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摘要: 移动Agent技术的诞生与发展是人工智能技术和网络技术发展的必然结果,通过介绍移动Agent的概念、技术特点和优势,研究移动Agent技术在不同领域的应用。
关键词: 移动Agent;移动Agent技术;应用
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0510124-01
0 引言
Agent是指模拟人类行为与关系、具有一定程度的智能,能够自主的方式执行部分任务,并能与所处环境相互作用的软件程序,是面向对象技术向软件智能化发展的产物,它的出现将计算机软件设计提高到一个更高的抽象层次。人们可以把它看作一个自治的实体,它能够感知环境,并且对外界的信息做出一定的判断与推理,来控制自己的决策与行为,以便完成一定的任务。它具有自主性、自适应性、通信和合作的能力[1]。
移动Agent的思想是让Agent在网络中移动并执行,以完成某些功能。简单地说,移动Agent是一种代表用户或其它所有者的软件实体,在需要的时候,能够主动或被动地从异构网络中的一台机器迁移到另一台机器,并可与其它Agent或资源进行交互。传统客户机与服务器问的交互需要连续的通信支持;而移动Agent可以迁移到服务器上,与之进行高速的本地通信,这种通信不再占用网络资源。移动Agent计算模式能有效地降低分布式计算中的网络负载,提高通信效率,支持离线计算,支持异步自主交互,可动态适应网络环境,具有安全性和容错能力。它为有效地进行数据库访问提供了一种新思路和新方法。
1 移动Agent的应用
移动Agent目前已经从理论探索进入到实用阶段,涌现出了一系列较为成熟的开发平台和执行环境。它的应用范围包括:电子商务、个人软件助理、分布式信息检索、电信网络服务、监视和通告、信息发布、移动设备计算、网络管理、并行任务。由于其自身所具有的优异特性,移动Agent技术已成为继CORBA、EJB后,新一代分布处理的关键技术,并且在很多新兴领域得到了广泛的应用[2]。就移动Agent技术在各个领域的应用,查阅了近年来的相关文献,下面简单介绍一下移动Agent在不同领域的应用。
在基于移动Agent技术的网络教学应用系统一文中,针对目前网络教学存在交互功能较差、更新速度较慢等一些问题,分析移动Agent在网络教育中应用的可能性,提出基于移动Agent的网络教学应用系统。该系统有两种模式,一种是异地式,另一种是非异地式。对于异地的网络教学,该系统根据教学环节以及使用者的不同身份划分为教师Agent、学生Agent、管理Agent和服务Agent;对于非异地的网络教学,该系统设计了基于Agent技术的协作学习系统应用模式,基于移动Agent的协作学习系统主要由教师Agent、基于Agent的协作学习区、协作小组Agent三大部分组成。
在基于移动Agent的个性化数字学习模型研究一文中,综合当前课件系统与基于Web的自适应教育系统的优势,引入移动Agent技术,提出一种面向数字化学习(E Learning)的集成群Agent与Web服务(Multi Agent SystemWeb Services,MASWS)的系统模型,实现了语义Web服务的动态合成,解决了教育流程固化问题;实现了分布式异构平台的资源存取。而由于移动Agent分布在远端执行,避免了传统系统的响应网络延时问题。
在基于移动Agent的水电站分布式故障诊断专家系统一文中,指出目前的分布式故障诊断主要采用C/S计算模型,这些计算模型本身都存在一定的局限性,其中最明显的就是要求所有参与计算的节点在进行交互时,都必须同时在网络中存在。而这篇文章中提出了基于移动Agent的分布式故障诊断专家系统,对其系统结构、实现方法、Agent的管理以及状态变迁进行详细的阐述。
在基于移动Agent技术的试题数据检索系统的设计一文中,描述了传统题库系统在学校教学中的种种局限性,如:试题的更新速度较慢,试题数据不适合学校多课程的考试,数据库数据资料易丢失等。为了弥补传统系统的不足,提出了基于移动代理来实现学院内部网络的试题资料的检索。该系统的客户通过浏览器向WEB服务器发出检索某课程试题的请求;WEB服务器根据请求按Agent服务器列表发出移动Agent;移动Agent移动到Agent服务器上与Agent服务器上的静态Agent进行交互;静态Agent在本地计算机上的数据库进行试题检索;静态Agent将检索结果反馈给移动Agent;移动Agent将所有检索结果返回给WEB服务器;Web服务器将检索后的试题资料反馈给客户。
在移动Agent技术在分布式入侵检测系统中的应用研究一文中,分析了当前分布式入侵检测系统特点及存在的问题,如:在这种系统中,网络中有大量的数据传送将造成网络拥塞;由于分层结构使得IDS极易受到攻击。为解决这些问题,提出了一种基于移动Agent的分布式入侵检测系统,该系统模型由入侵检测处理部件(Intrusion Detection Processor,IDP)、移动Agent 平台(Mobile Agent Platform,MAP)、网络溴探器(Sniffer)组成。将移动Agent技术应用于入侵检测可以带来诸多的优点:减少网络负载、克服网络拥塞、自治执行、与平台无关、动态自适应、静态自适应、可扩展等等。
在一种基于移动Agent的查询处理策略一文中指出,随着网络规模的不断扩大,网络数据一般都是分布存储在网络中各个结点上,而对这些数据的处理一般都是在网络中设置有专门的服务器来处理。对于数据查询一般都是设置查询服务器来处理。该文提出的对于移动查询的讨论就是基于此种模式,即移动环境下,所有用户查询都交由查询服务器来处理。查询服务器可以是一个或多个网内站点。使用移动Agent来处理查询请求与查询结果减少了网络通信量。基于移动Agent查询处理策略,能有效地提高查询处理效率和减少网络传输流量。
在移动Agent在无线传感器网络中的应用一文中,提出采用基于移动Agent的分布式计算模式,设计了一种移动Agent系统,用于实现无线传感器网络的数据融合。无线传感器网络构成的是一个分布式环境,但是在传统的C/S模式中,数据是被从节点传到处理中心去处理,这不太适合无线传感器网络的特点。因此,该文提出采用基于移动Agent的分布式计算模式。由于移动Agent是一个能在异构网络中自主地迁移并执行任务的软件实体,通过移动处理代码到数据,可以有效地减少网络负载、带宽及时延,实现网络的可扩展性,可靠性和容错性。
在移动Agent技术在农业智能决策系统中的应用研究一文中,构造了一个基于移动Agent的农业智能决策系统框架,其主要构成如下:在省农业技术中心及下属乡节点提供Agent的运行环境和服务接口。将基础数据及专
家知识放在各节点数据库与知识库中,将模型库设计在技术中心服务器。决策时由中心服务器派出移动Agent到各节点上,并在那里进行与当地数据及知识进行计算和推理。完毕迁移到下一节点,最后携带统计结果返回。将计算和推理在数据端处理,减少了在网络中流通的数据量,同时有利于知识与数据的及时更新,并节省了传统的数据逐级上报时间。该文章探讨的内容为移动Agent技术的应用提供了一个新的研究领域。
在移动Agent技术在网格系统中的应用研究一文中,对如何在网格系统中应用移动Agent进行了讨论,建立了一个基于移动Agent的网格系统的模型,给出了该网格系统的具体工作流程,并探讨了如何将该模型应用于对旅游数据的挖掘,从而为建立全国范围内的旅游信息网格门户网站提供一种实现方法。作为继Internet、Web技术之后的第三次互联网技术浪潮,网格的目标就是消除资源孤岛,以较低成本获得高性能,即将地理上分布的、系统上异构的多种计算资源通过高速网络连接起来,协同解决大型应用问题,进行广域信息资源的分布共享。然而,在实际应用中,网络带宽往往不能满足网格应用的需要,导致应用的整体效率下降。而移动Agent具有的主动运行、有自己目标并能根据周围环境做出反应的特点,在分布式环境中可以大大减少网络通信的流量,从而解决网格技术中因为带宽不足而产生的效率“瓶颈”。
在基于移动Agent技术的数字版权保护方案研究一文中,针对各种数字版权保护技术应用的现状,提出更加有效的版权保护技术方案基于移动Agent技术的数字版权保护。数字版权保护就是利用一些信息安全技术解决方案保护数字信息拥有者的版权,确保具有权限的用户合法使用数字作品。目前数字版权保护技术主要分为基于硬件和基于软件的信息安全技术两大类,但因为对硬件的依赖性或只局限于某一方面的保护,使现有的技术并不能对数字版权保护问题做到全面的解决,为此本文提出一种基于移动Agent技术的数字版权保护方案,重点解决数字作品的传输和远程控制等其它技术较少涉及的问题。
2 小结
由上述所描述的移动Agent在各个领域的应用可以看出,移动Agent计算模式集中了其他传统分布式技术(如客户/服务器模式、分布式对象技术、移动代码技术)的优点并结合分布式人工智能技术提供了一个普遍的(pervasive)、开放的(open)、广义的(generalized)、简便的(Simple)分布式应用开发框架。移动Agent与其它技术相比具有的优点有:1)减少网络带宽和时延;2)支持离线计算;3)实现载荷卸载;4)提供定制化服务;5)易干分发服务;6)增加应用的强壮性;7)动态均勺分布性;8)并行性[3]。
参考文献:
[1]聂亚杰,移动Agent技术及其应用,桂林工学院学报,2002,04.
[2]李淑琴,Internet上的移动Agent技术,计算机工程与设计,2001,03.
[3]石太伟,一种基于移动agent的分布式应用系统架构,计算机工程,2005,24.
作者简介:
焦瑞,山西医科大学计算中心。
关键词: 移动Agent;移动Agent技术;应用
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0510124-01
0 引言
Agent是指模拟人类行为与关系、具有一定程度的智能,能够自主的方式执行部分任务,并能与所处环境相互作用的软件程序,是面向对象技术向软件智能化发展的产物,它的出现将计算机软件设计提高到一个更高的抽象层次。人们可以把它看作一个自治的实体,它能够感知环境,并且对外界的信息做出一定的判断与推理,来控制自己的决策与行为,以便完成一定的任务。它具有自主性、自适应性、通信和合作的能力[1]。
移动Agent的思想是让Agent在网络中移动并执行,以完成某些功能。简单地说,移动Agent是一种代表用户或其它所有者的软件实体,在需要的时候,能够主动或被动地从异构网络中的一台机器迁移到另一台机器,并可与其它Agent或资源进行交互。传统客户机与服务器问的交互需要连续的通信支持;而移动Agent可以迁移到服务器上,与之进行高速的本地通信,这种通信不再占用网络资源。移动Agent计算模式能有效地降低分布式计算中的网络负载,提高通信效率,支持离线计算,支持异步自主交互,可动态适应网络环境,具有安全性和容错能力。它为有效地进行数据库访问提供了一种新思路和新方法。
1 移动Agent的应用
移动Agent目前已经从理论探索进入到实用阶段,涌现出了一系列较为成熟的开发平台和执行环境。它的应用范围包括:电子商务、个人软件助理、分布式信息检索、电信网络服务、监视和通告、信息发布、移动设备计算、网络管理、并行任务。由于其自身所具有的优异特性,移动Agent技术已成为继CORBA、EJB后,新一代分布处理的关键技术,并且在很多新兴领域得到了广泛的应用[2]。就移动Agent技术在各个领域的应用,查阅了近年来的相关文献,下面简单介绍一下移动Agent在不同领域的应用。
在基于移动Agent技术的网络教学应用系统一文中,针对目前网络教学存在交互功能较差、更新速度较慢等一些问题,分析移动Agent在网络教育中应用的可能性,提出基于移动Agent的网络教学应用系统。该系统有两种模式,一种是异地式,另一种是非异地式。对于异地的网络教学,该系统根据教学环节以及使用者的不同身份划分为教师Agent、学生Agent、管理Agent和服务Agent;对于非异地的网络教学,该系统设计了基于Agent技术的协作学习系统应用模式,基于移动Agent的协作学习系统主要由教师Agent、基于Agent的协作学习区、协作小组Agent三大部分组成。
在基于移动Agent的个性化数字学习模型研究一文中,综合当前课件系统与基于Web的自适应教育系统的优势,引入移动Agent技术,提出一种面向数字化学习(E Learning)的集成群Agent与Web服务(Multi Agent SystemWeb Services,MASWS)的系统模型,实现了语义Web服务的动态合成,解决了教育流程固化问题;实现了分布式异构平台的资源存取。而由于移动Agent分布在远端执行,避免了传统系统的响应网络延时问题。
在基于移动Agent的水电站分布式故障诊断专家系统一文中,指出目前的分布式故障诊断主要采用C/S计算模型,这些计算模型本身都存在一定的局限性,其中最明显的就是要求所有参与计算的节点在进行交互时,都必须同时在网络中存在。而这篇文章中提出了基于移动Agent的分布式故障诊断专家系统,对其系统结构、实现方法、Agent的管理以及状态变迁进行详细的阐述。
在基于移动Agent技术的试题数据检索系统的设计一文中,描述了传统题库系统在学校教学中的种种局限性,如:试题的更新速度较慢,试题数据不适合学校多课程的考试,数据库数据资料易丢失等。为了弥补传统系统的不足,提出了基于移动代理来实现学院内部网络的试题资料的检索。该系统的客户通过浏览器向WEB服务器发出检索某课程试题的请求;WEB服务器根据请求按Agent服务器列表发出移动Agent;移动Agent移动到Agent服务器上与Agent服务器上的静态Agent进行交互;静态Agent在本地计算机上的数据库进行试题检索;静态Agent将检索结果反馈给移动Agent;移动Agent将所有检索结果返回给WEB服务器;Web服务器将检索后的试题资料反馈给客户。
在移动Agent技术在分布式入侵检测系统中的应用研究一文中,分析了当前分布式入侵检测系统特点及存在的问题,如:在这种系统中,网络中有大量的数据传送将造成网络拥塞;由于分层结构使得IDS极易受到攻击。为解决这些问题,提出了一种基于移动Agent的分布式入侵检测系统,该系统模型由入侵检测处理部件(Intrusion Detection Processor,IDP)、移动Agent 平台(Mobile Agent Platform,MAP)、网络溴探器(Sniffer)组成。将移动Agent技术应用于入侵检测可以带来诸多的优点:减少网络负载、克服网络拥塞、自治执行、与平台无关、动态自适应、静态自适应、可扩展等等。
在一种基于移动Agent的查询处理策略一文中指出,随着网络规模的不断扩大,网络数据一般都是分布存储在网络中各个结点上,而对这些数据的处理一般都是在网络中设置有专门的服务器来处理。对于数据查询一般都是设置查询服务器来处理。该文提出的对于移动查询的讨论就是基于此种模式,即移动环境下,所有用户查询都交由查询服务器来处理。查询服务器可以是一个或多个网内站点。使用移动Agent来处理查询请求与查询结果减少了网络通信量。基于移动Agent查询处理策略,能有效地提高查询处理效率和减少网络传输流量。
在移动Agent在无线传感器网络中的应用一文中,提出采用基于移动Agent的分布式计算模式,设计了一种移动Agent系统,用于实现无线传感器网络的数据融合。无线传感器网络构成的是一个分布式环境,但是在传统的C/S模式中,数据是被从节点传到处理中心去处理,这不太适合无线传感器网络的特点。因此,该文提出采用基于移动Agent的分布式计算模式。由于移动Agent是一个能在异构网络中自主地迁移并执行任务的软件实体,通过移动处理代码到数据,可以有效地减少网络负载、带宽及时延,实现网络的可扩展性,可靠性和容错性。
在移动Agent技术在农业智能决策系统中的应用研究一文中,构造了一个基于移动Agent的农业智能决策系统框架,其主要构成如下:在省农业技术中心及下属乡节点提供Agent的运行环境和服务接口。将基础数据及专
家知识放在各节点数据库与知识库中,将模型库设计在技术中心服务器。决策时由中心服务器派出移动Agent到各节点上,并在那里进行与当地数据及知识进行计算和推理。完毕迁移到下一节点,最后携带统计结果返回。将计算和推理在数据端处理,减少了在网络中流通的数据量,同时有利于知识与数据的及时更新,并节省了传统的数据逐级上报时间。该文章探讨的内容为移动Agent技术的应用提供了一个新的研究领域。
在移动Agent技术在网格系统中的应用研究一文中,对如何在网格系统中应用移动Agent进行了讨论,建立了一个基于移动Agent的网格系统的模型,给出了该网格系统的具体工作流程,并探讨了如何将该模型应用于对旅游数据的挖掘,从而为建立全国范围内的旅游信息网格门户网站提供一种实现方法。作为继Internet、Web技术之后的第三次互联网技术浪潮,网格的目标就是消除资源孤岛,以较低成本获得高性能,即将地理上分布的、系统上异构的多种计算资源通过高速网络连接起来,协同解决大型应用问题,进行广域信息资源的分布共享。然而,在实际应用中,网络带宽往往不能满足网格应用的需要,导致应用的整体效率下降。而移动Agent具有的主动运行、有自己目标并能根据周围环境做出反应的特点,在分布式环境中可以大大减少网络通信的流量,从而解决网格技术中因为带宽不足而产生的效率“瓶颈”。
在基于移动Agent技术的数字版权保护方案研究一文中,针对各种数字版权保护技术应用的现状,提出更加有效的版权保护技术方案基于移动Agent技术的数字版权保护。数字版权保护就是利用一些信息安全技术解决方案保护数字信息拥有者的版权,确保具有权限的用户合法使用数字作品。目前数字版权保护技术主要分为基于硬件和基于软件的信息安全技术两大类,但因为对硬件的依赖性或只局限于某一方面的保护,使现有的技术并不能对数字版权保护问题做到全面的解决,为此本文提出一种基于移动Agent技术的数字版权保护方案,重点解决数字作品的传输和远程控制等其它技术较少涉及的问题。
2 小结
由上述所描述的移动Agent在各个领域的应用可以看出,移动Agent计算模式集中了其他传统分布式技术(如客户/服务器模式、分布式对象技术、移动代码技术)的优点并结合分布式人工智能技术提供了一个普遍的(pervasive)、开放的(open)、广义的(generalized)、简便的(Simple)分布式应用开发框架。移动Agent与其它技术相比具有的优点有:1)减少网络带宽和时延;2)支持离线计算;3)实现载荷卸载;4)提供定制化服务;5)易干分发服务;6)增加应用的强壮性;7)动态均勺分布性;8)并行性[3]。
参考文献:
[1]聂亚杰,移动Agent技术及其应用,桂林工学院学报,2002,04.
[2]李淑琴,Internet上的移动Agent技术,计算机工程与设计,2001,03.
[3]石太伟,一种基于移动agent的分布式应用系统架构,计算机工程,2005,24.
作者简介:
焦瑞,山西医科大学计算中心。