多智能体系统互操作性的语义Web服务

### 多智能体系统互操作性的语义 Web 服务 #### 1. 引言 复杂任务的执行通常需要多个原子服务的组合。虽然网络上有各种各样的 Web 服务，但工作流的设计和开发仍然非常耗时，因为需要找到这些服务，它们可能有不同的交互协议，并且往往缺乏对其工作方式、输入和输出的恰当描述。语义 Web 技术被用于描述 Web 服务，以使其描述更丰富，智能软件代理进行服务发现和组合的过程也会更轻松。 单个智能体和多智能体系统（MAS）都可以作为服务提供者。现有的基于 MAS 的决策支持系统经常执行依赖于其他服务输出的任务，但这些服务由于网络配置复杂等原因，往往无法在其环境之外使用。为解决这些问题，我们可以创建一个服务目录，让智能体和 Web 服务都能注册并公开其提供的服务，使其他系统能够使用。 为克服服务的异构性，我们提出了一种具有服务语义描述的架构，以促进服务的发布、发现、组合和互操作性。同时，我们还以 JADE 智能体为例，提出了对 OWL - S 的扩展，用于描述基于智能体的服务。 #### 2. 多智能体系统与语义 Web 服务 智能体常被用于解决和模拟涉及各方有不同目标和需求的场景。在一些复杂场景中，可能会调用多个多智能体系统，需要处理和组合它们的结果。有时需要并发运行多个基于智能体的模拟来比较结果，有时则需要顺序执行模拟，前一个的结果作为后一个的输入。 语义丰富地描述 Web 服务，不仅包括输入和输出，还包括服务的内部过程和执行的任务，能使服务发现、组合和补偿过程更自动化。智能体的互操作性和协调原则与语义 Web 一致，但 Web 服务代表原子、大多无状态的任务，而智能体是有特定目标的主动实体。 虽然有许多语义方法用于描述 Web 服务，但 OWL - S 包含了描述 SOAP 服务的概念和属性，也有对 RESTful 服务的扩展。为了用 OWL - S 描述智能体和多智能体系统，需要向本体中添加新的概念。 #### 3. 基于智能体的服务的语义描述 OWL - S 分为三个主要组件： - 服务概要（Service Profile）：供人类阅读，包含服务名称、描述、提供者、限制等相关信息。 - 过程模型（Process Model）：描述服务的工作方式，包括输入、输出、前置条件和效果。 - 接地（Grounding）：指定交互细节，如交互协议和消息格式。 智能体不像 Web 服务那样通过标准化的描述格式（如 WSDL 或 WADL）来公开其服务。使用静态网关可能会降低服务性能并成为潜在的故障点，因此我们提出动态公开软件智能体和 Web 服务提供的未知服务，以提高系统的互操作性。 为了定义与智能体交互所需的属性，我们定义了一个抽象的智能体本体，JADE 智能体是其扩展。FIPA 为异构智能体之间的通信和服务提供了标准，规定智能体必须说明使用的本体和语言。 以下是智能体相关类的关系图： ```mermaid graph LR classDef startend fill:#F5EBFF,stroke:#BE8FED,stroke-width:2px; classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px; classDef decision fill: ```