Agent-Based軟件工程的研究與應用.pdf

1、摘要讓計算機軟件具有智能性，代替人類處理復雜多變的堅巨任務是人們孜孜以求的目標.在人工智能研究領(lǐng)域中，人們?yōu)榱诉_到此目標，克服一個又一個困難，己經(jīng)初步實現(xiàn)了計算機的智能化。Agent技術(shù)的出現(xiàn)，又為提高計算機的智能化提供了更堅實的理論基礎(chǔ)。本文將人工智能理論中的Agent技術(shù)引入到軟件工程的領(lǐng)域，用于實現(xiàn)軟件的智能化自動生成系統(tǒng)的理論研究和應用。先，本文總結(jié)了軟件工程的發(fā)展歷程，分析了目前該領(lǐng)域的現(xiàn)狀以及研究中存在的問題和不足。指出由于

2、當今的絕大多數(shù)軟件系統(tǒng)是事前設計好的，在一定范圍內(nèi)固定不變的成品軟件，所以很難適應自然社會動態(tài)變化的發(fā)展特性，以及軟件結(jié)構(gòu)落后，可靠性低、軟件發(fā)展落后于硬件使得硬件不能充分發(fā)揮效用等問題。通過分析得出傳統(tǒng)的軟件工程理論己經(jīng)滯后于軟件的發(fā)展需求，只有引進新技術(shù)，新思想，才能克服軟件生產(chǎn)所固有的缺限.因此本文提出將人工智能領(lǐng)域中近期興起的Agent技術(shù)引入到軟件工程領(lǐng)域，改變原有軟件的基本結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)過程，創(chuàng)建一種新型的具有智能化、社會化的自

3、適應的軟件生成系統(tǒng)。其次，本文介紹了人工智能領(lǐng)域中的Agent概念及產(chǎn)生的背景，探討了Agent的各種理論模型及應用前景。利用Agent的特點，并綜合軟件工程，計算機網(wǎng)絡，數(shù)理邏輯等理論，采用MultiAgent模型解決軟件生產(chǎn)過程中的動態(tài)的需求分析，系統(tǒng)分析，軟件設計等的自適性問題。由于Agent具有社會性和自主性，因此可以將具有Agent特性的軟件系統(tǒng)與自然社會相對應，處理現(xiàn)實社會中的各種復雜多變的實際問題。本文利用數(shù)理邏輯和時序邏

4、輯，首先從理論上對單個Agent的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了形式化分析和理論證明，建立了單個Agent內(nèi)部結(jié)構(gòu)的形式化模型。然后，從MultiAgent的社會化角度入手，分析了每個Agent在Agents社會中所扮演的角色，作用及利草沖突等問題，形式化地描述了整個Agent社會組成方式和工作方式。并提出了利用自然社會中的“競價”方式，解決Agent間的資源沖突及“上崗”運行的問題，較好地解決了軟件的動態(tài)需求，動態(tài)分析，和動態(tài)生成的難題，并且為克服計

5、算機資源浪費，資源分配不公找到了更好的解決方法。所構(gòu)建的Agent社會模型和沖突解決模型，有效地表達了自然社會的結(jié)構(gòu)及事物的發(fā)展規(guī)律。AbstractItisaconsistentaimtomakecomputersintelligentinprocessingagreatquantityofcomplexworkforhumanbeings.Intheresearchfieldofartificialintelligencethepr

6、eliminaryaimdificulties.TheofcomputerintellectualizationisachievedbyovercomingnumerousappearanceofAgenttechnologyprovidesasolidtheoreticalfoundationfortheimprovementofcomputerintellectualization.InthispapertheAgenttechno

7、logyinartificialintelligencetheoryisappliedtoSoftwareEngineeringforstudyingthetheoryandapplicationofSoftwareAutomationBuildSystem.FirstlyareviewofthehistoryofSoftwareEngineeringispresentedandthecurrentsituationofthisfiel

8、dincludingtheproblemsanddefectswasanalyzed.Itisfoundthatmostofthecurrentsoftwaresystemsaredesignedinadvanceandnotadaptabletotherequirementofdynamicdevelopingsociety.Meanwhilethecurrentsoftwaresystemshaveotherlimitssuchas

9、unreasonablestructureofsoftwarebadreliabilityandthedevelopmentofsoftwarewhichlagsfarbehindthatofhardwaresothatthehardwarecannotbebroughtintofulluse.Itwasconcludedthatthetheoryoftraditionalsoftwareengineeringfailstomeetth

10、erequirementofsoftwaresonewideaandtechnologyshouldbeintroducedtoovercometheintrinsicdefectsinsoftwaredevelopment.InthispapertherecentlydevelopedAgenttechnologyinthefieldofartificialintelligenceisappliedtoSoftwareEngineer

11、ingthearchitectureandmanufactureprocedureofthesoftwarearechangedandanewsoftwareproductionsystemwithhighintellectualizationsocializationandstrongselfadaptabilityiscreatedSecondlytheconceptofAgentanditsevolutioninthefieldo

12、fartificialintelligenceisintroducedandthediferenttheoreticalmodelsandtheirapplicationsarediscussed.ThenbyusingAgentandcombiningtheoryofSoftwareEngineeringtheComputerNetworktechnologyandMathematicalLogicthemultiAgentmodel

13、isusedtosolvetheadaptiveproblemssuchastheanalysisofdynamicrequirementsystemanalysisandthedesignofsoftwareetc.Becausetheagentissocialandautonomousthesoftwaresystemwithagentcharacteristicscanmeetthenaturesocietyandtodealwi

14、ththecomplexpracticalproblemsinthereallife.OnthebasisofMathematicalLogicandTimeLogictheindividualinternalstructureofAgentisformallyanalyzedandtheoreticallydemonstratedandtheformalmodelofeverykindofagentinternalstructurei

15、sbuilt.ThenfromthepointofviewoftheMultiAgentsocializationtheroleofeachAgentinAgentssocietytheconflictoftheirinterestsetcarediscussedandtheentireAgentarchitectureandoperationmodeareformallydescribed.Bymakinguseofthe“barga