KE1 - Systeme und Agenten

Menge von

• von einander unabhängiger Komponenten, die miteinander interagieren

• Schichten, die integriertes von der Umwelt abgrenzbares Ganzes bilden -> und einen Zweck haben

Auf Systemgrenze achten

• innere Struktur

• Funktion und Verhalten

• Kommunikation

= Rahmenstruktur des Systemmodells

= Eigenschaften, wie Komponenten sich gegenseitig beeinflussen

• z.B. Medium zum Datenaustausch

Komponenten interagieren und können selbst Systeme sein

(auch Individuum)

= Komponente, die selbstständig wahrnimmt und eigene Entscheidungen trifft

• Wahrnehmung mittels Sensoren

• Handlungen auf Ziel ausgerichtet -> handeln rational - mit Aktoren

• können lernen

1. Regelbasiert

2. Zielorientiert

3. Nutzenorientiert

• Ursache-/ Wirkungsregeln

• besondere Art: "Repräsentierende Agenten"

  = haben internes Modell das eigene Wirkungen antizipieren kann

• aktuellen Zustand der Umwelt/ des Agenten in Zielzustand überführen

• haben individuelles Modell der Welt/ von sich selbst

• Weiterentwicklung von zielorientiert

• maximiert Nutzen

• kann zwischen mehreren Zielen entscheiden

Austausch/ Übertragung von Informationen

• substrat der Kommunikation

• Schnittstelle zu Agenten

• Agenten erzeugen und konsumieren Kommunikationsobjekte auf Medium

1. One-to-One

2. One-to-Many

   1. Broadcast = einer an alle

   2. Multicast = einer an mindestens einen anderen aus der Gruppe

3. Many-to-One

   = einer ist Koordinator und sammelt von anderen

4. Many-to-Many

   = durch Internet erlaubt

Persistenz und Synchronizität

• persisent = E-Mail

• transient = Live-Chat

• synchron = Telefongespräch

• asynchron = Einträge in Newsgroups

1. Wer/ Was veranlasste

2. in welcher zeitlichen Abfolge/ zu welchem Zeitpunkt

3. welche Vorgänge

Überlegungen:

• Sprachelementen (Syntax, Grammatik, Vokabular)

• Ablaufsteuerung und -Kontrolle

• Zugang zum Übertragungsmedium und Nachrichtenvermittlung

Aufschreiben der drei

Protokollbestandteile:

1. Zeitpunkt

2. Veranlasser

3. Vorgang

alle Verfahren brauchen Kommunikation

1. Ein Koordinator, sequentielle Zuordnung

   • keine Parallelität möglich

   • braucht Koordinator

2. Aufgabenteilung per Broadcast

   • Agenten bearbeiten öffentliche Liste von Aufgaben kompetetiv

   • Agenten können geliche Aufgabe bearbeiten

   • Parallelität möglich

   • Koordinator braucht nicht alle Agenten kennen

   • Prokoll muss Bearbeitung jeder Aufgabe sicherstellen

3. serielle Nachrichtenkette(n)

   • kein Koordinator

   • jeder Agent bestimmt nächsten Bearbeiter (bis Aufgabe fertig ist)

   • Problem: Bearbeitung kann stehen bleiben

4. Zentrale Anlaufstelle, Perspektivwechsel zum Agenten

   • Agenten holen sich selbst Aufgaben (sie haben Initiative)

   • Prinzip vom www

= eine bestimmte Interaktionsform sozialisierter Individuen

1. Festlegung gemeinsamer Ziele

2. abgestimmtes Handeln

3. vereinbarte Ergebnisaufteilung

-> bedeutet nicht, dass alle ihre Ziele erreichen

• Individuell optimale Strategie (Verrat) funktioniert nur für einen der Spieler, setzen beide Spieler auf Verrat, verlieren beide.

• Kooperation ginge nur durch Kommunikation und die ist nicht möglich

1. Täuschung (braucht auch Kommunikation)

2. Payoff = individuell/ kollektiv optimale Verhalten hängt vom Regelwerk ab

1. Individuum kann allein seine Ziele nicht erreichen

2. kann Aufgaben nicht genauso gut wie andere Individuen erledigen

3. gesellschaftliche Regeln/ Gesetze schränken Handlungsmöglichkeiten ein

4. Individuum ist abhängig von Handlungen anderer Individuen

Kommunikation

1. kollektives Problemlöseverhalten

2. Verteilung der Aufgaben

3. Verhandlung und Lösung individueller Konflikte

= kein Nachrichtenaustausch

• Beobachtung anderer Individuen und deren

  Handelns

• Ableitung des eigenen

  Handelns vom Zustand

  eines Kooperationsobjektes (Stigmergie)

Koordination durch Beobachtung der Umwelt

Bsp. Termiten beobachten Fortschritt des Baus

G = (V, E, B)

• Knoten

• Kanten

• Gewichte

1. Zerlegbarkeit

   = welche Teilaufgaben

2. Reihenfolge

   = ist eine Reihenfolge nötig?

   Vorteile durch Neuverteilung?

3. Zuteilung

   = wer übernimmt welche Teilaufgabe

1. Multifunktionsserver

2. Cloning

3. Pipelining

4. Multiplexing

5. 2-tier, 3-tier, n-tier

6. Peer to Peer

• Server erledigen verschiedene Aufgaben

• Gerät mit einer Kommunikationsschnittstelle

• nimmt dort Aufgaben an

• und gibt Ergebnisse aus

Beispiel Faxmaschine

• Server kennt alle

• Clients kommunizieren nicht untereinander

• mittlere Komplexität und Anzahl Aufträge

• ein Broker wählt einen von mehreren Server

• Client kommuniziert dann direkt mit Server

• Nachteil: Client muss wissen, dass er mit Broker zuerst kommuniziert

  
  

• mehrere Prozesse auf einer Maschine

• Vaterprozess V erzeugt Kindprozesse von sich für Anfragen

  • Anzahl Kindprozesse bestimmen Grad der Parallelität

• geht nur mit einem Server - sonst braucht man virtuellen Server (VS)

• Aufträge können sich überholen

• einfach umsetzbar

Beispiel: Besetzung von Supermarktkassen je nach Kundenandrang

• wenn Aufgabe aus mehreren, gleichgroßen Teilaufgaben besteht

  • Vorteil bei vielen Spezialaufgaben

• Tasks durchlaufen die Pipeline

  • von einem Server zum nächsten

• Aufträge können sich nicht überholen

  • Server können spezialisiert sein

• Anzahl Server bestimmt Parallelität

• brauchen Kommunikationsaufwand

Beispiel: Fließbandarbeit

= ereignisorientierte Programmierung

Bsp. Kellner: macht was anderes, wenn Kunde noch Zeit zum Aussuchen braucht

tier = unabhängige Schichten

• jede Schicht kommuniziert nur mit dem direkten Nachbarn

• besser Wartung, weil Schichten getrennt

= Peer-to-Peer

• jeder Peer alle Aufgaben und alle anderen Peers

• Ausfall eines Peers wenig Auswirkungen - robust

• keine Einschränkungen an Anzahl der Teilnehmer

• jeder Peer individueller Agent mit wohldefinierter Systemschnittstelle

• skalierbar, robust, fehlertolerant