mobile agents

www.fhsg.ch/praxisprojekte

Mobile AgentsSWAT - Gruppe 1

Pascal Eigenmann

Gabriela Caduff

Surasak Liewvanich

Christian Näf

2013

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Inhalt

• Modelle der elektronischen Datenverarbeitung• Software-Agent Definition• Eigenschaften von Software-Agenten• Unterschied Mobile Agents zu Software Agents• Abgrenzung• Aufbau von Agentensystemen• Standards• Sicherheitsrelevante Aspekte• Potenzial, Machbarkeit, Grenzen

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Mainframe - Terminals

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Client - Server

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Distributed Computing

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Mobile Agents

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Software-Agent Definition

Als Software-Agent bezeichnet man ein Computerprogramm, das zu gewissem eigenständigem und eigendynamischem Verhalten fähig ist. Das bedeutet, dass abhängig von verschiedenen Zuständen (Status) ein bestimmter Verarbeitungsvorgang abläuft, ohne dass von außen ein weiteres Startsignal gegeben wird oder während des Vorgangs ein äußerer Steuerungseingriff erfolgt.

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Eigenschaften von Software-Agenten

• autonom: unabhängig von Benutzereingriffen• kognitiv: lernfähig aufgrund vergangener Entscheidungen• kommunikativ: Ist fähig seine Zustände seiner Umgebung

mitzuteilen• modal adaptiv: Ändert die eigenen Einstellungen

(Parameter/Struktur) aufgrund eigener veränderter Zustände oder veränderter Zustände der Umgebung

• proaktiv: kann Aktionen selber ausführen• reaktiv: reagiert auf Änderungen• robust: kann innere und/oder äussere Störungen kompensieren• sozial: kommuniziert mit anderen Agenten

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Unterschied Mobile Agents zu Software Agents

• Mobile Agent hat die Fähigkeit, den Ausführungsort selbsttätig zu wechseln/ändern

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Abgrenzung

• Entspricht nicht dem klassischen Client-Server-Modell• Verbindung muss nur bei Übertragungsphase stehen• Rohdaten werden lokal auf dem Server zwischen

Agenten und Diensten verarbeitet

Netzbelastung wird reduziert, Reaktionszeiten verkürzt, Kosten werden gespart

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Aufbau von Agentensystemen

• Agentensystem besteht aus mehreren in einem heterogenen Netzwerk verteilten Agentenplattformen/Agentenorte

• Agentenorte sind Ausführungsumgebungen für mobile und stationäre Agenten

• Ein Hostcomputer kann mehrere Agentenorte ausführen

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Aufbau von Agentensystemen

• Agenten interagieren flexibel miteinander, sind autonom, handeln reaktiv und verfolgen dabei ihre Ziele proaktiv

• Ausführungsumgebung gewährleistet folgende Punkte den einzelnen Agenten: • Ausführungszeit• Speicher• Kommunikation

• Agent-Agentenplattform• Agent-Agent• Agentenplattform-Agentenplattform

• Unversehrtheit• Fehlertoleranz

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Standards – Architektur für Systeme

• Foundation for Intelligent Physical Agents (FIPA)• http://www.fipa.org/

• Object Management Group - Mobile Agent System Interoperability Facilities (OMG – MASIF)• http://www.omg.org/

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Standard FIPA

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Standard OMG-MASIF

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Standards - Sprache

• Tool Command Language (TCL)• 1988 an der Universität of California• Version 8.6.0• Unix, Windows, Mac OS, Solaris

• Java• 1995 Sun Microsystems (seit 2012 Oracle)• Version 7.0• Plattformunabhängig• Java Agent Development Framework (JADE)

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Standards - Kommunikation

• Knowledge Query and Manipulation Language (KQML)• 1990 als Teil von DARPA knowledge Sharing Effort• Programmiersprache und Protokoll• Wissensaustausch• Anwendung in wissenbasierte Systeme und intelligente Agenten

• Agent Communication Language (ACL)• FIPA – ACL• Ähnlich KQML

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Sicherheitsrelevante Aspekte

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• Agent Execution• Host schützen (Autorisierung, DDoS)

• Situiertheit• Umgebung des Agenten (Host, Internet)

• Autonomie• Bsp.: Kauf/Verkauf

• Kommunikation• Einsicht/Manipulation• Absender• Rechtzeitig

Sicherheitsrelevante Aspekte

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• Mobilität• Schutz vor Agenten/Hosts

• Rationalität, Wahrhaftigkeit, Güte• Quellen, Verantwortlichkeit, Logs

• Identifikation & Delegation• Autorisierung & Delegation

• Rechte

• Rechtliches• Vertragsabschluss

Potenzial

Potenzial von mobilen Agenten lässt sich am einfachsten mit möglichen Anwendungs-Szenarien darstellen:

1. Electronic Commerce: Agenten treten als Käufer, Anbieter, Verkäufer und Vermittler auf. So durchsucht zum Beispiel ein mobiler Agent im Auftrag des Users das Netz nach Angeboten und ermittelt das billigste. Idealerweise erfolgt sogleich der Kauf des Produkts zwischen den zwei Agenten. (Friedmann, ohne Datum)

2. Informationsbeschaffung: Mobile Agenten suchen in im Internet verteilten Datenquellen (DB-Server, Webpages, …) nach Informationen. Sie kommunizieren dabei mit Informationsvermittlern und Meta-Indizes und tauschen nach Bedarf Informationen mit anderen Suchagenten welche einen ähnlichen Auftrag haben. (Friedmann, ohne Datum)

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Potenzial

3. Unterstützung von Gruppenarbeit: Neben Aspekten wie Terminvereinbarung und Projektplanung, in denen mobile Agenten unterstützten können, stellen mobile Agenten zur Bearbeitung notwendige Funktionalitäten und Kontextwissen zur Verfügung. (Friedmann, ohne Datum)

4. Personalisierte Dienste: Mobile Agenten können von Serviceanbieter zu Kunden gesendet werden, um vor Ort einen Dienst zu erweitern. Beispielsweise könnte ein Agent Softwarekomponenten ergänzen oder Plug-ins für Browser installieren. (Friedmann, ohne Datum)

5. Fernwartung: Mobile Agenten können Systemkomponenten wie Vermittlungsinstanzen in Kommunikationsnetzen überwachen und bei Bedarf Reparaturmassnahmen und Diagnosen durchführen. (Friedmann, ohne Datum)

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Machbarkeit

Es werden technische und rechtliche Anforderungen an mobile Agenten gestellt:

- Agenten und User müssen lokal identifizierbar sein- Agenten und User Identitätsinformationen müssen verwaltet werden- Schutz und Aufspürungsmassnahmen werden benötigt um die Integrität des

Agenten und seiner Plattform zu sichern- Schutz und Aufspürungsmassnahmen werden benötigt um die Agentendaten

zu sichern- Schutz und Aufspürungsmassnahmen werden benötigt um die Daten der

Agentenplattform zu sichern- Schutz und Aufspürungsmassnahmen werden benötigt um die Integrität der

Übertragungen zu sichern

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Machbarkeit

- Kommunikation und Handlungen von Entities müssen geloggt werden- Agenten müssen einzigartig identifizierbar sein- Logs müssen robust sein und dürfen aufgrund von versagenden Nodes nicht

verschwinden- User Privatsphäre muss respektiert werden- Nicht autorisierter Zugriff zu Logs und administrativen Daten muss verhindert

werden.- Klare und rechtlich zulässige Abkommen werden benötigt

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Grenzen

Software Agenten stossen vor allem im Zusammenhang mit der Konzeptionierung und Entwicklung als auch bei der Nutzung und Anwendung an Grenzen.

- technische Machbarkeitsprobleme

- Probleme aufgrund mangelnder Akzeptanz

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Grenzen

Technische Machbarkeitsprobleme

Besonders relevant ist der Rahmen des Aufwandes. Selbst wenn etwas realisierbar wäre, kann das Kosten-Nutzen-Verhältnis dieses verunmöglichen. (Wendt, 2007)

Gewünscht wird oft ein möglichst intelligenter Agent. Dieser soll nicht nur Wissen haben und anwenden sondern auch Neues lernen können. Lernen ist jedoch ein komplizierter Prozess und lässt sich ab einem gewissen Rahmen nur schwer in Software umsetzen. Deshalb wird in der Forschung aktuell weiter in Richtung Künstliche Intelligenz geforscht. (Wendt, 2007)

Ein simpleres Problem kann in der Mobilität selbst liegen. So sollen Agenten sich über diverse Systeme bewegen können und Ihre Aufträge ausführen. Unterschiedliche Plattformstrukturen können die Kompatibilität der Agenten hierbei äusserst erschweren. (Wendt, 2007)

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Grenzen

Probleme aufgrund mangelnder Akzeptanz

Bekannte Probleme sind übertriebene Erwartungshaltungen und schlechte Erfahrungen von Usern. Speziell in der Erwartungshaltung können Machbarkeitsprobleme schnell zur einer allgemeinen Ablehnungshaltung gegen die Technologie führen. Ein zusätzliches Hindernis in Sachen Akzeptanz ist die neue Interaktionsform zwischen Mensch und Maschine, die für etwaige User einer Umgewöhnung bedarf. (Wendt, 2007)

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