[论文解读] Autonomic Management for Multi-agent Systems

Nadir K. Salih, Tianyi Zang+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 29, 2011

Multi-Agent Systems and Negotiation参考文献 14被引用 3

一句话总结

本文提出了一种混合架构，将自管理计算原则与多智能体系统相结合，以实现在复杂软件环境中的自管理。通过在基于 Java 的框架中利用智能体的自主性、反应性及目标导向行为，该系统实现了自配置、自愈合、自优化和自保护，从用户处抽象出复杂性，并在诸如 Web 服务等分布式应用中实现适应性与协作性。

ABSTRACT

Autonomic computing is a computing system that can manage itself by self-configuration, self-healing, self-optimizing and self-protection. Researchers have been emphasizing the strong role that multi agent systems can play progressively towards the design and implementation of complex autonomic systems. The important of autonomic computing is to create computing systems capable of managing themselves to a far greater extent than they do today. With the nature of autonomy, reactivity, sociality and pro-activity, software agents are promising to make autonomic computing system a reality. This paper mixed multi-agent system with autonomic feature that completely hides its complexity from users/services. Mentioned Java Application Development Framework as platform example of this environment, could applied to web services as front end to users. With multi agent support it also provides adaptability, intelligence, collaboration, goal oriented interactions, flexibility, mobility and persistence in software systems

研究动机与目标

• 通过实现自主的自管理行为，应对现代软件系统日益增长的复杂性。
• 通过自动化管理配置、修复、优化和保护，降低用户和系统管理的开销。
• 利用软件智能体固有的特性——自主性、反应性、主动性及社会交互能力——实现稳健的系统自管理。
• 通过具体的基于 Java 的开发框架，证明将自管理原则应用于多智能体系统的可行性。
• 在诸如 Web 服务等分布式环境中，实现灵活、智能且持久的交互。

提出的方法

• 将自管理计算特性——自配置、自愈合、自优化和自保护——集成到多智能体系统架构中。
• 采用 Java 应用开发框架作为底层平台，以支持智能体的部署与交互。
• 利用具备自主性、反应性、主动性和社会交互能力的软件智能体，动态管理系统组件。
• 设计以目标为导向且协作的智能体交互机制，以实现对环境变化的自适应响应。
• 将系统作为 Web 服务的前端层进行部署，从终端用户处抽象出底层复杂性。
• 采用持久的智能体状态和移动性特性，以在运行时变化中保持连续性与适应性。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何有效将自管理计算原则集成到多智能体系统中，以降低系统管理的复杂性？
• RQ2 智能体的自主行为与社会交互行为在何种方式下可增强分布式软件系统的自管理能力？
• RQ3 哪些架构与实现模式能够支持在多智能体环境中实现自配置、自愈合、自优化与自保护？
• RQ4 基于 Java 的框架如何支持在真实应用场景中自管理智能体的部署与运行时管理？
• RQ5 该方法在多大程度上可提升面向服务系统（如 Web 服务）的适应性、灵活性与持久性？

主要发现

• 将自管理特性集成到多智能体系统中，可显著从用户和管理员处抽象出系统复杂性。
• 采用目标导向、反应性及主动性的智能体，可支持对系统运行条件变化的动态适应。
• 所提出的架构在分布式环境中展示了实现自配置、自愈合、自优化与自保护的可行性。
• 基于 Java 的框架支持实际部署，并满足灵活性、移动性与持久性等关键非功能性需求。
• 系统设计允许与 Web 服务无缝集成作为前端接口，提升可用性与可扩展性。
• 该方法实现了智能体之间的协作、智能与自适应行为，从而提升了复杂系统中的鲁棒性与性能。