移动Agent的通信问题研究

论文摘要

作为人工智能与分布式计算技术相结合的产物，移动Agent技术已经成为分布式计算研究的热点。移动Agent本质上是代表用户在网上寻找合作伙伴，进行交互并最终完成用户指派的任务的一个对象。在移动Agent系统中，移动Agent的迁移，移动Agent的协同工作，都要依靠通信来支持。因此，通信在移动Agent系统中必不可少，通信的可靠性决定了任务完成的质量，并且协作性也是移动Agent的必然要求。Agent间的协作是一个非常具有挑战性的移动Agent关键技术，目前移动Agent系统中，对软件Agent的协作性的支持主要集中于通信机制的研究。在传统的分布式计算环境中，对象一旦被创建，他们的位置便固定下来，在整个生命期内不会改变，发送方只需得到接收方的当前位置即可始终与之通信。但是在基于移动Agent的计算环境中，由于移动Agent的位置可能经常变动，因此Agent之间进行通信需要考虑以下问题：如何实现对分布式环境下的移动Agent位置无关的命名；如何实现移动Agent的定位；当移动Agent迁移时，如何处理正在发送给Agent的消息；如何解决移动Agent通信失效的现象。针对以上问题不少专家学者提出了好几种位置追踪与消息转发方案，例如广播法、链状追踪法、基站法和集中注册法等。尽管这些方法各有所长，但在追踪效率、可扩展性和通信可靠性等方面存在不足。为解决以上问题，本文提出了一种保证移动Agent间可靠高效通信的通信模型。该模型引入邮箱机制，作为消息发送的中转站，并防止消息追逐现象的出现；将Agent的位置信息分布地存储在Agent的出生地(也是Agent的邮箱所在地)和Agent当前所在的主机上，减轻了Agent主机的负担，避免产生瓶颈，同时还能及时检测出意外死亡的Agent；将消息分为紧急消息和一般消息，保证紧急消息尽可能早的发送给目标Agent；引入能量控制机制，仅需本地通信就能够实现对一些无用Agent的侦测，防止一些Agent无限制地占用网络和主机的资源。最后，论文对该模型的性能进行分析，并和目前其他典型的通信模型进行比较，分析了该模型的可靠性、异步性和稳定性。总的来说，该通信模型具有结构灵活、效率较高、通信可靠性强等优点，为在其上进行各种后继研究奠定了良好基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 论文选题的目的和意义
• 1.2 国内外相关领域研究现状
• 1.3 论文所做工作与组织结构
• 第二章 移动Agent基本理论
• 2.1 Agent的概念及基本特性
• 2.2 移动Agent的基本知识
• 2.2.1 移动Agent的概念和特征
• 2.2.2 移动Agent的系统结构
• 2.2.3 移动Agent的一些关键技术
• 2.3 移动Agent计算模式的优势及应用领域
• 2.3.1 移动Agent模式的优势
• 2.3.2 移动Agent的应用领域
• 2.4 移动Agent代表性系统及标准化工作
• 2.4.1 移动Agent代表性系统
• 2.4.2 移动Agent标准化工作
• 第三章 移动Agent通信相关知识及研究现状
• 3.1 多Agent系统下的通信机制
• 3.1.1 Agent间通信的研究范围
• 3.1.2 KQML和FIPA-ACL
• 3.1.3 Agent通信的连接方式
• 3.2 现有移动Agent系统的通信模型分析
• 3.2.1 广播机制
• 3.2.2 存储转发机制
• 3.2.3 链状追踪法
• 3.2.4 层次式通信方式
• 3.2.5 Home转发方式
• 3.2.6 面向会话的通信
• 3.2.7 基于邮箱的通信机制
• 3.3 移动Agent通信存在的问题及解决方法分析
• 3.3.1 移动Agent通信存在的问题
• 3.3.2 解决方法分析
• 第四章 通信模型的设计
• 4.1 系统的命名与寻址机制
• 4.1.1 系统的命名机制
• 4.1.2 系统的寻址机制
• 4.2 结构及各组件功能
• 4.2.1 Agent生成组件（Creator）
• 4.2.2 Agent
• 4.2.3 消息（Message）
• 4.2.4 邮箱（Mailbox）
• 4.2.5 Agent信息表（InfoList）
• 4.2.6 消息队列（MsgQueue）
• 4.2.7 消息缓冲池（MsgBuffer）
• 4.2.8 通信组件（Communicator）
• 4.2.9 消息发送组件（Sender）
• 4.2.10 消息接收组件（Receiver）
• 4.3 工作流程
• 4.3.1 Agent的创建
• 4.3.2 Agent的迁移
• 4.3.3 消息的发送
• 4.3.4 消息的接收
• 4.4 两个重要参数的设置分析
• 4.5 能量控制机制的引入
• 4.5.1 Agent能量概念和能量机制
• 4.5.2 能量控制机制在本模型中的应用
• 4.5.3 对能量控制的评价
• 第五章 模型通信效率的比较分析
• 5.1 模型通信效率的定性比较
• 5.1.1 查找效率比较
• 5.1.2 存储开销比较
• 5.1.3 迁移开销比较
• 5.2 模型具有的性质分析
• 5.2.1 可靠性分析
• 5.2.2 异步性分析
• 5.2.3 稳定性分析
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文和参与的项目