìm thông tin cần thiết nhằm giải quyết vấn đề của riêng mình

 Khả năng sử dụng lại: Hệ đa tác tử có khả năng sử dụng lại vì mỗi tác tử có

khả năng riêng và có thể dùng lại cho nhiều ứng dụng khác nhau

1.2.2 Môi trường tính toán thích hợp cho hệ đa tác tử

Hệ đa tác tử tỏ ra có nhiều ưu thế trong việc giải quyết các bài toán phức tạp hiện nay dựa trên tính năng của từng tác tử và sự phối hợp giữa các tác tử Các môi trường và dạng bài toán thích hợp cho hệ đa tác tử [1], [3], [13]:

 Hệ đa tác tử có thể giải quyết những bài toán vượt quá khả năng của một tác

tử đơn (tài nguyên của mỗi tác tử đơn như đường truyền, bộ nhớ,… hạn chế) Hệ đa tác tử nâng cao năng lực của hệ thống bằng cơ chế phối hợp và cộng tác giữa các tác tử

 Hệ đa tác tử cung cấp phương pháp giải quyết các bài toán phân tán, bài toán mà thông tin được thu thập từ các nguồn khác nhau (truy xuất thông tin trên Internet, các bài toán tích hợp và xử lý thông tin…)

 Dạng bài toán yêu cầu các kiểu liên lạc phức tạp, đa dạng như các hệ thống

sử dụng cơ chế liên lạc của con người hoặc tương tác giữa các thực thể phức tạp

 Hệ đa tác tử phù hợp với các hệ thống cần phải thực hiện tốt trong tình huống không thể mô tả hành vi của các thành phần trong hệ thống một cách chính xác; ví dụ như trong các mô hình thương lượng, đấu giá trực tiếp.

 Hệ thống đa tác tử cũng phù hợp khi hệ thống phải hành động một cách tựchủ, thay mặt người dùng (ví dụ như trong thương lượng, đấu giá) Hệ thống hoạt động bất đồng bộ, hệ thống hoạt động mà không nhất thiết các máy tính phải được kết nối liên tục

1.2.3 Các ứng dụng của hệ đa tác tử

Trong những năm gần đây, các hệ đa tác tử đã trở nên phổ biến và được áp dụng trong nhiều hệ thống khác nhau Các ứng dụng có thể được chia thành các nhóm sau [1]:

 Ứng dụng trong công nghiệp

- Hệ sản xuất: Công việc được phân chia thành các nhóm công việc

hoặc các công việc nhỏ hơn và giao cho các tác tử thực hiện Các tác

tử có cơ chế lập kế hoạch và tương tác với nhau để hoàn thành công việc được giao

- Hệ thống điều khiển tiến trình: Hệ đa tác tử trong hệ thống này sẽ được

xem như một bộ điều khiển tiến trình với tính tự chủ và linh hoạt để điều khiển hoạt động của tiến trình đó

- Hệ thống viễn thông: Các hệ thống viễn thông thường là các hệ thống

lớn, phân tán, yêu cầu quá trình giám sát và quản lý theo thời gian thực, rất phù hợp với các thế mạnh của công nghệ tác tử

Ngoài ra, hệ đa tác tử cũng được áp dụng trong các hệ thống quản lý không lưu, hệ thống quản lý lưu lượng giao thông Đây là các hệ thống yêu cầu yếu tố thời

gian rất cao, các thành phần trong hệ thống phải có tính linh hoạt và tự chủ cao trong xử lý tình huống

 Ứng dụng trong thương mại: Hệ thống đa tác tử ngày càng được áp dụng

nhiều trong TMĐT Với hệ ứng dụng này, việc trao đổi mua bán diễn ra thuận lợi và hiệu quả hơn cho cả người mua, người bán cũng như người sản xuất

- Hệ quản lý thông tin: Hệ thống này thực hiện việc lọc, tách và thu thập

thông tin cần thiết dùng trong thương mại

- Các hệ TMĐT: Các tác tử sẽ đại diện cho người mua, người bán và

người môi giới trong các giao dịch điện tử Các tác tử tự trao đổi với nhau thông qua các chiến lược thương lượng đã được lập trình trước

- Các ứng dụng quản lý tiến trình kinh doanh: Giúp người quản lý ra quyết

định trong một tình huống cụ thể hoặc thực hiện một công việc cụ thểnào đó với sự hỗ trợ của tất cả các thành viên trong đơn vị, các tác tử đại diện cho các thành viên thực hiện một vai trò xác định Công việc được phân chia cho các nhóm thành viên dựa trên cơ chế tương tác giữa các tác tử

 Ứng dụng giải trí: Ứng dụng để xây dựng các trò chơi, nhà hát, rạp chiếu

phim tương tác (Interactive Theatre and Cinema)

 Ứng dụng trong y tế

- Ứng dụng giám sát bệnh nhân: Các tác tử hoạt động như các chuyên gia

để theo dõi hoặc chẩn đoán bệnh cho người bệnh Việc chẩn đoán bệnh được thực hiện thông qua cơ chế lập luận của tác tử

- Ứng dụng chăm sóc sức khỏe: Các tác tử được thiết kế để thực hiện các

nhiệm vụ của mạng lưới y tế cộng đồng

1.2.4 Các cách tiếp cận phát triển hệ đa tác tử

Theo K.Karoui [13], do xuất phát điểm của các nhà nghiên cứu khác nhau (hai hướng chủ yếu hoặc là từ cộng đồng trí tuệ nhân tạo hoặc là từ giới nghiên cứu hướng đối tượng) nên có những quan điểm và cách tiếp cận khác nhau để phát triển hệ

đa tác tử như sau:

 Cách tiếp cận dựa trên tác tử và công nghệ tác tử.

 Cách tiếp cận phát triển từ hướng đối tượng

 Cách tiếp cận dựa trên công nghệ tri thức

Quá trình phát triển một hệ thống phần mềm gồm các công đoạn chính sau đây:

 Xác định yêu cầu

 Phân tích – thiết kế

 Cài đặt và tích hợp

Tương ứng với hai công đoạn đầu có các cách tiếp cận cụ thể như sau:

 Giai đoạn xác định và mô hình hóa yêu cầu

 Mô hình hóa yêu cầu hướng tác tử

- Mỗi tác tử là một phần mềm cụ thể, có khả năng hoạt động tự chủ và hướng tới mục đích riêng của mình

- Tác tử được xây dựng dựa trên việc mô hình hóa quá trình nhận thức và lập luận của con người

- Hai phương pháp đại diện cho hướng tiếp cận này là i*, ALBERT và ALBERT II (Agent-oriented Language for Bulding and Eliciting Real-

Time requirement)

 Mô hình hóa yêu cầu hướng đích

- Đích là khái niệm để trả lời câu hỏi: hệ thống hướng tới cái gì Phương pháp mô hình hóa yêu cầu hướng đích sẽ xác định các yêu cầu chức năng (trả lời các câu hỏi cái gì, công việc gì, các thành phần trong hệ thống có ràng buộc gì ) và yêu cầu phi chức năng (trả lời các câu hỏi tại sao, thế nào);

- KAOS (Knowledge Acquistion in automated Specification) và NFR (Non Functional Requirement) là những phương pháp tiêu biểu cho hướng tiếp cận này

 Giai đoạn phân tích thiết kế hệ thống đa tác tử

 Cách tiếp cận theo hướng tác tử và đa tác tử

- Tác tử hoạt động như một xã hội với các luật chi phối riêng nên có thểxem xét tác tử từ khía cạnh xã hội và sử dụng các khái niệm trừu tượng mức xã hội để mô hình hóa các tác tử trong hệ thống

- Các khái niệm trừu tượng mức xã hội được sử dụng là: tác tử, nhóm (group), tổ chức (organization)…

- Các phương pháp tiêu biểu cho hướng tiếp cận này là: Gaia, SODA, AALAADIN

 Cách tiếp cận phát triển từ phương pháp hướng đối tượng

- Cách tiếp cận này xem mỗi tác tử cũng là một đối tượng nhưng ở mức trừu tượng cao hơn Các công cụ được sử dụng để biểu diễn đối tượng và phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng như UML sẽ mở rộng đểbiểu diễn các đặc trưng riêng của tác tử (UML mở rộng thành AUML –Agent UML)

- Bổ sung các bước, các pha mang đặc trưng của công nghệ tác tử như đích (goal), vai trò (role) và ontology

- Các phương pháp tiêu biểu cho hướng tiếp cận này là: MaSE, MASSIVE, KGR

 Cách tiếp cận dựa trên công nghệ tri thức

- Cách tiếp cận này sử dụng các khái niệm và quá trình trong công nghệtri thức như thu thập tri thức (Knowledge acquisition ), mô hình tri thức (Knowledge modelling) để xây dựng hệ đa tác tử

- Tiêu biểu cho cách tiếp cận này là các phương pháp CoMoMAS, ComonKADS

MAS-1.3 Tương tác trong hệ đa tác tử [16]

Hệ đa tác tử bao gồm nhiều tác tử tự chủ, có thể hoạt động trên những máy tính khác nhau Tuy nhiên, các tác tử thường phải trao đổi, tương tác với nhau và chính điều này quyết định kiến trúc của hệ thống đó Các dạng tương tác này phức tạp hơn rất nhiều so với các tương tác trong hệ đối tượng Các tác tử tương tác với

nhau bằng cách gởi thông điệp và bản chất của các thông điệp này cũng là những lời gọi hàm, tuy nhiên, có một số khác biệt so với lời gọi hàm trong lập trình đối

tượng như sau:

- Các tham số được định nghĩa trong một cấu trúc ngữ nghĩa gọi là ontology

- Các tham số được viết theo một dạng thông điệp truyền thông được định nghĩa bởi một ngôn ngữ truyền thông tác tử (như KQML hoặc FIPA-ACL)

- Nội dung của thông điệp có thể rất phức tạp như chuỗi các hành động hoặc các yêu cầu…

1.3.1 Ngôn ngữ truyền thông được sử dụng trong các thông điệp

Trong hệ đa tác tử, thông điệp không đơn thuần là lời gọi hàm mà còn phải biểu diễn thông tin và tri thức cần trao đổi giữa các tác tử Các thông điệp này được biểu diễn theo các ngôn ngữ truyền thông tác tử ACL nhằm mục đích:

 Định nghĩa khuôn dạng các thông điệp;

 Thiết lập giao thức trao đổi giữa các tác tử, bao gồm: định nghĩa các kiểu thông điệp gởi và nhận, các mô hình trao đổi thông điệp giữa các tác tử

Hai ngôn ngữ truyền thông được sử dụng rộng rãi nhất là KQML và ACL[16]:

FIPA- KQML là một ngôn ngữ được phát triển theo dự án DARPA trong những năm đầu 1990 KQML định nghĩa ngôn ngữ và giao thức cho quá trình trao đổi thông tin và tri thức trong hệ đa tác tử KQML định nghĩa ba mức là mức nội dung, mức thông điệp và mức truyền thông Mỗi thông điệp KQML định nghĩa một hành

động thoại, ngữ nghĩa đi kèm hành động thoại đó, giao thức và một tập các thuộc tính Cấu trúc chung của một thông điệp KQML như sau:

ra người dùng có thể định nghĩa thêm các dạng tương tác khác;

Trường content mô tả nội dung của thông điệp Nội dung này đơn giản hoặc phức tạp tùy thuộc vào nhu cầu trao đổi thông tin giữa hai tác tử Tác tử nhận

sẽ hiểu được nội dung trong trường content bằng cách tham chiếu vào trường ontology của thông điệp mà nó nhận được

 FIPA-ACL (Foundation Intelligent Physical Agent)

Là ngôn ngữ truyền thông tác tử được phát triển năm 1997 FIPA-ACL cũng dựa trên lý thuyết hành động – lời nói và có cấu trúc tương tự như KQML FIPA-ACL sử dụng XML theo dạng như sau

So với KQML thì FIPA-ACL linh động hơn và có thể dễ dàng thêm vào các dạng tương tác mới Tuy nhiên, FIPA-ACL không định nghĩa các dạng tương tác theo kiểu sử dụng thành phần trung gian như trong KQML (dạng môi giới, thông báo).

1.3.2 Các mô hình tương tác

Có hai mô hình tương tác chính là: Hợp tác và cạnh tranh

 Hợp tác: Hai bên cùng thực hiện một công việc chung (cộng tác) hoặc công việc của bên này là tiền đề cho công việc của bên kia (phối hợp)

 Cạnh tranh: Hai bên cạnh tranh nhau về thông tin, hoặc quyền lợi (thương lượng) hoặc hoàn toàn trái ngược nhau về lợi ích (đối đầu)

Hình 1.3 - Các loại hình tương tácCác giao thức cho mô hình hợp tác: giao thức phối hợp, giao thức cộng tác, giao thức mạng hợp đồng, giao thức bảng đen

1.3.3 Tương tác với tác tử trung gian

Mô hình tương tác với tác tử trung gian sử dụng một tác tử trung gian (MidAgent) nhằm quản lý khả năng của các tác tử khác Trong mô hình này, Tác tử yêu cầu (Requester Agent) sẽ tương tác với tác tử trung gian để tìm tác tử có thể giải

quyết được yêu cầu của mình Tác tử trung gian có những điểm đặc trưng như sau:

- Cung cấp các dịch vụ cơ bản để quản lý xã hội các tác tử;

- Có một giao thức xác định có chức năng phối hợp các dịch vụ;

- Đảm bảo quản lý các tác tử bên trong xã hội tác tử và quản lý việc thêm hay bớt các tác tử tham gia vào hệ thống;

Tương tác

Phối hợp Cộng tác Thương lượng Đối đầu

Mô hình tương tác với tác tử trung gian còn được chia thành 3 mô hình nhỏ là:

- Mô hình tương tác với tác tử trung tâm (Mediator Agent);

- Mô hình tương tác với tác tử điều phối (Broker);

- Mô hình tương tác với tác tử môi giới (MatchMaker);

 Mô hình tương tác với tác tử trung tâm

Trong mô hình này, nhiệm vụ của tác tử trung tâm là chủ động liên lạc với các tác tử khác có dữ liệu hay tri thức cần thiết trong hệ thống Các dịch vụ mà tác tửtrung tâm có thể cung cấp là:

- Tự động xác định các dịch vụ thông tin;

- Xác định vai trò của các tác tử trong hệ thống;

- Tự thu thập và tạo ra thông tin từ các tác tử cung cấp (Provider Agent) sau

đó trả kết quả về cho các tác tử yêu cầu.

Để thực hiện nhiệm vụ trên, tác tử trung tâm sử dụng mô hình thông tin toàn cục bằng cách thu thập và tích hợp các thông tin cần thiết để giải quyết các yêu cầu

hoặc có thể chuyển yêu cầu cho các tác tử có chức năng phù hợp trong hệ thống đểgiải quyết Như vậy, tác tử trung tâm đóng vai trò vừa là tác tử trực tiếp quản lý các tác

tử khác, lại vừa tự giải quyết yêu cầu, cuối cùng là trả kết quả về cho tác tử yêu cầu.Công việc của tác tử trung tâm là rất nhiều và hiệu quả hoạt động của hệ thống phụ thuộc hoàn toàn vào khả năng của tác tử này

 Mô hình tương tác với tác tử điều phối

Trong mô hình này, tác tử trung gian đóng vai trò là tác tử điều phối Công

việc mà tác tử này thực hiện là một phần công việc của tác tử trung tâm và được biểu diễn như trong Hình 1.4 Khi có một tác tử mới tham gia vào hệ thống, nó phải

đăng ký khả năng cung cấp dịch vụ của mình cho tác tử điều phối, dữ liệu này sẽ được cập nhật vào cơ sở tri thức của tác tử điều phối, để căn cứ vào đó tác tử điều phối sẽ tìm đến đúng tác tử cung cấp khi có yêu cầu từ tác tử yêu cầu.

Hình 1.4 - Mô hình tương tác sử dụng tác tử điều phối

 Mô hình tương tác với tác tử môi giới

Trong mô hình này (Hình 1.5), tác tử trung gian có nhiệm vụ tạo ra cơ chế liên lạc trực tiếp giữa tác tử yêu cầu và tác tử cung cấp Điểm khác biệt giữa tác tử môi giới và tác tử điều phối là nó chỉ tạo liên kết giữa tác tử yêu cầu và tác tử cung cấp ở lần yêu cầu đầu tiên, sau đó các tác tử sẽ trao đổi trực tiếp với nhau.

Hình 1.5 - Mô hình tương tác sử dụng tác tử môi giới

1.4 Chuẩn FIPA

FIPA là một tổ chức về các chuẩn xã hội máy tính IEEE, tổ chức này đềxướng và khuyến khích phát triển các công nghệ dựa trên tác tử và khả năng tương tác của các tiêu chuẩn của nó với các công nghệ khác

FIPA, tổ chức chuẩn cho các hệ thống tác tử và đa tác tử chính thức được chấp nhận bởi tổ chức chuẩn IEEE (là Ủy ban thứ mười một) vào ngày 08 tháng

Trong tháng 3 năm 2005, Ban giám đốc FIPA trình bày cơ hội này đến toàn bộcác thành viên FIPA tổ chức máy tính IEEE Và bây giờ là thời điểm mở rộng hơn nữa các tiêu chuẩn cho tác tử và hệ thống dựa trên tác tử Tóm lại, công nghệ tác tửcần tích hợp với các công nghệ khác tác tử

Các đặc tả thông số kỹ thuật FIPA đại diện cho một tập hợp các chuẩn nhằm thúc đẩy sự tương tác của các tác tử không đồng nhất và các dịch vụ mà nó đại diện Với các ứng dụng thông thường, các hệ thống đa tác tử thường được phát triển dựa trên các hệ thống khung (platform) Hiện nay, có nhiều hệ thống khung đã được giới thiệu Điển hình trong số này là JACK (JACK Intelligent Agents®) của Agent Oriented Software Pty Ltd., JADE (Java Agent Development Framework) của tập đoàn Telecom Italia, Aglets được phát triển bởi IBM Nhật bản, MAST (MultiAgent Systems Tool) của Trường Đại học tổng hợp kỹ thuật Madrid

1.5 JADE platform [16]

1.5.1 Tổng quan về JADE

JADE là một phần mềm miễn phí, được Telecom Italia phân phối (http://jade.tilab.com/); bản quyền được quản lý và tuân theo LGPL version 2 Từ năm 2003 đến nay, JADE được sự bảo trợ và quản lý của dự án JADE gồm 5 thành viên: Telecom Italia, Motorola, Whitestein Technologies AG, Profactor GmbH, và France Telecom R&D

JADE (Java Agent Development Framework) là một môi trường hỗ trợ phát triển hệ thống multi-Agent dựa trên nền tảng Java JADE bao gồm các thành phần chính sau:

 Môi trường thực thi, là môi trường mà trong đó các Agent “sống” và hoạt động Môi trường này cần được kích hoạt ở từng máy tính trước khi các Agent có thể bắt đầu hoạt động;

 Một số thư viện Java chứa các lớp mà người lập trình cần sử dụng để phát triển các Agent;

 Các công cụ đồ hoạ để quản lý và kiểm soát hoạt động của các Agent

Mỗi một môi trường thực thi của JADE được gọi là một container Mỗi container chứa một hay một số các Agent Một tập hợp các container được gọi là một platform Mỗi platform phải có một container chính (main container) và các container khác Khi khởi động, các container đều phải đăng ký với container chính các thông tin về tên máy (host) và cổng (port) của chúng

Mỗi container chính chứa hai Agent đặc biệt AMS (Agent Management System) và DF (Directory Facilitator) AMS có nhiệm vụ quản lý các Agent có trong các container của cả platform thông qua dịch vụ đặt tên để đảm bảo rằng, các Agent chỉ có một tên duy nhất trong toàn bộ platform Các Agent trong các platform cũng được quản lý (xoá, tạo mới) nhờ AMS DF có nhiệm vụ cung cấp các “trang vàng” để qua đó, một Agent có thể tìm thấy các Agent khác có khả năng cung cấp

các dịch vụ mà Agent đó cần để thực hiện công việc của mình Một khi các Agent

đã biết tên của nhau, chúng có thể liên lạc được với nhau không phụ thuộc vào vị trí vật lý của chúng

Trên Hình 1.6, Agent A2 có thể liên lạc được với Agent A3 ở cùng container, với Agent A1 hoặc A4 ở khác container hay với A5 ở khác platform

Như trên đã nêu, JADE là môi trường thực thi và phát triển ứng dụng Agent trên nền Java nên ngôn ngữ lập trình cho các hệ thống chính là Java và một Agent trong JADE thực chất là một đối tượng Java

Hình 1.6 - Cấu trúc của hệ thống multiAgent được xây dựng với JADECác nội dung chính trong quá trình xây dựng hệ thống bao gồm:

 Xây dựng kiểu Agent: Mỗi kiểu Agent trong JADE được tạo ra từ việc mở

rộng lớp jade.core.Agent và cài đặt hàm setup

 Xác định nhiệm vụ cho Agent: Các nhiệm vụ mà một tác tử cần hoàn

thành là một đối tượng thuộc một kiểu là lớp con của lớp jade.core.behaviours.Behaviour Đối tượng nhiệm vụ, sau khi được tạo

ra, sẽ được gán cho từng tác tử Mỗi lớp nhiệm vụ (lớp con của lớp Behaviour)

sẽ mô tả các ứng xử của tác tử cũng như điều kiện kết thúc công việc

 Thực hiện quá trình trao đổi giữa các tác tử: Thông tin giữa các tác tử

được thực hiện theo kiểu gửi thông điệp không đồng bộ Định dạng của thông điệp

trong JADE là ACL, đã được FIPA chuẩn hoá Mỗi thông điệp là một đối tượng thuộc lớp jade.lang.acl.ACLMessage Lớp ACLMessage xác định các thông tin về người gửi, người nhận, ngôn ngữ, bản thể (ontology), nội dung, v.v của thông điệp Thông điệp được gửi và nhận bằng các hàm đã được định nghĩa sẵn trong lớp tác tử

 Đăng nhập và tìm kiếm dịch vụ: Như đã nêu ở trên, các tác tử đăng ký

dịch vụ của mình cũng như tìm kiếm dịch vụ của các tác tử khác thông qua tác tử

DF Thông điệp giữa tác tử DF và các tác tử khác chính là ACL Tuy nhiên, ngôn ngữ và bản thể của thông điệp với DF đã được FIPA chuẩn hoá, do đó, các tác tử có thể làm việc được với các DF ở các platform khác nhau

 Xử lý nội dung thông điệp: các thông điệp có thể được trao đổi và xử lý

theo 3 cách:

- Cách thứ nhất: là sử dụng một đối tượng thuộc kiểu ContentManager để

chuyển đổi một đối tượng Java thành chuỗi ký tự hoặc chuỗi byte và đặt chuỗi này vào mục nội dung của thông điệp ACL Đối tượng này cũng có nhiệm vụ thực hiện quá trình ngược lại, chuyển chuỗi thành đối tượng;

- Cách thứ hai: là sử dụng phương pháp tuần tự của chính Java để trao đổi

dữ liệu;

- Cách thứ ba: là sử dụng đối tượng thuộc kiểu bản thể để mô tả cấu trúc

ngữ nghĩa của nội dung các thông điệp

1.5.2 Giới thiệu về MaSE và agentTool [3]

MaSE là một phương pháp luận được phát triển dựa trên cách tiếp cận hướng đối tượng và cung cấp một cách tiếp cận từ trên xuống (Top-Down) Quan điểm xây

dựng của phương pháp luận này là xem tác tử như mức trừu tượng cao hơn của một đối tượng: mỗi Agent được xem là một đối tượng đặc biệt

Khác với một đối tượng truyền thống, trong đó các phương thức có thể được gọi bởi các đối tượng khác, các tác tử tương tác với nhau thông qua hội thoại và hành động một cách tự chủ để hoàn thành mục đích của riêng mình cũng như mục đích chung của hệ thống Ngoài ra, các Agent được xem như là một sự khái quát hóa đối tượng phù hợp với bài toán cụ thể, nó có thể có hoặc không có khả năng thông minh Như DeLoach đã khẳng định, việc xem tác tử như là một trừu tượng cao hơn của đối tượng khiến cho việc phân tích và thiết kế hướng tác tử có thể thừa

kế từ các phương pháp luận phát triển phần mềm hướng đối tượng [11]

Quá trình phát triển hệ đa tác tử theo phương pháp luận MaSE bao gồm có 2

pha: Pha phân tích và Pha thiết kế:

 Pha phân tích bao gồm các bước: Xác định Goal, Xác định các Use case, Xây dựng Ontology và Hoàn thiện Role;

 Pha thiết kế bao gồm các bước: Xác định các lớp Agent, Xây dựng hội thoại, Hoàn thiện Agent và Thiết kế hệ thống

Toàn bộ quá trình phân tích thiết kế hệ thống theo phương pháp luận MaSE được hỗ trợ bởi công cụ agentTool, bộ công cụ này hỗ trợ người thiết kế kiểm thử

sự tương tác giữa các tác tử và sinh mã tự động cho hệ thống AgentTool được phát triển bởi Viện Công nghệ Hàng Không Mỹ (Air Force Intistute of Technology – AFIT)

Các Menu cho phép truy cập tới nhiều chức năng hệ thống, bao gồm một đại diện tri thức dựa trên xác minh cuộc hội thoại và sinh mã Các nút (Button) cho phép thêm các mục cụ thể tới các biểu đồ và cửa sổ bên dưới hiển thị các thông điệp

hệ thống Các biểu đồ MaSE khác nhau được truy cập thông qua các tab trên cửa sổchính Khi một biểu đồ MaSE được chọn, người thiết kế có thể thao tác bằng giao diện đồ họa trong cửa sổ đó

Chương 2 - ỨNG DỤNG HỆ THỐNG ĐA TÁC TỬ TRONG

THƯƠNG MẠI ĐIỆN TỬ

Theo hãng nghiên cứu thị trường Forrester (Mỹ) [17], các dịch vụ du lịch như đặt vé máy bay, khách sạn, thuê ô tô… chiếm khoảng 27 tỉ USD doanh số bán hàng trực tuyến trong năm 2012; và dịch vụ du lịch là mặt hàng xếp thứ 4 trong số các mặt hàng mua bán nhiều nhất trên mạng, sau phần mềm – phần cứng máy tính, sách báo và đồ điện tử

Hình 2.1 - Mô hình website tổng hợp của các công ty kinh doanh du lịchVai trò của du lịch ngày càng trở nên quan trọng tại Việt Nam, có đầy đủ các yếu tố để phát triển ngành du lịch trở thành ngành kinh tế mũi nhọn, với tiềm năng

du lịch đa dạng và phong phú, cụ thể [17], [18]:

 40.000 di tích, thắng cảnh trong đó có hơn 3000 di tích được xếp hạng di tích quốc gia và hơn 5000 di tích được xếp hạng cấp tỉnh;

 8 khu dự trữ sinh quyển thế giới;

 30 vườn quốc gia;

 21 khu du lịch quốc gia;

 400 nguồn nước nóng từ 40-150oC;

 Xếp thứ 27 trong số 156 quốc gia có biển trên thế giới với 125 bãi biển, hầu hết là các bãi tắm đẹp;