Auszeichnungssprachen Agentenuntersttzung durch XML Jan Schimmelmann Auszeichnungssprachen XML

Auszeichnungssprachen Agentenunterstützung durch XML Jan Schimmelmann

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Übersicht • Warum Agenten? • Was sind Agenten? • Ontologien • Multi-Agenten-Systeme (MAS) • Agentensprachen (ACLs) § KQML § FIPA • DARPA Agent Markup Langugage (DAML) Seite 1 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Warum Agenten? • Suchmaschinen nicht präzise genug, zurück gelieferte Dokumente meistens nicht relevant Information Retrieval verbessern • Zusammenstellung von Informationen (nicht nur Suche) • 2000: 22500 Online-Shops in 500 Kategorien unübersichtlich und untransparent • 2001: www. jobpilot. de mehr als 94000 Jobangebote in 16 Berufsbereichen • Semantik von Web-Seiten oft schwer verständlich Internet / Intranet agents I need to go to Fort Worth on Monday for 3 days. itinerary, tickets & maps hotels personal assistant agent maps car rental airlines Quelle: XML + Semantics = DARPA Agent Markup Language (DAML); William Holmes, Dr. Paul Kogout Seite 2 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Warum XML für Agenten? • NLP (Natural Processing Language): § Bestehende Grammatiken und Semantiken zu schwer zu verarbeiten § Trotzdem: Message-Understanding von 75% • Einsatz von XML zur Trennung von Inhalt und Darstellung • Einsatz von Tags gibt Daten Semantik, jedoch zu schwer zu generalisieren (Diskussion: eine DTD für Alle(s)) • Einsatz von Ontologien als Beschreibung der Entities und Attributes in einer DTD zur Kommunikation unter Agenten und Verarbeitung von Informationen Seite 3 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Was sind Agenten? Eigenschaften: Mobilität, Selbständigkeit, Personifizierbarkeit, Intelligenz, Anpassungsfähigkeit, Fähigkeit zur Zusammenarbeit, … … und natürlich Software! • Daten in HTML für Menschen verständlich, aber nicht für Maschinen • Nicht überall einsetzbar; Voraussetzung: strukturierte oder halbstrukturierte Daten • Mediators, Matchmaking Agents, Broker Systems, Information Agent, Application Agent Seite 4 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Mobile Agenten • Nicht an einen Rechner gebunden; kompletter Code wird transferiert • Server muss Schnittstelle für Ausführung von Agenten zur Verfügung stellen • Nachteile: § Sicherheitsprobleme, da kompletter Code übertragen wird § Agenteninfrastruktur nötig zur Kommunikation • Vorteile: § Verringerung der Netzwerklasten § Verhandlungen mit Anbieter durch Verwendung von bereits gewonnen Daten Seite 5 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Mobile Agenten (Forts. ) Weiteres Problem: kompletter Datenverlust, falls Netzwerkfehler auftritt und Agent beschädigt wird Lösungen: • Agent schickt Zwischenergebnis an den Client • Agent wird zwischengespeichert • Erzeugung zweier Agenten, die nacheinander alle relevanten Server besuchen Bei unabhängigen Anfragen, mehrere Agenten gleichzeitig erstellen und parallel zu den Servern schicken Seite 6 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Ontologien Beschreibung: „Beschreibung der Semantik, die auch für Maschinen verständlich ist. “ Ontologie DTD Beispiel: „Was bedeutet „capital“ ? • Regierungssitz (z. B. Berlin) • Großgeschriebener Anfangsbuchstabe • Gelder, Wertpapiere, Bankanlagen • Kapitell (oberer Säulenabschluss) Seite 7 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Multi-Agenten-Systeme (MAS) • Wünschenswert, wenn mehrere Agenten zusammenarbeiten würden • Durch Kommunikation können mehrere Agenten Probleme lösen, die einzelner Agent nicht lösen kann • Zugriffs-Modelle (access models): § Pull: Anfrage an den Agenten, der dann nach Informationen sucht § Push: Agent weiß welche Informationen benötigt werden und schickt diese an den Client • Content Language, Query Language trotz gleicher Content Language Missverstehen (semantisches Missverstehen), da das Vokabular abweichen kann (Ontologie) Seite 8

XML und Agenten Multi-Agenten-Systeme (Forts. ) • Gleiche DTD nicht erforderlich; DTD Translator denkbar (ähnlich einem push/pull-Konverter) • Wrapper als Brücke zwischen heterogenen Systemen Pull based Application Pull/Push Converter Intelligent Broker Cache / Persistent Storage Pro-Active Information Agents Push interface (Subscription) Client Server Pull interface (Query) Client Server Quelle: Stefan Haustein, Sascha Lüdecke; Towards Information Agent Interoperability Seite 9 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Agent-Communication-Language (ACL) • Agenten sollten Pläne und Ziele teilen oder sogar Erfahrungen und Strategien • Agenten sollten nicht nur einfache Nachrichten austauschen, sondern aufgabenorientierte Unterhaltungen haben • BDI-Agenten, die über ihre BDI-Zustände kommunizieren (B = Belief, D = Desire, I = Intention) • 3 -Schichten Modell: • Syntaktische Übersetzung von Sprachen oder Sprachfamilien (OMG Object Management Group) • Ontologie: gleiche Bedeutung von Objekten trotz unterschiedlicher Namen • Agentenkommunikation: anfragen, mitteilen, Hilfe finden, … Seite 10 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Knowledge Query Manipulation Language (KQML) • Sprache zum Austausch von Nachrichten, unabhängig von Inhalt, Syntax oder verwendeter Ontologie • Kein vollständiges Set an „performatives“ (nicht minimal, aber erweiterbar) • „performative“ (bei KQML): primitiver Nachrichtentyp (z. B. assertion, query, command) • Semantik nur vorhanden als: Vorbedingung, Nachbedingung und Vollständigkeitsbedingung • Syntax in Lisp geschrieben Seite 11 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Knowledge Query Manipulation Language (Forts. ) Seite 12 : sender Sender Nachricht : reveiver Empfänger der Nachricht : content Eigentlicher Inhalt der Nachricht : reply-with Kennzeichen für erwartete Antwort (Betreff) : in-reply-to Korrespondierend zu reply-with : language Zur Codierung verwendete Sprache : ontology Verwendete Ontologie (Vokabular) 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Knowledge Query Manipulation Language (Forts. ) Beispiel für „tell“ Pre(A): Vorbedingung für A Pre(B): Vorbedingung für B Post(A): Nachbedingung für A Post(B): Nachbedingung für B Completion: Vollständigkeitsbedingung Bel: Glauben Know: Wissen Want: Wunsch Seite 13 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Foundation for Intelligent Physical Agents (FIPA) • Ähnlich wie KQML; Syntax ist gleich, nur Namen für einige „primitives „ (performatives) sind anders • Verwendung der Modal Logik • Semantic Language: Multimodal Logik mit Operatoren für: § Beliefs (B) § Desires (D) § Uncertain beliefs (U) § Intensions (I), (persitent goals, PG) • Feasibility precondition (Vorbedingung für den Sender; muss halten) • rational effect (Erwartete Antwort des Empfängers) Seite 14 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Foundation for Intelligent Physical Agents (Forts. ) • Nachrichten und Inhalt in XML codiert • Nicht nur auf das Sprachlevel beschränkt Beispiel: Agent i will Agent j über Φ informieren • Aktuelle Spezifikation FIPA 97, verfügbar unter www. fipa. org Seite 15 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten DARPA-Agent-Markup-Language (DAML) „Sprache zur Erstellung von Ontologien und zur Auszeichnung von Informationen, so dass sie von Maschinen verstanden werden können. “ (www. daml. org) • Erweiterung zu XML und RDF (Resource Description Framework) • Verwendbar für verschiedenste Ressourcen (nicht nur Web. Seiten) • www. daml. org Seite 16 15. 07. 2003

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Ursprung von DAML • Extensible Markup Language (XML) § Stellt sysntaktische Kompatibilität zur Verfügung § Beruht auf implizit vereinbarten Semantiken • Resource Description Framework (RDF) § Erschaffen um Metadaten für Web-Ressourcen in einer XML Syntax darzustellen • RDF Schema (RDFS) § Fügt objektorientierte Konzepte hinzu: class und subclass DAML RDFS RDF XML Quelle: XML + Semantics = DARPA Agent Markup Weitere Informationen: www. w 3 c. org Seite 17 Language (DAML); William Holmes, Dr. Paul Kogout

Auszeichnungssprachen XML und Agenten DAML (Forts. ) Evolution of Metadata explicit semantic agreements via machine-readable ontologies implicit semantic agreements on paper! document parsing info keywords browser web crawler XML schema Subject verb object semantics for selected sentences Full semantics for all content XML parsers agents (near-term) agents (future) Quelle: XML + Semantics = DARPA Agent Markup Language (DAML); William Holmes, Dr. Paul Kogout Seite 18

Auszeichnungssprachen XML und Agenten Noch Fragen? Seite 18 15. 07. 2003