Содержание к диссертации
Введение
1. Информационная деятельность в сетях как объект исследования 12
1.1. Информационная деятельность в условиях новых технологий 12
1.1.1. Характер рассматриваемой деятельности 16
1.1.2. Виды организации информационной деятельности 16
1.2. Основные принципы ведения информационной деятельности в сети Интернет 20
1.2.1 Общая схема ведения информационной деятельности 20
1.2.2. Пример ведения КИД в сети 22
1.2.3. Проблемы КИД 29
1.2.4. Средства поддержки КИД. Проблема конвергенции сетей и сервисов 33
1.3. Уточнение задач диссертации 38
Выводы 39
2. Анализ существующих решений задачи поддержки информационной деятельности в сетях 40
Введение 40
2.1. Общее положение дел 40
2.2. Технологии объединенных (конвергентных) сервисов Интернет и сотовых сетей 44
2.3. Создание единого коммуникационного сервиса 53
2.4. Создание единого информационного пространства на основе WEB-сервиса 54
2.5. Корпоративные информационные системы 55
Выводы 57
3. Предлагаемое решение. концепция и теоретический аппарат разрабатываемой системы ISCC 59
Введение 59
3.1. Теория многоагентных систем (MAC) как аппарат формального описания
системы поддержки информационной деятельности в сети 60
3.1.1. Обоснование выбора теоретического аппарата 60
3.1.2. Уровни представления КИД 63
3.1.3. Требования к программному агенту 65
3.1.4. Работа группы с использованием многоагентной системы 70
3.2. Математическая модель ISCC как MAC 73
3.2.1. Формальное описание системы 73
3.2.2. Формальная модель интеллектуального программного агента высокого уровня (КИ-агента) как базового элемента системы 77
3.2.3. Базовая архитектура МАС 91
3.2.4. Проблема организации взаимодействия инфоботов при совместном выполнении запросов 93
3.2.5. Логическая модель совместной деятельности агентов 97
3.3. Концепция обработки информации в ISCC 103
3.3.1. Принципы обработки разнородной информации различных
сетевых источников 103
3.3.2. Принципы обработки пользовательских запросов 112
Выводы 114
4. Программная реализация системы ISCC 116
Введение 116
4.1. Архитектура системы 116
4.1.1. Принципы реализации 116
4.1.2. Особенности программной реализации 120
4.1.3. Структурная схема системы 121
4.2. Реализация ядра 127
4.3. Реализация подключаемых модулей 130
4.4. Реализация логической схемы оценки высказываний 133
4.5. Подсистема базы фактов 137
4.6. Программные и эксплуатационные требования 140
4.7. Клиентская система ISCC. Работа пользователя с системой 140
Выводы 142
5, Система ISCC как составляющая технологии создания единого информационного пространства 144
Введение 144
5.1. Возможности и место системы в Интернет и конвергентных сетях 144
5.2. Основные результаты работы 150
5.3. Перспективы развития ISCC 161
Выводы 163
Заключение 164
Литература
- Характер рассматриваемой деятельности
- Технологии объединенных (конвергентных) сервисов Интернет и сотовых сетей
- Работа группы с использованием многоагентной системы
- Особенности программной реализации
Введение к работе
Актуальность исследования
Актуальность настоящего исследования обусловливается рядом факторов. Прежде всего, к таким факторам относится непрерывно возрастающее значение как собственно сетевых исследовательских групп, так и просто средств коммуникации в деятельности «классических» сообществ. Вместе с тем, современные средства коммуникации не удовлетворяют потребностей научного сообщества. Как правило это происходит из-за того, что при разработке средства недостаточно внимания уделяется собственно анализу задачи и описанию работы субъектов деятельности. Таким образом, можно констатировать, что необходима система поддержки исследовательской деятельности в сети, разработанная на основе серьезного анализа этой деятельности и опирающаяся на достаточно мощный теоретический аппарат.
Вторым фактором, определяющим актуальность работы, является то, что теория многоагентных систем, которая могла бы претендовать на роль такого аппарата, на сегодняшний день еще не предлагает решений в этой области. Это обуславливает необходимость приложения теории к реальным задачам, в частности, в задаче поддержки информационной деятельности.
Еще одним фактором является большое количество средств коммуникации и организации деятельности, существующих в настоящее время. К сожалению, можно констатировать, что эти средства разрабатывались либо без должной методической и теоретической базы (и тогда они просто не могут быть пригодны для серьезной работы), либо для закрытого круга пользователей (и тогда они не имеют необходимого спектра функций). Вместе с тем, количество различных средств исключает возможность создания «еще одного» их конкурента. Следовательно, необходима система, интегрирующая уже имеющиеся сервисы в рамках более интеллектуального средства.
Цели и задачи работы
Целью диссертации является разработка моделей, методов и программного обеспечения для поддержки коммуникационно-информационной деятельности в конвергентных сетях Интернет и сотовой связи.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие основные задачи:
Исследование процессов, составляющих информационную деятельность групп, работающих с использованием сетевых источников информации и средств коммуникации, и различных подходов к построению моделей таких групп.
Описание исследовательской группы в рамках формального аппарата теории многоагентных систем и введение в состав группы программных агентов, представляющих собой средства поддержки информационной деятельности.
Построение архитектуры отдельного программного агента и разработка на базе этой архитектуры многоагентной системы поддержки информационной деятельности.
Разработка методов и средств организации конвергенции сервисов Интернета и сетей сотовой связи на основе обработки разнородной информации.
Разработка алгоритмов и создание программной многоагентной системы поддержки информационной деятельности в сети.
Предметная область исследования
Предметная область, в рамках которой ставится цель исследования, представлена коммуникационно-информационной деятельностью в сети.
Под такой деятельностью будем понимать деятельность, обладающую следующими свойствами:
- она ведется группой лиц (сообществом, которое можно назвать также исследовательской группой), имеющих некоторую общую цель;
можно выделить некоторое множество характерных форм деятельности;
в качестве основных коммуникационных средств выступают сетевые средства коммуникации;
в качестве источников информации обязательно используются сетевые средства хранения информации;
в качестве инструментов деятельности выступают сетевые сервисы и технологии.
Коммуникационные процессы в сетях могут выполнять различные функции - регулятивную, координационную, информационную. В работе исследуется главным образом информационная функция коммуникации, что отражено в термине «коммуникационно-информационные процессы».
В настоящей работе развиваются представления о едином коммуникационно-информационном пространстве как средстве организации информационной деятельности исследовательской группы. Концепция единого информационного пространства является известной из работ по CALS-технологиям [107], в настоящей же работе особое внимание уделяется процессам коммуникации наряду с доступом к хранилищам информации.
Предметом диссертационной разработки является построение формального описания субъектов коммуникационно-информационной деятельности, процессов, составляющих эту деятельность, и средств поддержки и повышения эффективности ее на основе внедрения в исследовательскую группу программных агентов.
Методологические и теоретические основы исследования
В части диссертации, касающейся исследования механизмов информационной деятельности в условиях новых информационных технологий, использованы некоторые положения общественных наук, эмпирические данные о функционировании исследовательских групп в сети и экспериментальные исследования этого вопроса автором, на основании которых сделаны обобщения и выводы, положенные в основу построения
схемы функционирования сетевой группы.
В ключевой части диссертации, касающейся разработки теоретических основ представленной системы поддержки информационной деятельности, исследования базируются на работах следующих научных направлений.
Работы Н.Н. Моисеева [34], П.Л. Капицы, СП. Курдюмова, Г.Г. Малинецкого [23], посвященные концепциям коллективного интеллекта и общим вопросам синергетики.
Работы Г.С. Поспелова [67] , Д.А. Поспелова [66] и В.Ф. Венды [14] в области человекомашинных систем и распределенного искусственного интеллекта (ИИ).
Работы В.М. Курейчика и В.В. Курейчика [28], В.Б. Тарасова [79] по проблемам синергетического ИИ и многоагентных систем, а также работы В.И. Городецкого в области многоагентных систем [20].
Классические работы по искусственному интеллекту, касающиеся представления знаний, языков обработки знаний, организации баз знаний и данных, например [30,81], работы А.П. Еремеева и В.Н. Вагина [12], описывающие базовые принципы построения интеллектуальных систем.
Также были использованы работы, посвященные принципам организации компьютерных сетей, представления и передачи информации [1, 17,18 и др.].
При анализе и построении модели информационной деятельности использовались современные методики проектирования, применяемые в CASE-системах.
Научная новизна исследования
Реализован глобальный агентно-ориентированный подход к организации информационной деятельности в сетях. В рамках этого подхода различные уровни функционирования сообщества рассматриваются как MAC со схожими свойствами, что позволяет при рассмотрении верхних уровней иерархии не терять из виду деталей реализации системы.
Построена формальная модель взаимодействия агентов, разработана алгебра
и логика описания действий агента.
На базе агентно-ориентированного подхода разработана архитектура соответствующего сетевого обеспечения.
Построена формальная модель отдельного агента - инфобота, представляющая собой описание интеллектуального агента, специально предназначенного для работы в сетях.
Предложено решение одной из центральных проблем теории MAC, связанной с организацией совместной деятельности агентов и оценкой высказываний агентов.
Разработаны принципы обработки разнородной информации в сетях на основе метаданных.
Перечисленные выше результаты воплощены в программном приложение — системе, названной ISCC (аббревиатура от I-agents for Scientific Communities Communications - Информационные агенты для поддержки Коммуникаций Научного Сообщества)
Практическая значимость исследования
Работа в ее полной функциональности (коммуникации, поиск и обработка информации согласно описанию) предназначается для организации исследовательской деятельности в любой области, предпочтительно в небольшой, группе (5-7 человек). Это - реально существующее ограничение, определяющее оптимальную численность работоспособного коллектива одного уровня. Форма использования: установка клиентской части системы на стороне пользователя и регистрация последнего администратором системы.
Такой деятельностью может быть как собственно научная работа, так и работа в рамках учебного процесса, т.е. выполнение НИР, курсовых и дипломных проектов, учебная практика.
В частном случае система может быть использована как удобное межсетевое коммуникационное средство.
Апробация результатов исследования
Работа апробировалась в трех принципиально различающихся ситуациях:
в реальных сетевых условиях с кругом пользователей, не связанных формальными рамками;
в рамках учебного процесса, а именно, экспериментальной лабораторной работы, целью которой для испытуемых был поиск оценочных критериев ряда объектов;
в ходе работы организованной группы исследователей - сотрудников лаборатории - перед которыми стояла четко сформулированная задача, которую было необходимо решить в жесткие сроки.
Итоги апробации, описанные в главе 5, несмотря на неидеальность условий экспериментов, подтвердили правильность положений работы. Внедрение работы в лаборатории НИИ Строительной Физики позволило сотрудникам лаборатории сократить время, затрачиваемое на экспертизу проектов конструкций.
Результаты работы исследований докладывались на ряде конференций и приведены в 19 публикациях, наиболее серьезными из которых являются статьи в Сборнике трудов МГУ, рецензируемых журналах «Вестник МЭИ» и «Новости искусственного интеллекта».
Структура диссертационной работы
Работа содержит пять глав и три приложения.
Первая глава посвящена уточнению аспектов информационной деятельности как объекта исследования и постановке цели и задач работы. Глава содержит некоторые положения междисциплинарного характера, касающиеся организации информационной деятельности и ее модификации в условиях новых информационных технологий, а также анализ работы реальной исследовательской группы в сети. Этот материал является результатом анализа и обобщения автором большого числа разнородных источников и позволяет сформулировать цель работы, ориентируя ее на определенный круг
пользователей, а также выделить ключевые задачи и основные направление их решения.
Во второй главе рассматриваются основные из существующих средств поддержки информационной деятельности в сетях. Показано, что рассмотренные технологии ориентированы на различные цели и круг пользователей, но не охватывают цели работы, что подтверждает актуальность и новизну последней.
Третья глава является ключевой ввиду новизны предложенного автором пути решения, определяемой, в свою очередь, новизной постановки задачи, объекта исследования и самого выбранного теоретического аппарата.
Здесь на базе результатов главы 1 формулируются характеристики как исследовательской группы в целом, так и отдельных ее компонентов (структура, функции, схема обмена информацией и требования). Показывается, что информационная деятельность группы с учетом сделанных уточнений и ограничений адекватно описывается средствами теории многоагентных систем (MAC). Выделяется совокупность функций, подлежащих по своим характеристикам передаче программным агентам, что дает возможность представить деятельность группы на двух взаимодействующих уровнях: уровне агентов-людей и уровне MAC информационных роботов - инфоботов. Далее описанию и конструированию подлежит MAC инфоботов.
Средствами теории MAC построено формальное описание отдельного агента и группы таких агентов. Предложена базовая архитектура MAC инфоботов, принципиальными особенностями которой по сравнению с общетеоретической схемой является интерпретация на предметной области и использование нескольких видов языков взаимодействия.
Все формализмы в качестве иллюстрации интерпретированы на базовом примере деятельности группы, впервые введенном в главе 1.
Как теоретическая основа обработки информации отдельным инфоботом предлагаются принципы обработки разнородной информации в сети и
соответствующая схема.
Четвертая глава посвящена программной реализации системы.
Приведено обоснование выбора архитектуры системы «ядро - расширения», разработана общая структурная схема, выбран адекватный язык реализации. Приведено описание реализации отдельных компонентов системы. Сформулированы программные и эксплуатационные требования и описана работа пользователя с системой.
В пятой главе приведены основные теоретические результаты работы и итоги опытной эксплуатации, подтвердившие как правильность теоретических положений, так и верность общего направления работы. В главе также описаны основные перспективные направления развития системы.
Материал, содержащий детальную информацию технического характера, касающуюся реализации, оформлен в виде трех приложений.
Характер рассматриваемой деятельности
Использование новых информационных технологий, олицетворением которых с точки зрения коммуникаций является Интернет, не только меняет акценты на разных формах деятельности, но и порождает принципиально новые формы, занявшие ведущее место. Кроме того, изменяется сама роль коммуникационных средств, что прекрасно сформулировано в [10]: «... если в традиционной системе научных коммуникаций основной целью было информирование о результатах научных исследований, то в системе электронных коммуникаций возник, сформировался и успешно развивается новый тип информации, направленный на отображение и поддержку организационной стороны научной деятельности (... организация неформальных контактов, координация научных исследований, организация научного сотрудничества и т. д.). Фактически речь идет об информационном отображении, помимо собственно научной продукции, так сказать, самого тела науки ... и процесса научной работы ...».
Приведем таблицу основных форм деятельности научного сообщества в их традиционном виде и с применением информационных технологий. В таблице использован материал [10], обработанный и дополненный автором.
На каждом этапе к информации, представляющей результат его выполнения, предъявляются свои требования и свои критерии оценки качества этой информации.
На первом этапе к собранной информации применимы такие критерии как достоверность, полнота и релевантность; к самому процессу сбора информации относится также критерий оперативности;
На втором этапе актуальными становятся критерии надежности (в том числе с точки зрения информационной безопасности) хранения, простоты и оперативности поиска информации в хранилище;
Третий этап характеризуется более размытыми критериями, зависящими как правило от способностей эксперта, вьшолняющего обработку; сюда относятся способность восполнять недостающую информацию, качество анализа, прогностические способности и т.п.;
На четвертом этапе на первый план выходят критерии, описывающие подачу информации: качество оформления, оперативность публикации и им подобные.
Для решения поставленных в работе задач приведенная схема нуждается в дальнейшем анализе с точки зрения использования новых информационных технологий.
Описание принципов и схемы ведения информационной деятельности средствами сетевых технологий осуществляется на основе обобщения описания реально осуществляемой информационной деятельности в конкретной проблемной области с использованием сетевых средств как основы коммуникации. Важно, что эта деятельность обладает всеми характерными особенностями, позволяющими использовать ее в качестве базовой модели деятельности научно-исследовательской группы в сети.
Пример основывается на деятельности, осуществляемой исследовательскими группами крупной информационной компании ІХВТ. Суть работы компании заключается в подготовке аналитической информации о новинках информационных технологий обобщающего характера и обладающей прогностическими свойствами в условиях разнородности и неполноты исходных сведений и ограничений по времени.
Анализируется структура и функции исследовательской группы, строится схема коммуникационного взаимодействия ее подразделений и анализируются проблемы рассматриваемой информационной деятельности в той ее части, которая выше определена как КИД.
Предметная область и содержание деятельности
Рассматривается область производства аппаратного обеспечения. Это динамично развивающаяся предметная область, самым непосредственным образом связанная с научными исследованиями и относящаяся к новым информационным технологиям, в частности, к их аппаратной части. В силу этого соответствующие исследования используют все возможны средства информационных технологий для поддержания исследовательской деятельности, результаты этой деятельности наиболее полно отображены в сети, а сама КИД имеет достаточно сложившийся характер и может служить основой для обобщений. [16,99]
Рассмотрим следующую ситуацию: одна из компаний-производителей выпускает новую модель устройства, достаточно сильно отличающуюся от своих аналогов. При этом у независимых специалистов сразу же появляется необходимость в детальном исследовании этой модели как с точки зрения теории, так и с точки зрения практики, проведении сравнения с ближайшими аналогами, детальном описании преимуществ и недостатков, и, в конечном счете - написании обзорных статей с рекомендациями по данному устройству. Таким образом, имеет место необходимость в исследовательской работе, которая должна быть проделана в максимально короткие сроки, зачастую в отсутствие возможности лично детально исследовать описываемый продукт (поскольку первые обзоры должны появиться одновременно с появлением в продаже самого устройства, а лучше - еще до того, эти обзоры составляются либо на базе сугубо теоретических исследований, либо по результатам испытаний образцов).
Технологии объединенных (конвергентных) сервисов Интернет и сотовых сетей
Термин «конвергенция», не имея строгого определения, тем не менее широко используется для описания как концепции развития инфраструктуры Интернет, так и концепций организации межсетевых взаимодействий (как правило -Интернет и сотовых сетей). Под конвергенцией, например, согласно [17], понимается «схождение» (слияние) воедино технологий, обеспечивающих как коммуникационные, так и информационные аспекты; согласно [71], это стандартизация, соединение, сочетание. Конвергенция всегда имеет в виду как конечную цель интеграцию информационно-коммуникационных технологий, которая, однако, не всегда достижима. Реальный учет этой недостижимости вносит определенность в использование термина и делает его вполне корректным. Так, под технологиями конвергенции понимаются технологии, стремящиеся объединить достоинства объектов рассмотрения (например, информационных сетевых сервисов), но предполагающие, что объекты сохраняют автономность (хотя бы в силу их разнородности и невозможности слияния).
В настоящем пункте рассматривается аспект создания единого коммуникационного пространства путем конвергенции Интернет и сетей сотовой связи и соответствующие технологии.
Набор сервисов для абонентов сотовых сетей очень широк. Существенная часть из них так или иначе использует возможности Интернет.
Анализ именно этих сервисов особенно важен в нашем случае, поскольку они, во-первых, расширение информационного пространства является основной их целью и, во-вторых, они вынуждены оперировать с весьма разнородными средствами передачи информации. Кроме того, нам необходимо сделать обоснованный выбор сотового сервиса для реализации конвергенции в предлагаемой работе.
Попытки решения задачи конвергенции в различных ее аспектах предпринимались многократно и предпринимаются по сей день [5,37,101]. В основе создаваемых решений лежит, как правило, подход «снизу-вверх», то есть от технологических решений. При этом этап анализа требований, предъявляемых задачей организации конвергенции, обычно либо сильно сокращается, либо опускается вовсе, а задача сводится, таким образом, к одной из своих простейших постановок (например, к организации взаимодействия двух сервисов по жестко заданной схеме). В дальнейшем разработанная система получает эволюционное развитие: на уже готовый «костяк» (например, средство рассылки SMS) навешиваются дополнительные функциональные возможности, причем решение о необходимости такого развития, равно как и о его приоритетном направлении, принимается уже в ходе эксплуатации. При этом практически полностью отсутствует концептуальная проработка архитектуры конвергентной системы в целом и теоретические разработки, направленные на исследование механизмов работы системы (прежде всего - механизмов обработки информации в самой системе и между различными сервисами сетей). Такой ход разработки связан с тем, что основной задачей разрабатываемой системы ставится скорейшее получение экономической отдачи, для достижения каковой следует как можно быстрее начать эксплуатацию, не заботясь о последующем развитии.
Существующие конвергентные сервисы базируются на одном из двух способов передачи информации между Интернет и сотовым телефоном.
1. Отправка текстовых сообщений посредством предназначенной для этого службы SMS. Сообщение набирается в соответствующей форме и отправляется.
2. Обеспечение доступа с сотового аппарата к информации, помещенной отправителем в Интернет посредством одного из сервисов Интернет.
При этом отправитель должен: - знать, какие ресурсы Интернет может использовать сотовый аппарат адресата (Web, e-mail); - сформировать сообщение средствами одного из доступных адресату сервисов, т.е. поместить сообщение на Web-страницу или написать электронное письмо на почтовый адрес адресата.
Адресат должен: - знать, откуда забрать сообщение: - инициировать действия по получению сообщения, т.е. установить соединение с Интернет и получить доступ к сообщению аналогично тому, как это делается на стационарном компьютере.
Ниже сначала рассмотрен сервис SMS, работающий согласно первому из описанных способов передачи сообщений, затем сервисы, работающие согласно второму способу, и возникающие при этом противоречия. SMS (Short Message Service, служба коротких сообщений)
Ее характерные черты: эффективность, дешевизна, распространенность, малый объем передаваемой информации. Служба коротких сообщений, входящая в стандарты GSM, CDMA и DAMPS, является более простым в употреблении и более надежным средством передачи информации. Эта служба позволяет любому телефону указанного стандарта принимать (большинству телефонов -также и отправлять) текстовые сообщения длиной 160 байт. Отправка и прием такого сообщения происходят практически мгновенно, так что система, использующая SMS для передачи своих данных должна работать со вполне удовлетворительной скоростью. [4]
Работа группы с использованием многоагентной системы
Введение КИ-агентов в состав описанной выше исследовательской группы позволяет рассматривать ее как многоагентную систему, куда помимо агентов-людей (членов группы) входят агенты-роботы. Для иллюстрации механизмов взаимодействия агентов такой системы рассмотрим один из возможных вариантов деятельности в сети, описанной в гл. 1.
Пусть группа из пяти человек занимается написанием сводного обзора нового ускорителя. Для своей деятельности они используют более ранние обзоры, а также результаты тестирования опытного образца, которые получает один из сотрудников, находящийся в командировке в тестовой лаборатории. В качестве базового коммуникационного средства используется диалоговый канал IRC, в качестве вспомогательных - электронная почта и SMS.
Соответствующая схема с указанием связей между агентами приведена на рис. 3.3. Эта схема легко может быть расширена до схемы деятельности группы в общем случае, однако такое расширение, не внося ничего принципиального, сделает ее малонаглядной. Поэтому представляется целесообразным остановиться на данном уровне конкретизации, но при необходимости обращаться к схеме как к общей, аналогично тому, как это делается в [106].
Многоагентпная система в сети Принятые на рисунке обозначения: J , - КИ-агенты (CI, С2, СЗ); It представители научного (N1, N2, N3) сервис WWW. и коммуникационного (Kl, К2) подразделений соответственно; [ 3 -сервисе-mail; IWWW
Сотрудники лаборатории Kl, N2 и N3 находятся на канале IRC; К2 обла дает доступом в Интернет; N1 располагает только аппаратом сотовой связи, подключенным к обслуживанию системой КИ-агентов.
Для определенности конкретным вариантом взаимодействия на некотором временном отрезке может быть такой. К1: ищет информацию в сети; осуществляет обмен сообщениями посредством e-mail со «связным» К2; осуществляет контакт с научным подразделением в лице N1 ; К2: обеспечивает взаимодействие с коллегами; N1: представитель группы, находящийся в командировке в тестирующей лаборатории; N2: координатор межгрупповых взаимодействий во всей группе; N3: пишет статью; С1: обеспечивает передачу информации WWW - SMS между Интернет и сотовой сетью (обрабатывает посланный N1 посредством SMS запрос информации на сайтах, получает сводку информации и отвечает на запрос); С2 : ведет базу фактов для N2 (в рамках канала IRC) и отправляет SMS с канала IRC от К1 к N1 (из Интернет в сотовую сеть), предварительно ответив на вопрос А, находится ли N1 на IRC; СЗ: обеспечивает для А единую коммуникационную среду: поиск изменений в новостях на сайте и передачу информации посредством e-mail между К1 и К2.
Как видно из рис. 3.1, КИ-агенты образуют свою собственную сеть и в общем случае могут осуществлять связь «каждый с каждым». Такая организация позволяет им перераспределять запросы между собой. Например, любой из них может запросить недостающие факты у остальных и т.д.
Рассматривая группу в целом, т.е. систему агентов-людей в совокупности с системой КИ-агентов, можно выделить следующие ситуации взаимосвязи агентов.
«Сильное условие связности группы». Каждый член-человек связан со всеми КИ-агентами. Этот вариант наиболее эффективен, но не всегда достижим.
«Слабое условие связности группы». Только один из членов-людей связан с КИ-агентом, хотя члены группы связаны между собой посредством других сервисов. Циркулирующая в общей системе информация доступна каждому из членов, однако будет маршрутизироваться еще и через самих членов.
«Оптимальное условие связности группы». Каждый человек связан с одним КИ-агентом (с одним КИ-агентом может быть связано более одного человека) и члены группы связаны между собой. Этого достаточно для доступности результатов деятельности группы каждому ее члену. При этом циркулирующая в системе информация может маршрутизироваться только через КИ-агентов.
Особенности программной реализации
Выбранные выше решения, и, прежде всего, - архитектура программной системы и наличие единого информационного канала — приводят к расхождениям абстрактной и реальной схем системы. Такие расхождения неизбежны хотя бы в силу того, что понятие архитектуры с централизованным ядром относится только к области программной реализации и распределению функций между программными компонентами с целью повышения эффективности работы системы по вычислительным критериям. Приведем некоторые из них: - наличие единого канала предполагает наличие средств взаимодействия с ним в каждой из подсистем, предполагающих коммуникации, что в сочетании с ядерной архитектурой приводит к пересечению функций некоторых модулей; - эта архитектура порождает также потребность в специальном интерфейсном модуле; - задачи, представленные в абстрактной схеме InterRap-агента, неэквивалентны по сложности решения, поэтому одна задача может решаться несколькими модулями; - неизбежно появление ряда сугубо служебных модулей и т.п.
В итоге функции отдельных абстрактных подсистем могут выполняться несколькими программными модулями, причем ряд модулей может быть общим для нескольких подсистем; в то время как другие функции могут быть погло щены ядром.
Эти особенности поясняются в комментариях к схеме программной системы и не нарушают общей концепции системы.
Общая структурная схема программной реализации MAC ISCC приведена на рис. 4.1. На представленной схеме отражены архитектуры инфобота, серво-бота и схема их взаимодействия друг с другом и с внешними источниками информации.
На схеме использованы следующие обозначения: ПС - подсистема; 1 - сервисы Интернет; - интеллектуальная часть инфобота; - неинтеллектуальная часть инфобота; I - прочие модули и функции, не определяющие характер инфобота как агента (например, сервисы Интернет Telnet, ICQ и т.п.).
Прежде всего следует отметить, что каждый агент может воспринимать информацию двумя способами: активно (получая ее по собственному усмотрению из источников сети) и пассивно (выделяя интересующую информацию из входного потока коммуникационной среды). Очевидно, что активное восприятие свойственно по большей части интеллектуальным агентам, в то время как пассивное восприятие информации в рамках заранее описанного языка запросов представляет собой достаточно простую задачу.
Инфобот, представляющий из себя интеллектуальный агент, построенный по модульной вертикальной архитектуре, может быть разделен на две части: «интеллектуальную» и «неинтеллектуальную». В задачи интеллектуальной части входит разбор, обработка и выполнение пользовательских запросов, сложная обработка разнородной информации, получаемой из источников в сети Интернет, а также взаимодействие с другими ботами. Неинтеллектуальная часть выполняет в основном «рутинные» сетевые функции: передачу информации, установку соединения с каналом IRC как базовой коммуникационной средой, вывод готовых результатов в различные приемники информации.
К интеллектуальной части инфобота относятся следующие подсистемы.
1. ПС восприятия, отвечающая за пассивное восприятие информации, получаемой на канале IRC или в личном диалоге, и выделение из этой информации пользовательских запросов. По сути дела, ПС восприятия представляет собой синтаксический анализатор, выполняющий поиск и разбор конструкций, гибко задаваемых в процессе работы и хранящихся в базе фактов.
2. ПС обработки - центральная часть инфобота, отвечающая за ход обработки пользовательского запроса. В ее функции входит определение последовательности вызовов различных модулей, обращений к другим ботам и собственно выполнение этих действий. В сочетании с модулями расширения ПС обработки отвечает за активное восприятие.
3. База фактов и знаний о предметной области, позволяющая формировать ответ на запрос.
4. Модуль поиска ответа, предназначенный для организации доступа к базам фактов. В его функции входит поиск факта в базе по имени, возможно, заданному неполно, обработка фактов содержащих ссылки и рекурсивную запись в нотации Бэкуса-Наура и т.п.
Отметим, что в схеме отсутствует непосредственная связь между базой фактов и подсистемой обработки. Это сделано в целях обеспечения надежности работы системы, например, чтобы избежать гонок. Любая вьщача результатов контролируется подсистемой обработки; никакой результат не может быть выдан вовне, не пройдя этой подсистемы.
В неинтеллектуальную часть инфобота входят коммуникационная подсистема, ответственная за взаимодействие бота с сервером IRC, связанная с ней ПС вывода а также модули расширения, предназначенные для установления связи и получения информации из различных сервисов Интернет. Коммуникационная ПС представляет собой клиентский модуль сервиса IRC, соответствующий стандарту RFC 1459. ПС вывода предназначена для вывода результатов работы в канал или личный диалог IRC и позволяет инфоботу задействовать коммуникационную ПС для выдачи сообщений. Модули расширения также являют собой набор клиентских модулей для соответствующих служб сети (email, www и т.п.). Таким образом, неинтеллектуальная часть инфобота играет ту же роль, что и программное обеспечение компьютера (ГОС-клиент, броузер), за которым работает агент-человек.
