污水处理智能化系统的Multi-Agent通信技术与实现

根据消息具体的内容加以判断后，按照请求互操作协议所规定的操作流程对A进行回答。
3 系统的通信技术与实现
　　基于FIPA-ACL的污水处理Multi-Agent智能化系统是在开源Java项目JADE(Java Agent Development Framework)提供的多Agent平台上实现的。JADE完全符合FIPA标准，为多Agent系统的开发者提供了一个功能强大的开发框架，使开发者无需亲自从头实现FIPA的具体规范就能开发出符合FIPA标准的多Agent系统。
3.1 通信方式的确定
　　MAS通信主要有四种连接方式：黑板模式、联邦方式、广播方式、点到点方式。通信传递方式有消息传递、方案传递两种。本系统Agent之间通信前都通过Agent管理平台提供的服务查询机制来定位欲通信的Agent，然后两个Agent进行直接通信；而Agent之间传输的信息是互操作命令、参数和操作结果，没有设计到方案传递。所以本系统采用的是点对点的消息传递通信方式。
3.2 通信策略
　　本系统中的数据服务Agent、冲突消解Agent、故障诊断Agent分别为整个系统中的其他Agent提供数据查询和写入服务、冲突识别和消解服务、故障诊断服务，请求每种服务的Agent必须要先定位到服务提供者，这就要求一种服务注册和定位机制。FIPA标准中定义了在Agent系统中必须存在的DF(Directory Facilitator)Agent。上述三个服务提供者启动时就会在DF中注册自己提供的服务，如：某个执行Agent需要冲突消解服务时，它会通过查询DF来得到冲突消解Agent的通信地址和服务使用的互操作协议等信息，然后根据互操作协议规定的对话方式与协调Agent通信。
　　JADE提供了默认的DF Agent，服务提供者（如数据服务Agent）欲注册自己的服务，其主要代码如下：
　　Service Description sd=new Service Description( )；
　　　　　　　　　　//创建服务描述对象，描述服务属性
　　DF Agent Description DFad=new DF Agent Description( )；
　　　　　　　　　　//创建自身描述对象，描述自身信息
　　Codec language=new SLCodec( )；//采用SL内容语言规范
　　Ontology ontology=Basic Ontology.getInstance( )；
　　　　　　　　　　//采用基本本体语言构建服务描述对象
　　sd.setName(getLocalName( ))；
　　sd.setType(″SwageDisposeDataService″)；//为服务命名，其他Agent查询服务时就用此名字
　　sd.addProtocols(InteractionProtocol.FIPA_REQUEST)；
　　　　　　　　　　//服务所采用的互操作协议
　　sd.addLanguages(language.getName( ))；
　　sd.addOntologies(ontology.getName( ))；
　　　　　　　　　//构建自身描述对象
　　DFad.addProtocols(InteractionProtocol.FIPA_REQUEST)；
　　DFad.addLanguages(language.getName( ))；
　　DFad.addOntologies(ontology.getName( ))；
　　DFad.setName(getAID( ))；
　　　　　　　　　//使自身具有构建的服务描述对象
　　DFad.addServices(sd)；
　　try{
　　　 DFService.register(this，DFad)；//在平台提供的默认DF中注册自己的服务
　　}catch(FIPAException e){
　　　　　　　　　//处理异常
　　}
　　当冲突消解Agent需要此服务时，可通过下面的代码来搜索DF，并定位到此服务的提供者，即数据服务Agent[6]。
　　…… //部分变量申明与上段代码相同
　　DFAgentDescription dfd[ ]；//用于存储提供此服务的
　　　　　　　　　　　　　　　//Agent描述信息（服务提供者可能不止一个）
　　　　　　　　　　　　　　　//构建服务描述对象
　　sd.setType(″SwageDisposeDataService″)；
　　sd.addLanguages(language.getName( ))；
　　sd.addOntologies(ontology.getName( ))；
　　sd.addProtocols(InteractionProtocol.FIPA_REQUEST)；
　　DFad.addServices(sd)；
　　try{
　　　 dfd=DFService.search(this，DFad)；//在默认DF中搜索服务提供者
　 …… //与服务提供者通信
　　}catch (FIPAException e){
　　　　 //处理异常
　　}
3.3 通信协议
　　本系统Agent之间通信都采用请求互操作协议，即ACL消息的protocol参数均为fipa-request，用UML表示的该协议流程如图3所示。

Agent提供服务所需的参数和操作结果都包含在ACL消息的content参数中。
3.4 通信内容
　　在本系统中，Agent之间的通信内容是封装在自定义的CSO(Communication Seriable Object)类中，通过JADE提供的串行化接口，可将CSO对象作为ACL消息的content参数在任意Agent之间传递，能达到很好的可扩展效果。CSO的类结构如下：
　　public class CSO implements Serializable {
　　　private String[ ] arg；//服务参数
　　　private float[ ] value；//服务结果
　　　private String comment；//注释
　　……
　　}
　　系统中的数据服务Agent提供数据查询和数据写入服务，它根据服务使用者在CSO.arg[ ]中传送的参数进行实时数据库操作，并将查询结果存储在CSO.value[ ]中返回给请求者。冲突消解Agent接收执行Agent的冲突识别请求(此请求不带参数)，并根据冲突识别算法的需要请求数据服务Agent的数据查询服务或故障诊断Agent的故障诊断服务，将消解结果命令或无冲突命令存放于CSO.arg[0]中，再向执行Agent传送。故障诊断Agent向冲突消解Agent提供故障诊断服务时也需要从CSO.arg[ ]中获取参数，并将诊断结果存放于CSO.value[ ]中，以表明请求诊断的故障是否出现。
　　本文基于FIPA-ACL提出了污水处理Multi-Agent智能化系统的通信技术，确定了其通信方式、通信策略与通信协议，并给出了JADE 3.1软件开发平台上的实现方法。