Javier Bajo Vidal Alonso Luís Joyanes Juan M. Corchado (Eds.) 6th International Workshop on Practical Applications on Agents and MultiAgent Systems

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1 Javier Bajo Vidal Alonso Luís Joyanes Juan M. Corchado (Eds.) 6th International Workshop on Practical Applications on Agents and MultiAgent Systems

2 Volume Editors Javier Bajo* Universidad Pontificia de Salamanca 37002, Salamanca, Spain Vidal Alonso Universidad Pontificia de Salamanca 37002, Salamanca, Spain Luís Joyanes Universidad Pontificia de Salamanca Campus en Madrid 28040, Madrid, Spain Juan M. Corchado Universidad de Salamanca 37008, Salamanca, Spain * Corresponding Editor Acknowledgements The IWPAAMS 07 is organized in collaboration with: - Universidad Pontificia de Salamanca - Fundación Caja Duero - Caja Duero - Indra - Ministerio de Educación y Ciencia - Grupo Bisite The organizing committee of IWPAAMS 07 would like to thank all them for their appreciated contribution to the success of the conference Universidad de Salamanca Printed in Spain Authors ISBN: Depósito Legal: S Impresión: Universidad de Salamanca. Servicio de Imprenta

3 IWPAAMS 07 Preface The IWPAAMS 2007 will provide a unique opportunity to bring multidisciplinary experts and practicers together to exchange their experience in all aspects of Agents and Multi-agents Systems, including in this edition a call for contribution in: Internet, E- commerce, Knowledge Management, Artificial Intelligence, Artificial Neural Networks, Information Retrieval, etc. IWPAAMS provides an interesting opportunity to present and discuss the latest theoretical advances and real-world applications in this multidisciplinary research field. This book presents a series of papers from those presented in IWPAAMS 2007 trying to collect the most innovative tendencies in practical applications on agents and multiagent systems. The Organizing Committee wants to congratulate all the members of the Program Committee as well as all the authors of IWPAAMS 07 for their collaboration. Thanks for your help, IWPAAMS 07 couldn t stand without your contribution.

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5 Organization General Chairs Vidal Alonso - Pontifical University of Salamanca, Spain Javier Bajo - Pontifical University of Salamanca, Spain Roberto Berjón - Pontifical University of Salamanca, Spain Montserrat Mateos - Pontifical University of Salamanca, Spain Organizing Committee Luis Joyanes - Pontifical University of Salamanca Campus Madrid (Spain) Vidal Alonso - Pontifical University of Salamanca (Spain) Javier Bajo - Pontifical University of Salamanca (Spain) Encarna Beato - Pontifical University of Salamanca (Spain) Roberto Berjón - Pontifical University of Salamanca (Spain) Myriam Codes - Pontifical University of Salamanca (Spain) Ana Fermoso- Pontifical University of Salamanca (Spain) Domingo Fernández - Pontifical University of Salamanca (Spain) Ángeles Gómez - Pontifical University of Salamanca (Spain) Alfonso J. López - Pontifical University of Salamanca (Spain) Pablo Maíllo - Pontifical University of Salamanca (Spain) Manuel Martín-Merino - Pontifical University of Salamanca (Spain) Montserrat Mateos - Pontifical University of Salamanca (Spain) Manuel J. Moro - Pontifical University of Salamanca (Spain) Alberto Pedrero- Pontifical University of Salamanca (Spain) Mariano Raboso- Pontifical University of Salamanca (Spain) Miguel A. Sánchez- Pontifical University of Salamanca (Spain) Marcelo Vallejo- Pontifical University of Salamanca (Spain) José A. de la Varga - Pontifical University of Salamanca (Spain) Programme Committee Juan Manuel Corchado (Presidente) - Universidad de Salamanca (Spain) Angelica González - Universidad de Salamanca(Spain) Luis Alonso - Universidad de Salamanca (Spain) Ana de Luis - Universidad de Salamanca (Spain) Aida Valls - Universidad Rovira y Virgili (Spain) José R. Villar - Universidad de Oviedo (Spain) Francisco B. Suarez - Universidad de Oviedo (Spain) Ángel Neira - Universidad de Oviedo (Spain)

6 Dante I. Tapia - Universidad de Salamanca (Spain) María N. Moreno - Universidad de Salamanca (Spain) Belén Pérez - Universidad de Salamanca (Spain) Eladio Sanz - Universidad de Salamanca (Spain) Vivian López - Universidad de Salamanca (Spain) María L. Pérez - Universidad de Salamanca (Spain) Quintín Martín - Universidad de Salamanca (Spain) Vidal Moreno - Universidad de Salamanca (Spain) Belén Curto - Universidad de Salamanca (Spain) Yanira de Paz - Universidad de Salamanca (Spain) Juan F. de Paz - Universidad de Salamanca (Spain) Francisco J. Blanco - Universidad de Salamanca (Spain) Isaías García - Universidad de León (Spain) Carmen Benavides - Universidad de León (Spain) Ángel Alonso - Universidad de León (Spain) Francisco J. Rodríguez - Universidad de León (Spain) Álvaro Herrero - Universidad de Burgos (Spain) Emilio Corchado - Universidad de Burgos (Spain) Leticia Curiel - Universidad de Burgos (Spain) Miguel A. Manzanedo - Universidad de Burgos (Spain) María B. Vaquerizo - Universidad de Burgos (Spain) Lourdes Sáiz - Universidad de Burgos (Spain) Juan V. Martin - Universidad de Burgos(Spain) José M. Molina - Universidad Carlos III de Madrid (Spain) Araceli Sanchís - Universidad Carlos III de Madrid (Spain) Esther Palomar - Universidad Carlos III de Madrid (Spain) Javier Carbó - Universidad Carlos III de Madrid (Spain) Manuel Gzlez-Bedia - Universidad Carlos III de Madrid (Spain) Juan M. Serrano - Universidad Rey Juan Carlos (Spain) Alberto Fernández - Universidad Rey Juan Carlos (Spain) Beatriz López - Universitat de Girona (Spain) Evelio J. González - Universidad de La Laguna (Spain) Carina González - Universidad de La Laguna(Spain) Elena Sánchez-Nielsen - Universidad de La Laguna (Spain) Alberto Hamilton - Universidad de La Laguna (Spain) Pablo Fernández - Universidad de Sevilla (Spain) Manuel Resinas - Universidad de Sevilla (Spain) Rafael Corchuelo - Universidad de Sevilla (Spain) Candelaria Sansores - Universidad Complutense de Madrid (Spain) Jorge J. Gómez-Sanz - Universidad Complutense de Madrid (Spain) Juan Pavón - Universidad Complutense de Madrid (Spain) Rubén Fuentes - Universidad Complutense de Madrid (Spain) Mireia L. Sempere - Universidad de Alicante (Spain) Faraón Llorens - Universidad de Alicante (Spain) Maria del Mar Pujol - Universidad de Alicante (Spain) Ramón Rizo - Universidad de Alicante (Spain)

7 Bruno Baruque - Universidad de Burgos(Spain) Ricardo del Olmo - Universidad de Burgos (Spain) Florentino Fdez-Riverola - Universidad de Vigo (Spain) Daniel Glez-Peña - Universidad de Vigo (Spain) José R. Méndez - Universidad de Vigo (Spain) Lourdes Borrajo - Universidad de Vigo (Spain) Rosalia Laza - Universidad de Vigo (Spain) Carlos Alonso González - Universidad de Valladolid (Spain) Fernando Díaz - Universidad de Valladolid (Spain) Fernando Tadeo - Universidad de Valladolid (Spain) José V. Álvarez-Bravo - Universidad de Valladolid (Spain) Juan J. Álvarez-Sánchez - Universidad de Valladolid (Spain) Marta Posada - Universidad de Valladolid (Spain) Antonio Moreno - Universidad Rovira y Virgili (Spain) Carlos Carrascosa - Universidad Politécnica de Valencia (Spain) Stella M. Heras - Universidad Politécnica de Valencia (Spain) Martí Navarro - Universidad Politécnica de Valencia (Spain) Vicente Julian - Universidad Politécnica de Valencia (Spain) Vicente Botti - Universidad Politécnica de Valencia (Spain) Juan A. Botia - Universidad de Murcia (Spain) Antonio F. Gómez-Skarmeta - Universidad de Murcia (Spain) Juan A. Fraile - Universidad Pontificia de Salamanca (Spain) Luis F. Castillo - Universidad Autónoma de Manizales (Colombia) Isabel Bajo - Ericsson (Spain) María H. Mejía-Salazar - Universidad de Caldas (Colombia) Bogdan Gabrys - Bournemouth University (UK) Paulo Novais - Universidade do Minho (Portugal) Tzai-Der Wang - Cheng Shiu University (Taiwan - ROC)

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9 Table of Contents MAS Architecture and Fundamentals Hacia el Diseño de Plataformas Multiagente Cercanas al Sistema Operativo... Jose M. Such, Juan M. Alberola, Luis Mulet, Ana Garcia-Fornes, Agustin Espinosa, Vicent Botti A Generic multi-agent architecture design in a FMC, implementing distributed intelligence... Jorge M. Gamboa, Miguel de J. Ramírez TOAST: Un Testbed para evaluar modelos de confianza en organizaciones virtuales.... Roberto Centeno, Ramon Hermoso, Holger Billhardt, Sascha Ossowski Organizational Services for SPADE agent platform... Natalia Criado, Estefanía Argente, Vicente Julián, Vicente Botti Herramientas de Depuración en Sistemas Multiagente... Elena del Val, Maria Emilia García, Agustín Espinosa, Ana García Simulación para el análisis social con sistemas multiagentes... Gabriel López García, Faraón Llorens Largo Especificación de agentes distribuidos para una arquitectura de control inteligente Jose Luís Poza Luján, Juan Luís Posadas Yagüe, Jose Enrique Simó Ten y Ginés Benet Gilabert Gestión de compromisos en agentes de tiempo real... Martí Navarro, Vicente Julian MAS Applications Sistema Multiagente para la Evaluación y Predicción del Intercambio de CO2 en el Océano Atlántico Norte... Israel García, Alberto Pastor, Javier Bajo, Vidal Alonso y Juan Manuel Corchado ANALISE: un Sistema Multiagente para el Dominio del Análisis del Líquido Seminal Humano... Esmeralda Ramos, Haydemar Núñez, Marcel Castro, Giuseppe Rosellino, Andrés Urriola, Roberto Casañas Intelligent Environment for Medical Practices in African Traditional Medicine... Ghislain Atemezing and Juan Pavón Sistema multiagente para la consulta e integración de información en formato XML... Roberto Berjón, Ana Fermoso, Encarnación Beato, Montserrat Mateos, Miguel Ángel Sánchez, María Isabel Manzano, María José Gil

10 Energy Savings by means of Multi Agent Systems and Fuzzy Systems... José Ramón Villar, Enrique de la Cal, Javier Sedano SpamHunter Multiagent Platform 2.0: a Review... Gabriel Cornaglia, José Ramón Méndez, Daniel Glez-Peña, Florentino Fdez-Riverola Extracción de Características en un Agente Cartógrafo Mediante un Escáner Láser 2D... Carlos Fernández Caramés, Vidal Moreno Rodilla, Belén Curto Diego Agentes en el problema de generación de rutas... Mª Belén Vaquerizo García, Luis Joyanes Aguilar Multiagent recommender system: a collaborative social network model... Juan Sebastian Lopez Galeano, Fabian Andres Bustos, Miguel Rebollo,Vicente Julian Inglada Machine Learning Efecto de la difusión tecnológica de medidas de conservación de agua en un modelo integrado ABM-GIS Jose M. Galan, Ricardo del Olmo, Adolfo López-Paredes Aplicación de Clasificadores Asociativos en Sistemas de Recomendación... Joel Pinho Luca, María N. Moreno García Look up table for level control of two tanks system..... S. Syafiie, F. Tadeo, E. Martinez The role of the Lamarck Hypothesis in the grammatical evolution guided by reinforcement... Jack Mario Mingo, Ricardo Aler Análisis de modelos y Algoritmos para la Optimización de Recorridos y Frecuencias de Autobuses... Mª Belén Vaquerizo García, Luis Joyanes Aguilar, Hernán Gonzalo Orden MAS and Mobility Sistema de información móvil de la Universidad Pontificia de Salamanca - MoviUPSA Fraile Nieto, J.A., Delgado Rubio, M., Sánchez Vidales, M.A., y Beato Gutiérrez, M.E. Los dispositivos móviles: Casos prácticos sobre esta nueva plataforma para aplicaciones... Beato Gutiérrez, M. Encarnación, Sánchez Vidales, Miguel Ángel, Mateos Sánchez, Montserrat, Fermoso García, Ana y Berjón Gallinas, Roberto

11 Una recomendación de desarrollo de software basada en MDA, BPM y SOA aplicada en la construcción de una plataforma móvil dentro del proyecto Campus Virtual... Miguel Ángel Sánchez, Ana Fermoso, María Encarnación Beato, Roberto Berjón y Montserrat Mateos, Luís Joyanes Plataforma de provisión de Servicios Móviles Avanzados basados en localización con sistemas GNSS y de Inteligencia de Red para soporte de Agentes Inteligentes... Sergio Rios Aguilar WirePET: Desarrollando Videojuegos para Dispositivos Móviles con Comunicación Bluetooth... Fernando Fernández, David Rodillo, Fernando del Pino, Javier Bajo, Juan M. Corchado Sistema Multiagente para la Gestión y Monitorización de Rutas de Vigilancia... Dante I. Tapia, Juan F. De Paz, Sara Rodríguez, Enrique Alegrete, Ana De Luis Knowledge Management El impacto de Internet y del Comercio Electrónico en la Compra de Productos Turísticos por parte de los Consumidores Catalanes.... Blanca Braut, Luís Joyanes y Albert Fornieles A Reasoning Model Based on Human Societies... Rubén Fuentes-Fernández, Eva Ullán, Jorge J. Gómez-Sanz Recuperación de Información Web usando Clustering. Una evaluación centrada en la experiencia del usuario.... Montserrat Mateos, Carlos G. Figuerola, Encarnación Beato, Roberto Berjon, Ana Fermoso, Miguel Angel Sánchez Optimización de gestión y manipulación de stock usando RFID-IMSII en la cadena de producción-distribución... A. Abarca, J. C. Encinas y A. García Arquitectura para la gestión de almacenamiento web distribuido y redundante mediante sistemas de agentes inteligentes y técnicas emergentes... Enrique Torres, Oscar Sanjuan, Luis Joyanes, Daniel Garcia, Rubén González Costes de omisión de prácticas de calidad en la pequeña empresa... Alfonso López, Marcelo Vallejo, Luis Joyanes, Luis E. Corredera

12 Design of MAS The INGENIAS Project... Juan A. Botia and Juan C. González and Jorge Gómez-Sánz and Juan Pavón Reaching Consensus in a Multi-Agent System... Iván García-Magariño, Jorge J. Gómez Sanz, Jose Ramón Pérez Aguera Agent Oriented Programming applied to story telling: UApolis as a case of study... Abel Bernabeu, Juan Reverte, Francisco Gallego, Faraón Llorens Modelando el Proceso de Desarrollo de INGENIAS con EMF. Iván García-Magariño, Alma Gómez-Rodríguez and Juan C. González Short Papers Diseño de Agentes Supervisores para el Control de Robots Móviles... Ignacio Benítez, José Luis Díez, Raúl Simarro, Pedro Albertos Uso de Agentes semánticos para mejorar las búsquedas en Sistemas de Información Geográfica.... Oscar Martín Estebaranz y Oscar Sanjuán Martínez Búsqueda y clasificación de Podcast, análisis de la situación actual... María Blanco, Enma Rodero, Alfonso López Author Index 393

13 Hacia el Diseño de Plataformas Multiagente Cercanas al Sistema Operativo * Jose M. Such **, Juan M. Alberola, Luis Mulet ***, Ana Garcia-Fornes, Agustin Espinosa, and Vicent Botti Departament de Sistemes Informàtics i Computació Universitat Politècnica de València Camí de Vera s/n 46022, València {jsuch,jalberola,lmulet,agarcia, Resumen La implementación de Sistemas Multiagente complejos y con un alto grado de interacciones, requiere de infraestructuras robustas, eficientes y escalables. Sin embargo, los resultados de los trabajos que evalúan estos aspectos en las Plataformas Multiagente existentes, son poco alentadores. Es por ello que en este trabajo mostramos un diseño de plataforma donde se acerca el entorno de ejecución al Sistema Operativo subyacente, eliminando middlewares que afectan negativamente a dichos aspectos. Key words: Sistemas Multiagente, Plataformas para Sistemas Multiagente 1. Introducción Desde la aparición de la tecnología de agentes, los investigadores han hecho hincapié en los beneficios que esta nueva tecnología nos ofrece, las particularidades que podríamos extraer de ella por la aproximación que tiene al comportamiento humano y en definitiva, la nueva visión a la programación orientada a agentes que nos proporciona este paradigma. Diversos grupos de investigación han invertido grandes esfuerzos en desarrollar plataformas que den soporte a los Sistemas Multiagente (SMA), cada una de ellas con sus propias características de ejecución e interconexión de los agentes. Los estudios realizados en [3], [4], [5], [6], [7], [8] evalúan varios aspectos de las plataformas más populares, entre ellos el rendimiento del mecanismo de comunicación de agentes ofrecido. De todos estos estudios se concluye que las * Este trabajo está parcialmente financiado por el proyecto TIN y TIN C03-01 del Ministerio de Educación y Ciencia, cofinanciados con fondos FEDER ** Becario FPI de la Conselleria d Empresa, Universitat i Ciència de la Generalitat Valenciana (BFPI06/096). ** Becario FPU del Ministerio de Educación y Ciencia (AP ).

14 2 J. M. Such, J. M. Alberola, L. Mulet, A. G. Fornes, et al. plataformas actuales ofrecen, en mayor o menor medida, excesiva degradación en el tiempo de respuesta cuando la carga de la misma es alta. En este sentido, caeríaunodelospilaresbásicos de la tecnología de agentes como es la idea de abarcar un gran número de ordenadores, distribuídos en localizaciones posiblemente separadas y que contengan un volumen considerable de agentes que se ejecutan produciendo un alto grado de interacciones entre ellos. Si los SMA están pensados para resolver problemas complejos, cuya solución requiera un gran número de agentes e interacciones entre ellos, necesitamos disponer de plataformas que nos ofrezcan un alto grado de robustez, escalabilidad y eficiencia. De lo contrario, el concepto de SMA quedaría limitado a resolver problemas simples con poco tráfico de mensajes entre los agentes. La mayoría de las plataformas actuales están programadas en lenguajes interpretados, con lo que se requiere un middleware para ejecutarse como por ejemplo la Máquina Virtual de Java (JVM). Este hecho, aunque ofrece propiedades de portabilidad e interoperabilidad, influye en cierto grado sobre el deterioro del sistema cuando éste crece de volumen y por tanto, puede ser la causa principal que impida construir sistemas con un alto grado de eficiencia y escalabilidad. En este trabajo, se evalúalainfluenciadeestacapaintermediasobreelrendimiento del sistema, y en particular sobre el sistema de transporte de mensajes (MTS) que gestiona el envío de mensajes entre los agentes de una plataforma. Como resultado de la evaluación, se propone acercar la realización de plataformas de sistemas multiagente al nivel del Sistema Operativo (SO), utilizando directamente sus servicios. Finalmente, se presenta el diseño básico de una nueva plataforma (MAGENTIX) que, por un lado, ofrece el soporte necesario para ejecutar aplicaciones de SMA y que, además, lo hace eficientemente, aprovechando las ventajas de estar construida en un nivel más cercano al SO. El resto del artículo se estructura de la siguiente forma: en la sección 2 se analizan las distintas alternativas de comunicación entre procesos que proporcionan los SO, así como el uso que hacen de los mismos la plataforma JADE [2] juntoconlajvm;enlasección 3 se introduce la plataforma MAGENTIX y se presenta el diseño de su sistema de transporte de mensajes (MTS); en la sección 4 se evalúa el rendimiento del MTS propuesto, realizando una comparación empírica que muestra el grado de mejora alcanzado y, finalmente, en la sección 5 se elaboran las conclusiones del estudio realizado. 2. Evaluación de los servicios de comunicación El objetivo de esta sección es doble: por una parte, analizar los servicios de comunicación entre procesos que proporciona el SO Linux, con objeto de seleccionar aquellas que permitan construir plataformas robustas, eficientes y escalables. Como resultado de la evaluación, se obtendrá una cota del tiempo mínimo (impuesto por el SO) para comunicar parejas de procesos, tanto si éstos residen en el mismo ordenador como si no. Por otra parte, ilustrar hasta qué punto se degrada el rendimiento de un MTS que hace uso de los servicios de comunicación proporcionados por middlewares,

15 Hacia el Diseño de Plataformas Multiagente Cercanas al S.O. 3 que a su vez utilizan los servicios del SO. Concretamente, se analizará el uso que hace el MTS de JADE, a través de la JVM, de los servicios de comunicación proporcionados por el SO Linux. Los mecanismos de comunicación básicos que ofrece el SO Linux a los diferentes procesos cuando éstos se encuentran en el mismo ordenador son: señales, tuberías, fifos, sockets, semáforos, memoria compartida y colas de mensajes. Sin embargo, cuando los procesos se sitúan en ordenadores diferentes, las posibilidadesdecomunicación se reducen a los sockets. Linux proporciona diferentes tipos de sockets; entre los que hemos analizado se encuentran: 1. sockets UNIX, que son una facilidad que incluyen los SO Unix-like para comunicar procesos en la misma máquina de forma eficiente. No sirven para ordenadores diferentes. 2. sockets UDP, que no están orientados a la conexión. Proporcionan un servicio de datagramas de usuario, es decir: no incluye mecanismos que eviten la pérdida de mensajes o su duplicación; tampoco proporciona control de flujo ni entrega ordenada. De esta forma, el control de lo anterior se debe hacer a nivel de aplicación. 3. sockets TCP, orientados a conexión y fiables, donde el envío de información se produce ordenadamente y con detección de errores. Así, se produce una conexión permanente entre las dos partes que se van a comunicar mientras se requiera. Para evaluar los distintos comportamientos, diseñamos los experimentos que se presentan a continuación. Primero, en un mismo ordenador ejecutamos parejas de procesos que se envían mensajes de tamaño fijo por un socket. Medimos el tiempo desde que todas las parejas empiezan (de forma sincronizada) a enviarse mensajes, hasta que todas se han enviado 1000 mensajes. El número de parejas se incrementa en cada experimento. Todas las pruebas que presentamos en este trabajo se han realizado con 2 ordenadores Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 3.00GHz, con 1GB de memoria RAM, y ejecutando el SO Ubuntu Linux 6.06 (kernel ). Los tres tipos de sockets utilizados ofrecen unos tiempos muy similares como podemos ver en la gráfica 1, sólo 4 segundos de diferencia en mil parejas. Teniendo en cuenta que los sockets UNIX no se van a poder utilizar entre máquinas distintas, y que para obtener una comunicación fiable usando UDP habría que introducir aún más sobrecarga a nivel de aplicación, la mejor opción son los sockets TCP. Los tiempos medidos para esta alternativa establecen una cota inferior a alcanzar por un MTS, cuando comunica agentes en el mismo ordenador. Sin embargo, la sobrecarga introducida por las plataformas de agentes y los middlewares que éstas necesitan, pueden penalizar en exceso el rendimiento de un MTS. Los siguientes experimentos se han diseñado para cuantificar ésta sobrecarga en una plataforma multiagente de uso muy difundido como es Jade. De la comparativa realizada en [3], se concluye que la plataforma de agentes Jade ofrece uno de los mejores servicios de mensajería, presentando buenos tiempos de respuesta y una escalabilidad aceptable. Esta plataforma de agentes

16 4 J. M. Such, J. M. Alberola, L. Mulet, A. G. Fornes, et al UDP UNIX TCP Tiempo (s) Parejas de Agentes Figura 1. Resultados Sockets en 1 ordenador está implementada en Java, y por tanto se ejecuta sobre la JVM. Estas características hacen de Jade la plataforma idónea para nuestros propósitos. En ella, se ha implementado un SMA con una funcionalidad similar a la descrita en el experimento anterior, es decir, pares de agentes emisores y receptores que se intercambian mensajes de tamaño fijo. Cuando la comunicación se realiza entre agentes situados en un mismo ordenador, el mecanismo utilizado por Jade es el de compartición de variables, ya que cada agente es un hilo de la JVM. Así, en este caso, se compartiría un objeto mensaje. Por otro lado, cuando la comunicación se realiza en dos ordenadores, Jade utiliza Java-RMI para enviar losmensajesdelagenteemisoraldestinatario. La tecnología Java-RMI utiliza por debajo sockets TCP. Este hecho causa cierta sobrecarga en la comunicación que puede evitarse porque, para la abstracción de agente que finalmente proporciona una plataforma es transparente el hecho de si se han utilizado estas tecnologías, o simples sockets TCP en la construcción de la misma. La gráfica 2 muestra los resultados del experimento descrito que utiliza procesos con el tipo de sockets TCP y agentes en la plataforma Jade. En ella se observa que según aumentamos el número de parejas de agentes en el sistema, la plataforma Jade sufre un alto grado de sobrecarga, lo que se traduce en un aumento considerable de los tiempos del retardo de la prueba, quedando muy por encima de los tiempos ofrecidos por simples procesos que se comunican por sockets, que representan la cota inferior para comunicar dos procesos utilizando sockets. El segundo conjunto de experimentos analiza el caso en que la comunicación se realiza entre procesos/agentes ubicados en ordenadores diferentes. En estos experimentos se separan los emisores y receptores en ordenadores diferentes. En LinuxsehanevaluadodosalternativasdiferentesutilizandosocketsTCP.En

17 Hacia el Diseño de Plataformas Multiagente Cercanas al S.O JADE TCP 300 Tiempo (s) Parejas de Agentes Figura 2. Resultados Sockets y Jade en 1 ordenador la primera, se mantienen las conexiones abiertas mientras se envían todos los mensajes. En la segunda, se abre y se cierra una nueva conexión por cada envío de mensaje. La gráfica 3 muestra los resultados obtenidos en este último experimento. En los sockets TCP se observa una penalización importante cuando abrimos y cerramos la conexión entre cada par de procesos en cada envío (TCP No Per.), con respecto al caso en que se mantiene la conexión permanente abierta entre cada par de procesos que se comunican (TCP Per.). Utilizando una comunicación con sockets entre dos procesos, los tiempos de envío de información entre ellos son claramente inferiores a los mostrados entre dos agentes implementados en Jade. Por supuesto, entendemos estos datos como una simple cota inferior que se puede conseguir para comunicar dos procesos, ya que en Jade se comunican dos agentes, de forma que se introduce una sobrecarga por la gestióndelosmismosyporlosserviciosquelesofrecelaplataforma.sin embargo, existe un margen suficiente de diferencia de tiempos como para pensar que además de la sobrecarga comentada, existe cierta parte de sobrecarga debida a las capas intermedias existentes entre un agente y el SO subyacente. 3. Diseño de una plataforma utilizando servicios del SO Los resultados descritos en la sección 2 han motivado el diseño y desarrollo de una plataforma multiagente basada en los recursos proporcionados por el SO. Su principal objetivo consiste en ofrecer los mismos servicios presentes en la mayoría de plataformas multiagente, pero con unas prestaciones próximas a la cota inferior que se consigue al usar directamente los servicios del SO. La plataforma construida se denomina MAGENTIX (una plataforma Multi-AGENTeintegrada en LINUX),y ha sido implementada en el lenguaje C sobre el SO Linux.

18 6 J. M. Such, J. M. Alberola, L. Mulet, A. G. Fornes, et al. 700 JADE TCP No Per. TCP Per Tiempo (s) Parejas de Agentes Figura 3. Resultados Sockets TCP y Jade en 2 ordenadores La plataforma está formada por un conjunto de ordenadores ejecutando el SO Linux (figura 4). En cada uno de ellos, existe un proceso llamado magentix que se encargará de gestionar la pertenencia de cada ordenador a la plataforma, además de encargarse de la inicialización y finalización ordenada de la parte de la plataforma que reside en ese ordenador. En cada ordenador la plataforma ofrece una serie de servicios y funcionalidades para dar soporte a los agentes que se están ejecutando en dicho ordenador. Los servicios que hay implementados hasta el momento son los llamados por FIPA [1]: Agent Management System (AMS), Directory Facilitator (DF) y Message Transport Service (MTS). Los servicios AMS y DF están implementados como procesos Linux, hijos del proceso magentix y se replican en cada uno de los ordenadores de la plataforma. A su vez, cada agente MAGENTIX es un proceso Linux hijo del proceso ams. De esta forma, el proceso ams tiene todo el control que ofrece Linux a un proceso padre sobre sus hijos, es decir, creación, eliminación, información del estado de finalización, etc. Con todo esto tenemos un árbol de procesos en cada ordenador cuya raíz es el proceso magentix y las hojas son los agentes que se ejecutan en ese ordenador. El servicio MTS se ha implementado como una biblioteca de funciones que utilizan tanto los agentes como los servicios de la plataforma. Su diseño tiene como objetivo favorecer la eficiencia y la escalabilidad de la plataforma, y sus principales características son las siguientes: 1. Los agentes se comunican siempre de forma P2P, sin utilizar ningún punto centralizador, con lo que se dota de una gran escalabilidad a las comunicaciones entre agentes. Cada agente MAGENTIX dispone de un socket servidor

19 Hacia el Diseño de Plataformas Multiagente Cercanas al S.O. 7 Figura 4. Estructura de la plataforma al que se podrán conectar otros agentes creando un socket cliente. Con todo esto, podemos decir, si lo miramos desde el punto de vista del paradigma cliente/servidor, que nuestros agentes son a la vez clientes y servidores de otros agentes. 2. Cada agente dispone de una caché de conexiones TCP, con el fin de aprovechar al máximo las ganancias de mantener las conexiones TCP abiertas, tal como se ha descrito en la sección 2. Con esta caché sepretendemantener abiertas las conexiones correspondientes a las conversaciones más activas que tenga un agente. Cuando un agente quiere enviar un mensaje a otro, se comprueba si existe una conexión con el agente destinatario en la caché de conexiones. Si existe, se procederá al envío. Si no es así, se consulta la dirección del agente destinatario, y se abre una conexión TCP de forma que se establece un canal de comunicación entre los dos agentes mediante el que cualquiera de ellos puede enviar un mensaje al otro. Por otra parte, en caso de haber llegado al máximo de conexiones permitidas para un agente, antes de crear una nueva se cerrará la que hace más tiempo que no se ha usado (LRU), y que se corresponde con una conversación con otro agente que lleva mucho tiempo inactiva (sin que ninguna de las partes se envíen un mensaje) y que probablemente vaya a permanecer más tiempo en ese estado. 3. Las direcciones físicas de los agentes (ordenador, puerto TCP) pueden ser consultadas de forma directa utilizando una tabla en memoria compartida, con el fin de poder resolver la dirección de un agente a partir de su nombre de forma eficiente. Esta tabla se denomina Global Agent Table (GAT) y es gestionada por el servicio AMS. En ella se almacena el nombre y dirección de contacto de cada uno de los agentes que forman parte de la plataforma. Esta tabla

20 8 J. M. Such, J. M. Alberola, L. Mulet, A. G. Fornes, et al. está replicada en todos los procesos ams de la plataforma. La implementación de dicha tabla se realiza como memoria compartida entre el proceso ams y los procesos agentes de esa misma máquina, de manera que el proceso ams puede leer y escribir en dicha memoria (actualizando los campos de la tabla), y los agentes solamente pueden consultar esa información. Como resultado, cualquier consulta de los agentes hacia el ams es muy rápida y eficiente. 4. Evaluación del MTS propuesto En este apartado, se pretende evaluar el comportamiento del servicio de mensajería de la plataforma MAGENTIX y confirmar que nos encontramos cerca del límite definido como cota inferior en la sección 2. Las pruebas realizadas son similares a las efectuadas en la sección 2. Disponemos de un tipo de agente emisor que se encargará de enviar un mensaje de 10 bytes a un tipo de agente receptor y esperar la respuesta del mismo. En total, cada emisor enviará un total de 1000 mensajes. El tiempo total de la prueba será el tiempo que tardan todas las parejas en enviarse todos los mensajes JADE MAGENTIX TCP 300 Tiempo (s) Parejas de Agentes Figura 5. Magentix, Jade y comunicación TCP. Un ordenador En la figura 5 podemos ver los resultados obtenidos cuando todos los agentes están localizados en el mismo ordenador. MAGENTIX ofrece tiempos de respuesta que mantienen un incremento prácticamente constante. Comparando el tiempo empleado utilizando agentes MAGENTIX con el que obtenemos con simples procesos, vemos que el hecho de emplear el paradigma de agentes no es

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