前言

Agent和多Agent系統（MAS）現在已成為一種應對各種復雜IT情景的強大技術，如生產過程、Web服務、基于Internet計算的市場和分布式網絡管理等。然而，新近出現的理解認為，MAS不僅是一種有效的技術，還代表了一種新型的軟件開發通用范型，即基于自主軟件實體（Agent）的設計和開發應用。這種實體位于某個環境中，可以通過高層協議和語言的交互來靈活實現其目標。這些特點非常適合于解決現時情景下的復雜軟件開發。事實上，① 自治的應用組件，反映了現代分布式系統內在的分散性，并且可視為系統被不同的利益相關者所擁有，在模塊化和封裝概念上進行了自然延伸；② Agent運行和交互（包括相互之間及Agent與環境之間）所采取的靈活方式，適應于現今軟件在動態和不可預知的情況下運行；③ Agent的概念為人工智能的成果提供了一個統一的觀點，通過使用Agent和MAS作為存放智能行為的、可靠的和易管理的知識庫，從而利用人工智能的成果解決現實世界中的問題。

在過去幾年中，基于Agent的計算被日益接受為一種新型的軟件工程范型，已經有大量的研究是關于定義合適的模型、工具和技術，以支持開發復雜的MAS軟件系統。這些研究，即面向Agent的軟件工程（AOSE），不斷地提出各種新的建模方法和技巧、新的設計方法和工具，尤其是新型的面向Agent的范型。

關于AOSE的科學論文在文獻中出現得越來越多，遍布在不同的會議、期刊和新聞上。因此，無論是新人還是專家，在這個領域中進行研究時，在操作所有這些材料時總會有困難。本書試圖將各種研究結果和建議有組織地綜合在一起，雖然非常多樣化，但都以促進MAS的開發為相同的總體目標。我們的希望就是，這本書能夠為研究者和學生了解AOSE的發展現狀提供線索，而不用在現有的數字圖書館中搜索數以千計的文件，也不會在無盡的搜索中迷失方向。

當然，我們需要清楚地認識到，AOSE的研究仍處于初級階段。在AOSE被廣泛接受，并且在MAS復雜軟件系統研究中成為實際可用的范型之前，就必須面對所出現的挑戰。出于這些原因，本書避免支持特定的技術或方法，而只是給讀者介紹不同的設計方法和實現技術，給予他們更多的選擇余地。本書的內容共分為五個部分：

● 第一部分（基于Agent的軟件開發基礎知識）是介紹性的，目的在于闡明為什么基于Agent是設計復雜軟件系統的合適方法（比現有的傳統方法優越），同時從不同層面對AOSE的研究現狀進行調查。

● 第二部分（面向Agent的開發方法）闡述了三種經典的方法學（即Gaia、Tropos和MaSE），它們在過去幾年中作為通用方法來指導開發復雜的MAS，在研究者群體中具有巨大的影響；三種特殊的方法（即ADELFE，MESSAGE和Prometheus），雖然影響力不大，但自身的有趣的特性使它們非常適合于MAS特殊類（如自適應的MAS和基于Agent的系統）的設計和特殊的應用領域（如電信應用和智能商場）。

● 第三部分（改進面向Agent的軟件開發方法）針對目前AO方法所面臨的困境，提出了層次開發框架HDA，為將Agent技術變為復雜系統建模的有力工具提供了一種可行的途徑。HDA能夠基于現有的各種AO（Agent Oriented）元模型定制出符合特定項目需求的方法，并為設計模型的實現提供了一整套的方案，解決了設計模型同軟件實現相脫節的問題。

● 第四部分（面向Agent的軟件工程工具和基礎設施）將焦點從方法學轉換到基礎設施和工具上。事實上，盡管方法學驅動著構建MAS的過程，但只有提供了適當的工具和軟件基礎設施，才能最終實現一個良好的工程化軟件系統。概念性工具列出了FIPA標準和AUML，軟件基礎設施則介紹了截至目前可供開發者使用的、最有前途的工具JADE。

● 第五部分（新興的趨勢和前景）更具有應用導向的性質，集中在MAS技術未來的假定應用上，如信息服務和普適計算。在這些新出現的技術背景下，基于Agent的系統有可能得到廣泛利用，為了促進開發的可靠性和有效性，對AOSE的技術的需求也可能會更迫切。在此基礎上，給出了該領域的AOSE研究路線圖。

在國家科技支撐計劃重大項目課題“三峽庫區樞紐港經濟圈物流服務示范工程（2006BAH02A20）”、國家科技支撐計劃重點項目課題“生殖健康公共服務架構設計與信息標準研制（2008BAH24B01）”和北京市自然科學基金項目“現代服務理論及其在現代物流服務業中的應用研究（4082017）”和河南理工大學博士基金課題“Agent軟件理論與關鍵技術研究（648227）”的支持下，作者進行了有關Agent建模技術在現代信息服務中的應用研究和開發工作，取得了一些初步的成果，希望通過本書與廣大科技人員和讀者交流與共享，從而推動Agent技術的研究和實施。

首先我想強調，這本書凝聚了AOSE領域很多研究人員的努力成果，在這里感謝他們為AOSE的發展所作出的顯著貢獻。沒有他們，我們將永遠不會形成對該領域研究的寬廣視野。另外，這里要特別感謝河南理工大學計算機學院的賈宗璞教授在百忙之中抽出時間審閱了全書，提出了很多有價值的修改意見，對于全書的形成至為重要。

另外，本書的完成還要感謝我的妻子王淑芳，她對本書所參閱的文獻資料做了大量的整理工作；感謝河南理工大學計算機學院的研究生朱紅磊、李慧琴、張亞婷、潘亞峰、王娟、楊玲、車平、張純等，他們為本書的插圖和校對進行了大量辛苦的工作；感謝河南理工大學智能科學實驗室的同事劉小燕、馬永強、羅軍偉、侯艷芳、王志衡和李會軍，他們為本書的寫作提出了很多寶貴的建議。感謝山東科技大學的博士生李東民和湖北工業大學的研究生朱傳鴻，清華大學CIMS工程中心實驗室的朱鵬、王婷、劉志宇和李夢生，他們為本書的完稿提供了很多力所能及的幫助。最后，我真心感謝本書的編輯，是她付出的辛勤勞動，使得這本書能最終面世。

作 者

河南理工大學

2008年10月