Эту новую парадигму программирования вполне разумно назвать рациональным программированием. Точно так же, как объектно-ориентированное программирование сдвинуло парадигму с написания процедур к созданию объектов, рациональное программирование сдвинуло парадигму с создания информационных объектов к созданию мотивированных агентов.
Yoav Shoham
Агентно-ориентированный подход (АОП) в программировании представляет собой методологию разработки программного обеспечения, основанную на моделировании и реализации так называемых "агентов". Этот подход активно применяется в областях, где требуется сложное взаимодействие автономных единиц с определёнными целями и поведением. Основные принципы АОП могут быть полезны для понимания и решения задач в таких областях, как искусственный интеллект, многопользовательские системы и распределённые вычисления.
Основные понятия
Агент — это автономная сущность, которая может воспринимать окружающую среду через сенсоры и воздействовать на неё через актуаторы. В контексте программирования под агентом понимается программный компонент, способный действовать самостоятельно для достижения своих целей.
Автономность — ключевая характеристика агента. В отличие от простых объектов в объектно-ориентированном программировании (ООП), агенты обладают собственной "волей". Они могут принимать решения и выполнять действия без прямого указания со стороны внешнего управляющего компонента.
Реактивность и проактивность — ещё одна важная особенность агентов. Они способны как реагировать на изменения в окружающей среде, так и проявлять инициативу в достижении своих целей.
Социальное поведение — агентов можно проектировать так, чтобы они взаимодействовали друг с другом. Это взаимодействие может принимать форму кооперации, координации или конкуренции в зависимости от требований и целей системы.
Применение и Преимущества
Агентно-ориентированный подход особенно полезен в приложениях, требующих сложного взаимодействия между элементами системы. Примерами таких приложений являются:
-
Системы с распределённым управлением: АОП позволяет создавать многопоточную или распределённую архитектуру, в которой каждый агент отвечает за определённые задачи, взаимодействуя с другими агентами для достижения общей цели.
-
Системы дополненной реальности и игры: Для создания неигровых персонажей, способных действовать самостоятельно, вызывая более реалистичное взаимодействие с игроками.
-
Управление процессами: В бизнес-приложениях агенты могут управлять сложными процессами, автоматически реагируя на события и изменения окружающей среды.
Технические Подходы
В рамках агентов часто реализуются следующие концепты и техники:
-
BDI-модель: Базируется на трёх ключевых компонентах агента — убеждениях (Beliefs), желаниях (Desires) и намерениях (Intentions). Эта модель описывает, как агенты принимают решения, исходя из своих знаний, целей и планов.
-
Мультиагентные системы (MAS): Комплексные системы, начиная от агентных платформ вроде JADE до более сложных и специфических реализаций. MAS позволяют моделировать взаимодействие большого числа агентов.
-
Коммуникационный протокол: Для взаимодействия агентов используются стандартные протоколы, такие как FIPA ACL, которые определяют формат и семантику сообщений между агентами.
Заключение
Агентно-ориентированный подход представляет собой мощную парадигму, предлагающую инструменты для моделирования и разработки сложных систем с высокой степенью автономности и взаимодействия. Через моделирование автономных агентов с определённым поведением разработчики могут создавать более гибкие, устойчивые и адаптивные системы. Несмотря на то что АОП не заменяет традиционные подходы программирования, он значительно расширяет инструментарий разработчиков, позволяя решать задачи, которые трудно или невозможно адресовать с помощью более простых моделей, таких как классическое объектно-ориентированное программирование.