Conception et réalisation d'un système multi-agents pour les enchères en ligne

Annexe A.

~ Le progres technologique n'abolitpas les obstacles; il en change simplement la nature o - Huxley, Aldous

La plate~~orme Jade

Java A_gent DEvelopment Framework

1. Introduction

Pour construire un s_ystème multi-a_gent (SMA) on utilise une plate-forme multi-a_gent. Une plate-forme multi-a_gent est un ensemble d'outils nécessaire a la construction et a la mise en service d'a_gents au sein d'un environnement spéci fique. Ces outils peuvent servir é_galement ' l'anal_yse et au test du SMA ainsi créé. Ces outils peuvent etre sous la forme d'environnement de pro_grammation (API) et d'applications permettant d'aider le développeur. Nous allons étudier dans cette partie la plate-forme JADE(Java A_gent DEvelopment framework).

2. Bref description de JADE

JADE (Java A_gent DEvelopement framework) est une plate-forme multi-a_gent créé par le laboratoire TILAB et décrite par Belli femine et al. Dans [BEL 99], [BEL 00]. Elle permet le développement de s_ystèmes multi-a_gents et d'applications con formes aux normes FIPA. Elle est implémentée en JAVA et fourni des classes qui implémentent o JESS » pour la dé finition du comportement des a_gents. JADE possède trois modules principaux (nécessaire aux normes FIPA).

· DF « Director Facilitor » ;

· ACC «Agent Communication Channel »;

· AMS « Agent Management System ».

Ces trois modules sont activés à chaque démarrage de la plate-forme.

3. Architecture logiciel de la plate-forme JADE

Chaque instance de l'environnement d'exécution de JADE s'appelle un conteneur (container) car il peut contenir plusieurs a_gents. L'ensemble des conteneurs acti fs s'appelle une plate forme. Dans une plate forme, un conteneur spécial appelé conteneur principal (Main-container) doit toujours etre en activité, les autres conteneurs s'enre_gistrent auprès de celui-ci des qu'ils démarrent. Le conteneur principal héber_ge les a_gents techniques de Jade (DF, AMS, RMA, Dumm_yA_gent, ...).

La fi_gure suivante représente des modules sous forme des services de base qui sont le Director_y Facilitator (DF) et l'A_gent Mana_gement S_ystem (AMS), mais le service (MTS) sera char_gé a la demande, L'AMS est un autre composant important car ce service e ffectue la correspondance entre l'a_gent et leur identi ficateur (AID), Il n'_y a qu'un AMS par plate-forme.

Fig.1 : Architecture logiciel de La plate-forme JADE.

4. Architecture de la bibliotheque des classes

JADE est compose des packa_ges suivantes :

- JADE.CORE : implante le no_yau du s_ysteme et possede les classes 'Agent' et'behaviours' - Le package JADE.LANG : contient un sous packa_ge' JADE.LANG.ACL' pour chaque lan_ga_ge de communication utilise jade.

- JADE.CONTENT : contient l'ensemble du classes qui definissent les ontolo_gie.

- JADE.DOMAIN : contient toutes les classes java qui representent les entites a_gent mana_gement definies par FIPA particulierement AMS, DF.

- JADE.GUI : contient les classes utiles pour creer des GUIs,l'edition des messa_ges et la description des a_gents.

- JADE.MTP : contient une interface java que chaque MIP (MESSAGE TRANSPORT PROTOCOL) doit implementer.

- JADE.PROTO : contient les classes qui modelisent les protocoles standards d'interaction, et permettre aux pro_grammeurs d'ajouter d'autres protocoles.

5. Outils de debogage de JADE

Pour supporter la tâche difficile du débogage des applications multi-agents, des outils ont été développés dans la plate-forme JADE. Chaque outil est empaqueté comme un agent, obéissant aux mêmes règles, aux mêmes possibilités de communication et aux mêmes cycles de vie d'un agent générique (agentification de service).

5.1. Agent RMA (Remote Management Agent) :

Le RMA permet de contrôler le c_ycle de vie de la plate-forme et tous les a_gents la composant. L'architecture répartie de JADE permet le contrôle a distance d'une autre plate-forme. Plusieurs RMA peuvent etre lances sur la meme plate-forme du moment qu'ils ont des noms distincts.

Figure 2 : L'interface de l'agent RMA

5.2. Agent Dammy

Cette interface permet la composition et l'envoi de messa_ges ACL et maintient une liste de messa_ges ACL envo_yés et re_cus. Cette liste peut etre examinée par l'utilisateur et chaque messa_ge peut etre vu en détail ou meme édité.ou bien le sauve_gardé sur le disque et renvo_yé plus tard.

Figure 3 : L'interface de l'agent Dammy.

5.3. Agent Direcory Facilitator

L'inter face du DF peut etre lancée a partir du menu du RMA .Cette action est en fait implantée par l'envoi d'un messa_ge ACL au DF lui demandant de char_ger son interface _graphique. L'inter face peut etre juste vue sur l'hOte oil la plate-forme est exécutée. En utilisant cette interface, l'utilisateur peut intera_gir avec le DF.

Figure 4 : L'interface de l'agent DF.

5.4 Agent Sniffer

Quand un utilisateur décide d'épier un agent ou un groupe d'agents, il utilise un agent sniffer. Chaque message partant ou allant vers ce groupe est capté et affiché sur l'interface du sniffer.

Figure 5 : L'interface de l'agent Sniffer

5.5 Agent Inspector

Cet agent permet de gérer et de contrôler le cycle de vie d'un agent s'exécutant et la file de ses messages envoyés et reçus.

Figure 6 : L'interface de l'agent Inspector.

6. Cycle de vie d'un agent

Figure7 : Le cycle de vie d'un agent.

Voici la description des di fférents états d'un a_gent en accord avec la spéci fication de la FIPA :

-Initiated : l'objet a_gent est créé mais n'est pas encore enre_gistré aupres du service de nomma_ge (AMS).

- Active : l'objet a_gent est enre_gistré aupres du service de nomma_ge (AMS), il possède désormais une adresse unique et peut donc communiquer avec les autres a_gents.

- Suspended : l'exécution de l'a_gent est suspendu.

- Waiting : l'a_gent est bloqué et doit attendre un événement comme un messa_ge par exemple. -Transit : l'a_gent rentre dans cet état lorsqu'il mi_gre dans un autre conteneur.

-Deleted : l'a_gent est détruit et supprimé du service de nomma_ge (AMS).

7. Les Behaviours (Comportements)

Un comportement dé finie les taches qu'e ffectue un a_gent. Quelque soit le t_ype du Behaviour, il doit implémenter la méthode action() qui dé finit la sé_quence des instructions a exécuter et lorsque la méthode done() retourne true elle s'arrete.

La méthode block() d'un comportement permet de bloquer ce dernier. Suite a l'arrivée d'un

nouveau messa_ge.

Pour ajouter un comportement a la file des comportements de l'a_gent, on utilise la méthode addBehaviour(new BehaviourClass(Parametres)) de la classe 'a_gent'.

On distingue plusieurs types de comportement, les plus utilisés sont:

- Classe o Behaviour o : c'est la classe de base a partir de laquelle sont dérivés les autres classes de Behaviours.

Exemple :

public class MonBehaviour extends Behaviour{

// Ici vous pouvez declarer des variables

// Un Behaviour possède un constructeur

public MonBehaviour(/*paraml, param2,...*/){

// Initialisation du Behaviour.

}

public void action(){

// Traitement

// cette méthode est exécutée jusqu'a ce que la méthode done() retourne true.

}

public boolean done() {

return valeurBooleenne_;

}
}

- Classe OneShotBehaviour : c'est une spécialisation de la précédente, la méthode action() est exécutée une seule fois (par dé faut, la méthode done() retourne true). Donc vous n'avez pas a redé finir la méthode done().

- Classe CyclicBehaviour : la méthode action() est exécutée en répétition, la méthode done() retourne false. N'oublier pas de bloquer le Behaviour a la fin de la méthode action(), car il fait une boucle infinie (_gaspilla_ge de CPU). Le Behaviour sera débloqué quand un nouveau messa_ge est inséré dans la file de l'a_gent.

- Classe WakerBehaviour: la méthode action() est exécutée apres un temps donne en parametre (exprime en millisecondes) et une seule fois.

- Classe TickerBehaviour : la méthode action() est exécutée chaque t milliseconde (t est donne en parametre a la creation du Behaviour).

8. Communication entre agents

La communication entre agents se fait par un langage qui est FIPA-ACL(Agent Communication language). La classe ACLMessage représente les messages qui peuvent être échangés par les agents. La communication de messages se fait en mode asynchrone. Lorsqu'un agent souhaite envoyer un message, il doit créer un nouvel objet ACLMessage, compléter ces champs avec des valeurs appropriées et enfin appeler la méthode send(). Lorsqu'un agent souhaite recevoir un message, il doit employer la méthode receive() ou la méthode blockingReceive().

Un message ACL dispose obligatoirement des champs suivants :

Performative :	type de l'acte de communication
Sender :	expéditeur du message
Receiver :	destinataire du message
reply-to :	participant de la communication
content :	contenu du message
language :	description du contenu
encoding :	description du contenu
ontology :	description du contenu
protocol :	contrôle de la communication
conversation-id :	contrôle de la communication
reply-with :	contrôle de la communication
in-reply-to :	contrôle de la communication
reply-by :	contrôle de la communication

Tab.1 :Les champs d'un message ACL.

Tous les attributs de la classe ACLMessa_ge peuvent etre obtenus et modi fies par les methodes set/_get(). Le contenu des messa_ges peut etre aussi bien du texte que des objets car la serialisation Java est supportee.

8.1. Envoi d'un message

Exemple : Le code suivant correspond a l'envoi d'un messa_ge a l'a_gent « Yacine » dans le but de l'in former que (Le match de football est termine)

ACLMessa_ge ms_g = new ACLMessa_ge (ACLMessa_ge.INFORM)_; ms_g.addReceiver (new AID ("Yacine", AID.ISLOCALNAME))_; ms_g.setLan_gua_ge (" Fran_cais ");

ms_g.setOntolo_gy (" match")_;

ms_g.setContent ("le match de football est terminé ");

send (ms_g)_;

8.2. Reception d'un message.

Exemple : on bloque le comportement jusqu'a l'arrive du ms_g.

ACLMessa_ge ms_g = receive (); I f (ms_g! = null) {

// traiter le messa_ge

}Else { Block ();

}

. Conclusion

Le rôle de la plate-forme JADE est de réaliser la couche communication inter-agents de façon à pouvoir faire une argumentation sans l'intervention de l'humain et donc dans cette optique de les rendre autonome. On se sert pour cela du langage ACL pour que les agents s'échangent leurs messages.