（计算机软件与理论专业论文）基于移动代理的信息发布和检索框架的设计与实现.pdf

东北大学硕士学位论文摘要 基于移动代理的信息发布和检索框架的 设计与实现 摘 要 沦 文最初是为了 解决e - l e a rn i n g 教学系统中的 学习 资源信息共享问 题 即能 够及时发布信息并能够让用户及时地检索到信息而提出的一个解决方案。文中 描述了一个基于移动代理的信息发布和检索框架，本人以中间件的形式实现了它。 应用者可以以它为基础在上面建造各种分布式应用系统来发布和检索信息。在这个 中间件的基础上完成了一个在线大学联盟系统，这是一个分布式的电子商务应用系 统。它充分发挥了移动代理技术的并行性、智能性等多方面优势，可以及时地发布 课件信息并及时、准确、全面地检索课件信息。为解决系统框架的扩展过程中遇到 的访问 瓶颈问题，本文提出了对简单系统框架的多中介服务器扩展，并提出了类似 路由 器的组织方式，以处理更复杂情况下的移动代理寻址问题。为提高整个系统的 检索效率， 本文提出了多级信息过滤的策略。 它指既在信息服务器上实现信息过滤， 同是又在中介服务器上实现信息过滤。通过付出小的代价 ( 信息的冗余存储)来换 取了更大的系统整体性能的提高。 关键词移动代理信息发布 信息检索 信息共享模型 信息过滤 一 i 一 东北大学硕士学位论文ab s t r a c t d e s i g n a n d i mp l e me n t a t i o n o f a n a g e n t - b a s e d i n f o r ma t i o n d i s t r i b u t i n g a n d r e t r i e v i n g f r a me w o r k ab s t r a c t t h i s t h e s i s i s a re s o l u t i o n f o r l e a rn i n g r e s o u r c e i n f o r m a t i o n b e i n g s h a r e d i n e - l e a rn i n g t e a c h i n g s y s t e m i n it i a l l y . l e a r n i n g r e s o u r c e i n f o rma t i o n s h a r i n g i s t o d i s t r i b u t e o u r l e a rn i n g r e s o u r c e i n f o r m a t i o n in t i m e a n d t o m a k e t h e u s e r s c a n r e t r i e v e t h e m i n r e a l t i m e .t h i s d i s s e r ta t i o n d e s c r i b e d a m o b i l e a g e n t - b as e d a p p l i c a t i o n f r a m e w o r k f o r d i s t r i b u t i n g a n d r e t r i e v i n g i n f o r m a t i o n , i i m p l e m e n t e d it i n a f o r m o f m i d d l e w a r e . o n e c a n b u i l d v a r io u s d i s t r i b u t e d a p p l ic a t i o n s y s t e m b as e d o n it . a s a n e x a m p l e , i c o m p l e t e d a n o n - l i n e u n i v e r s i t y a l l i a n c e a p p l i c a t i o n , w h i c h c a n d i s t r i b u t e t h e c o u r s e w a r e i n f o r m a t i o n f o r p r o v i d e r a n d a l l o w s s t u d e n t s t o r e t r i e v e t h e m o n t h e i n t e rn e t i n r e a l t i m e . t h e fr a m e w o r k s h o w s m a n y a d v a n t a g e s o f m o b i l e a g e n t s u c h a s t h e p a r a l l e l i s m , i n t e l l i g e n c e , e t c . t o m e e t t h e n e e d o f e x p a n s ib i l it y o f t h e s y s t e m , th e fr a m e w o r k m a y a l s o b e e x t e n d e d t o h a v e s e v e r a l m e d i a - s e r v e r s a n d m u l t i - l e v e l f i l t e r a b i l i t y . t h i s w i l l m a k e t h e s y s t e m b u i l t o n i t m o r e e f f i c i e n t t o r e t r i e v e i n f o r m a t i o n . k e y w o r d s m o b i l e a g e n t , d is t r i b u t i n g in f o r m a t i o n , r e t r i e v i n g i n f o r m a t i o n , i n f o r m a t i o n s h a r i n g m o d e l , i n f o r m a t i o n f i l t e r i n g 一 1 1 一 独创性声明 木人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究 成果除加以标注和致谢的地方外， 不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果， 也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究 所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学 位 论 文 作 者 签 名 : 高遭石 日期 : 1玲 f l i-i , a 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位沦文的 规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权东北大学n j 以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和 导师同意网上交流，请在下方签名:否则视为不同意。 ) 学位论文作者签名: 签 字日 期 : 高遭 ;导 师 签 名 : y w s i l r 、签 字 日 期 : l , a8 东北大学硕士学位论文第一章 绪论 第一章绪 论 1 . 1 引言 当今的互联网上已 经“ 堆积” 了太多的信息，大量异构的信息分布在世界各地。 当我 们要查找某种特定的 信息时， 通常的情况是需要到处搜索( 例如用g o o g l e ) ， 而 搜索到的信息在准确度和专指度方面是难于保障的。而且需要我们逐个浏览搜索到 的联接，才能从中筛选出极小的一部分满足我们特定需求的信息。尤其是当网络条 件不是很好时， 例如带宽不够， 传输过慢或经常不通时， 在g o o g l e 中 逐一 翻看一个 个的联接，简直是一场噩梦。解决网络信息资源的“ 庞大” 和个体用户需求之间的矛 盾，一项重要的1作就是对网络信息资源加以“ 过滤” ，将有价值的信息选择出来提 供给用户。 因此迫切需要一种新的分布式信息收集和过滤的方法来解决上面的问题。 另外，近年来随着无线通信和移动计算技术的快速的发展，许多移动计算设备 交替出新。技术的进步使用户可以通过便携机、移动电话、个人数字助理在各种场 合、以各种方式灵活地访问网络中的信息和服务资源。然而，在这些设备上运行移 动应用，给软件设计者带来了许多富有挑战性的问题。移动中的设备经常会面对临 时的、突发性的网络连接中断:还有，这些设备的自 身资源比较有限，例如内 存容 量少， c p u速度不够， 因 此要求 应用的计算开销不应当 很大i l l 。 对于移动应用而言 ， 需要分布式计算平台支持，以保证应用开发和运行的高效性。但从目 前的需求看， 常规分布式计算平台有一些缺点大大限制它在移动环境中的应用。因此迫切需要一 种新的移动分布式计算技术来代替传统的分布式计算方法。 移动代理 ( m o b i l e a g e n t ) 技术的应用可以为上面遇到的问 题提供一个比 较全 面的 解决方案。 移动代理的 概念是2 0 世纪9 0 年代初由g e n e r a l m a g i 。 公司 在推出 商 业系统 t e l e s c r i p t 时提出的 2 1 。 简单地说， 移动代理是一个能在异构网 络中自 主地 从一台主机迁移到另一台主机，并可与其他代理或资源交互的程序，可以说 移动代 理技术是代理技术与分布式计算技术相结合的产物。移动代理技术将服务请求代理 派遣到服务器端执行，这样，这个服务请求代理可以较少依赖网络传输这一中间环 节，而直接面对要访问的服务器资源，从而避免了大量数据的网络传送，降低了系 统对网络带宽的依赖。要完成用户交给代理的某项任务，用户可以 创建多个代理， 同时在一个或若干个节点上运行，形成并行求解能力。这正好满足了分布式信息收 集和过滤的需要。另外，移动代理不需要统一的调度，由用户创建的代理，可以异 步地在不同节点上运行，待任务完成后再将结果返回给用户。这也正符合了移动计 算设备的需要。此外， 利用移动代理的移动性和智能性，可以构造出系统管理和配 一1- 东北大学硕士学位论文第一章 绪论 第一章绪 论 1 . 1 引言 当今的互联网上已 经“ 堆积” 了太多的信息，大量异构的信息分布在世界各地。 当我 们要查找某种特定的 信息时， 通常的情况是需要到处搜索( 例如用g o o g l e ) ， 而 搜索到的信息在准确度和专指度方面是难于保障的。而且需要我们逐个浏览搜索到 的联接，才能从中筛选出极小的一部分满足我们特定需求的信息。尤其是当网络条 件不是很好时， 例如带宽不够， 传输过慢或经常不通时， 在g o o g l e 中 逐一 翻看一个 个的联接，简直是一场噩梦。解决网络信息资源的“ 庞大” 和个体用户需求之间的矛 盾，一项重要的1作就是对网络信息资源加以“ 过滤” ，将有价值的信息选择出来提 供给用户。 因此迫切需要一种新的分布式信息收集和过滤的方法来解决上面的问题。 另外，近年来随着无线通信和移动计算技术的快速的发展，许多移动计算设备 交替出新。技术的进步使用户可以通过便携机、移动电话、个人数字助理在各种场 合、以各种方式灵活地访问网络中的信息和服务资源。然而，在这些设备上运行移 动应用，给软件设计者带来了许多富有挑战性的问题。移动中的设备经常会面对临 时的、突发性的网络连接中断:还有，这些设备的自 身资源比较有限，例如内 存容 量少， c p u速度不够， 因 此要求 应用的计算开销不应当 很大i l l 。 对于移动应用而言 ， 需要分布式计算平台支持，以保证应用开发和运行的高效性。但从目 前的需求看， 常规分布式计算平台有一些缺点大大限制它在移动环境中的应用。因此迫切需要一 种新的移动分布式计算技术来代替传统的分布式计算方法。 移动代理 ( m o b i l e a g e n t ) 技术的应用可以为上面遇到的问 题提供一个比 较全 面的 解决方案。 移动代理的 概念是2 0 世纪9 0 年代初由g e n e r a l m a g i 。 公司 在推出 商 业系统 t e l e s c r i p t 时提出的 2 1 。 简单地说， 移动代理是一个能在异构网 络中自 主地 从一台主机迁移到另一台主机，并可与其他代理或资源交互的程序，可以说 移动代 理技术是代理技术与分布式计算技术相结合的产物。移动代理技术将服务请求代理 派遣到服务器端执行，这样，这个服务请求代理可以较少依赖网络传输这一中间环 节，而直接面对要访问的服务器资源，从而避免了大量数据的网络传送，降低了系 统对网络带宽的依赖。要完成用户交给代理的某项任务，用户可以 创建多个代理， 同时在一个或若干个节点上运行，形成并行求解能力。这正好满足了分布式信息收 集和过滤的需要。另外，移动代理不需要统一的调度，由用户创建的代理，可以异 步地在不同节点上运行，待任务完成后再将结果返回给用户。这也正符合了移动计 算设备的需要。此外， 利用移动代理的移动性和智能性，可以构造出系统管理和配 一1- 东 北大学 硕士学 位论文第一章 绪论 ,r. 方便、 业务提供灵 活、移动管理简单的新的网 络业务体系结构 3 0 虽然对于移动代理每个单 个方面优势， 用其他传统的可 选方案也能够提供同样 其 至更好的性能，但没有一种可选方案能够提供移动代理所能提供的所有的功能。 换句话说，移动代理的关键不在于某个潜在的应用，因为每个应用都n j 以使用传统 的分布式处理方案来实现。关键在于移动代理有很多潜在的应用，他们可以为你提 供一个统一 而且灵活的方式来达到传统分布式处理， 客户/ 服务器和移动代码模型所 能达到的同样的效果 4 0 1 . 2本文的研究思路及意义 本文中的信息共享模型最初是为解决网上学习资源信息的及时发布而提出的一 个解决 方案。 问 题的 背景来自 于新一 代基于互联网的e - l e a n i n g 教学系统中 学习 资源 信息的及时发布 ( 或称为学习资源信息共享) 。 当今， 几乎每所大学都提供网络教学 系统， 随 着e - l e a n i n g 相关技术和规范的 发展， 各个大学的网 络教学系统都将会逐渐 符合e - l e a n i n g 思想的 倡导。 未来， 每个大学都会在各自 的e - l e a n i n g 教学系统中 不 断地推出新的学习资源，例如各种教学课件。作为学习者，应该如何从这么多所大 学提供的众多课件中选择适合自己的课件产品呢? 在传统的网络中，我们只能通过登陆每所大学的网站，才能获得这个网站所提 供的教学资源信息。作为学习者和潜在的消费者，我们如果想对比每个网站所提供 的商品课件，就不得不逐 一 登陆这些网站进行对比。 移动代理思想是网络计算的一个更高层的抽象。它是继面向过程和面向对象之 后的下一个编程模式。随着移动代理技术的普及，上面的问题将有希望得到解决。 使用移动代理技术可以实现分布式的信息收集和过滤，我们可以将用户的需求以查 询条件的形式告知移动代理，然后将它们放到网络中去执行任务 ( 例如查询课件信 息) 。 移动代理将代表用户， 按照特定的路线移动， 在每个站点上收集并过滤信息( 例 如比较课件的质量及价格) ， 然后将有价值的查询结果返回给用户。 移动代理系统固 有 一 的并行执行方式将大大提高整个系统的信息检索效率。 本文在以 上的问题背景下，提出了一个基于移动代理的信息共享模型，利用移 动代理技术解决课件信息的及时发布问 题。要表示用户的需求，查询条件是以查询 语句的形式通过消息传递给移动代理的;而移动代理的寻址问题则是通过设定中介 服务器来为移动代理指明路线的。 这一模型不仅可以用在上面的问题背景下，它可以扩展到整个电子商务领域中 商品信息的发布和共享。不仅如此，它还具有易于扩展的特性。在这样 个系统框 架下，我们不但可以及时地发布和共享大量的商品信息，同时还可以在不同的层次 止( 中介服务器和信息服务器上)实现信息的过滤，从而大大地提高了整个系统的 东 北大学 硕士学 位论文第一章 绪论 ,r. 方便、 业务提供灵 活、移动管理简单的新的网 络业务体系结构 3 0 虽然对于移动代理每个单 个方面优势， 用其他传统的可 选方案也能够提供同样 其 至更好的性能，但没有一种可选方案能够提供移动代理所能提供的所有的功能。 换句话说，移动代理的关键不在于某个潜在的应用，因为每个应用都n j 以使用传统 的分布式处理方案来实现。关键在于移动代理有很多潜在的应用，他们可以为你提 供一个统一 而且灵活的方式来达到传统分布式处理， 客户/ 服务器和移动代码模型所 能达到的同样的效果 4 0 1 . 2本文的研究思路及意义 本文中的信息共享模型最初是为解决网上学习资源信息的及时发布而提出的一 个解决 方案。 问 题的 背景来自 于新一 代基于互联网的e - l e a n i n g 教学系统中 学习 资源 信息的及时发布 ( 或称为学习资源信息共享) 。 当今， 几乎每所大学都提供网络教学 系统， 随 着e - l e a n i n g 相关技术和规范的 发展， 各个大学的网 络教学系统都将会逐渐 符合e - l e a n i n g 思想的 倡导。 未来， 每个大学都会在各自 的e - l e a n i n g 教学系统中 不 断地推出新的学习资源，例如各种教学课件。作为学习者，应该如何从这么多所大 学提供的众多课件中选择适合自己的课件产品呢? 在传统的网络中，我们只能通过登陆每所大学的网站，才能获得这个网站所提 供的教学资源信息。作为学习者和潜在的消费者，我们如果想对比每个网站所提供 的商品课件，就不得不逐 一 登陆这些网站进行对比。 移动代理思想是网络计算的一个更高层的抽象。它是继面向过程和面向对象之 后的下一个编程模式。随着移动代理技术的普及，上面的问题将有希望得到解决。 使用移动代理技术可以实现分布式的信息收集和过滤，我们可以将用户的需求以查 询条件的形式告知移动代理，然后将它们放到网络中去执行任务 ( 例如查询课件信 息) 。 移动代理将代表用户， 按照特定的路线移动， 在每个站点上收集并过滤信息( 例 如比较课件的质量及价格) ， 然后将有价值的查询结果返回给用户。 移动代理系统固 有 一 的并行执行方式将大大提高整个系统的信息检索效率。 本文在以 上的问题背景下，提出了一个基于移动代理的信息共享模型，利用移 动代理技术解决课件信息的及时发布问 题。要表示用户的需求，查询条件是以查询 语句的形式通过消息传递给移动代理的;而移动代理的寻址问题则是通过设定中介 服务器来为移动代理指明路线的。 这一模型不仅可以用在上面的问题背景下，它可以扩展到整个电子商务领域中 商品信息的发布和共享。不仅如此，它还具有易于扩展的特性。在这样 个系统框 架下，我们不但可以及时地发布和共享大量的商品信息，同时还可以在不同的层次 止( 中介服务器和信息服务器上)实现信息的过滤，从而大大地提高了整个系统的 东北大学硕士学 位论文 执行效率。 1 .3论文的内 容及安排 第一章 绪论 第二章对移动代理的技术做 个总体的论述， 重点分析了 它的设计思想和体系 结构。 第三章阐述了一个基于移动代理的资源共享模型。 在考虑到实际的应用时可能 出现的情况，对中介服务进行了适当的扩展和改进。 第四章利用第三章提出的资源共享模型建立了一个在线大学联盟系统，它可以 使加入这个联盟的各个大学的网络教育系统充分发挥他们的作用，使得这些资源的 利用者能够更加方便快捷地找到他们需要的学习资源。 第五章是对我在做毕业论文期间的工作总结以及工作中一些有待解决的问题。 东北大学硕士学 位论文 执行效率。 1 .3论文的内 容及安排 第一章 绪论 第二章对移动代理的技术做 个总体的论述， 重点分析了 它的设计思想和体系 结构。 第三章阐述了一个基于移动代理的资源共享模型。 在考虑到实际的应用时可能 出现的情况，对中介服务进行了适当的扩展和改进。 第四章利用第三章提出的资源共享模型建立了一个在线大学联盟系统，它可以 使加入这个联盟的各个大学的网络教育系统充分发挥他们的作用，使得这些资源的 利用者能够更加方便快捷地找到他们需要的学习资源。 第五章是对我在做毕业论文期间的工作总结以及工作中一些有待解决的问题。 东 北大学硕士学位论文 第二章 移动代理 第二章移动代理 2 . 1 软件代理技术 2 . 1 . 1 软件代理简介 软件代理技术最早可以 追溯到人工智能 研究的初期阶段， 1 9 7 7 年h e w i tt 在研究 c o n c u r r e n t a c t o r m o d e l 时就首次提出了 具有自 组织性、 反应机制和同 步执行能 力的 软件模型，这就是最初的软件代理思想。此后从7 0 年代末到9 0 年代初，科学家都 将精力集中于对软件代理理论的研究，并从系统的角度提出了一些基本概念。软件 代理的具体实践开始于9 0 年代， 期间人们进行了一些非常成功的尝试( 如p l e i a d e s , a r c h o n计划等) ， 并对软 件代理有了 进一 步的认识， 例如m i c r o s o ft 就认为: a g e n t 是受人委托代表或代替用户行为，其智能性显示或表现在其优良的判断力或合理的 思想。” 软 件代理是由 多代理系统 ( m a s , m u l t i - a g e n t s y s t e m s ) 发展而来， 而多 代理系 统又是分布式人工智能 ( d a l d i s t r i b u t e d a r t i f i c ia l i n t e l l i g e n c e ) 所研究的 三个问 题 之一， 另外两个是分布式问 题求解 ( d p s , d i s tr ib u t e d p r o b l e m s o l v i n g ) 和并行人工 智 能( p a i , p a r a l l e l a rt i f i c i a l i n t e l l i g e n c e ) 。 因 此， 源于 多 代 理系 统， 它们 继 承了 很多 d a i 的好处和潜在的优势。 例如，由于分布式计算， 软件代理继承了d a i 的潜在优 势包括模块化、 速度 ( 由于它的并行性) 和可靠性 ( 由于它的冗余) 。 它还继承了人 l 智能 在知识层次上操作， 易于维护， 重用性和平台 无关性等特性i 习 。 软件代理技术的 诞生 和发展是人工智能 和网 络技术相结合的 产物 6 。 从2 0 世 纪6 0 年代起， 传统的人工智能技术开始致力于对知识表达、 智能推理、 机器学习等 领域的研究，其主要成果是专家系统。专家系统把专业领域的知识与推理有机地组 合在一起，使得应用程序有了一定程度的智能化。决策理论使得应用程序的自 主判 断和行为选择上有了一 定的智能性; a i 计划理论的研究成果使得应用程序有了初步 的面向目 标和特征，从而具有了一定程度的自 主性。目 前，人工智能田绕知识这一 中心所进行的研究和应用正在促成知识工程这一新兴学科的生成，对知识的获取、 存储和管理等一系列课题的深入研究必将加快应用程序智能化的进程。 在 i n t e rn e t 这一目 前最庞大的互联网 络环境中，计算机软件体系结构和组织结 构的复杂性不断增加，传统的软件设计方法已经无法满足实际需要，分布式、智能 化才是今后软件发展的基本方向。软件分布式的目 标是要将问题进行分解，由多个 实现了知识共享的软件模块或网络节点来共同完成问 题求解，而智能化的目 标是要 东 北大学硕士学位论文 第二章 移动代理 第二章移动代理 2 . 1 软件代理技术 2 . 1 . 1 软件代理简介 软件代理技术最早可以 追溯到人工智能 研究的初期阶段， 1 9 7 7 年h e w i tt 在研究 c o n c u r r e n t a c t o r m o d e l 时就首次提出了 具有自 组织性、 反应机制和同 步执行能 力的 软件模型，这就是最初的软件代理思想。此后从7 0 年代末到9 0 年代初，科学家都 将精力集中于对软件代理理论的研究，并从系统的角度提出了一些基本概念。软件 代理的具体实践开始于9 0 年代， 期间人们进行了一些非常成功的尝试( 如p l e i a d e s , a r c h o n计划等) ， 并对软 件代理有了 进一 步的认识， 例如m i c r o s o ft 就认为: a g e n t 是受人委托代表或代替用户行为，其智能性显示或表现在其优良的判断力或合理的 思想。” 软 件代理是由 多代理系统 ( m a s , m u l t i - a g e n t s y s t e m s ) 发展而来， 而多 代理系 统又是分布式人工智能 ( d a l d i s t r i b u t e d a r t i f i c ia l i n t e l l i g e n c e ) 所研究的 三个问 题 之一， 另外两个是分布式问 题求解 ( d p s , d i s tr ib u t e d p r o b l e m s o l v i n g ) 和并行人工 智 能( p a i , p a r a l l e l a rt i f i c i a l i n t e l l i g e n c e ) 。 因 此， 源于 多 代 理系 统， 它们 继 承了 很多 d a i 的好处和潜在的优势。 例如，由于分布式计算， 软件代理继承了d a i 的潜在优 势包括模块化、 速度 ( 由于它的并行性) 和可靠性 ( 由于它的冗余) 。 它还继承了人 l 智能 在知识层次上操作， 易于维护， 重用性和平台 无关性等特性i 习 。 软件代理技术的 诞生 和发展是人工智能 和网 络技术相结合的 产物 6 。 从2 0 世 纪6 0 年代起， 传统的人工智能技术开始致力于对知识表达、 智能推理、 机器学习等 领域的研究，其主要成果是专家系统。专家系统把专业领域的知识与推理有机地组 合在一起，使得应用程序有了一定程度的智能化。决策理论使得应用程序的自 主判 断和行为选择上有了一 定的智能性; a i 计划理论的研究成果使得应用程序有了初步 的面向目 标和特征，从而具有了一定程度的自 主性。目 前，人工智能田绕知识这一 中心所进行的研究和应用正在促成知识工程这一新兴学科的生成，对知识的获取、 存储和管理等一系列课题的深入研究必将加快应用程序智能化的进程。 在 i n t e rn e t 这一目 前最庞大的互联网 络环境中，计算机软件体系结构和组织结 构的复杂性不断增加，传统的软件设计方法已经无法满足实际需要，分布式、智能 化才是今后软件发展的基本方向。软件分布式的目 标是要将问题进行分解，由多个 实现了知识共享的软件模块或网络节点来共同完成问 题求解，而智能化的目 标是要 东 北大学 硕士学位论文第二章 移动代理 在智能主机之间实现智能行为的协调，两者的结合就产生了软件代理的概念。 日 前软件代理在研究领域中尚没有一个理想的定义，不同的研究者从不同的角 度对a g e n t 做出了自 己 的 解释， 而软 件 代理的 研究 者 将a g e n t 定义为: 智能软件代理是能为用户执行特定的任务、具有一定程度的智能、以允许自主 执行部分任务并以一种合适的方式与环境相互作用的软件程序。 不难看出， 软件代理首先具有智能特性， 它对环境有响应性、自主性和主动性: 同时，软件代理还具有社会特性。智能软件代理的属性如图1 所示: 图t -智能a g e n t 的 特性 自 主性 ( a u t o n o m y ) 软件代理在运行过程中不直接由 人或其它主体控制， 它能 在没有与环境相互作用的 情况下自 主执行任务， 对自 己的 行为和内 部状 态有一定的控制权。自治性是软件代理区别于普通软件程序的基本特征。 响应性 ( r e a c t i v it y )软件代理能 对来自 环境的 影响和信息做出 适当的响 应， 它能感知所处的环境，并能通过自己的行为改变环境。 主动性 ( p r o a c t i v i t y )传统应用程序接受用户指令被动执行， 而软件代理不 仅能对环境变化做出反应，而且更重要的是能在特定情况下采取主动行为。 学习 和自 适应能力 ( l e a n i n g / a d a p t a t i o n ) 代理根据过去的 经验积累知识， 修 改其行为以适应新的环境。 推理性 ( r e a s o n i n g ) 软件代理可根据己 有的 知识和经验，以 理性的方式进 行推理。软件代理的智能由 三个主要部件来完成，即内部知识库、自 适应能 力以及基于知识库的推理能力。 可移动性 ( m o b i l i t y ) 软件代理可以 从一个地方移动到另一个地方，同时保 持其内部状态不变。 角色 ( c h a r a c t e r ) 软件代理在社会活动中需要对安全、 风险、 诚信等因素进 行考虑。 通信 / 合作 / 协调 ( c o m m u n i c a t io n / c o o p e r a t i o n / c o o r d i n a t i o n )所谓通信， 是指 代理之间进行信息交换， 甚至， 代理与人之间也可以进行 一 定意义 下的合话 东 北大学硕士学位论文第二章 移动代理 通信/ 合作/ 协调，这是在软件代理群体中应该具有的社会属性。 2 . 1 . 2 软件代理的分类 现存的软件代理可以 按很多 种方式来分类 7 0 ( 1 ) 代理可以按它们的移动性来分类， 例如， 根据它们是否能在某一 网络中移 动， 将其分为静态( s t a t i c ) 代理和移动( m o b i l e ) 代理。 ( 2 )它们还可以分为协商 ( d e l i b e r a t i v e ) 代理和反应 ( re a c r i v e ) 代理。 协商代 理源于协商思维范例 ( d e l i b e r a t i v e t h in k i n g p a r a d i g m) : 代理处理内 部符号 ( in t e rn a l s y m b o l i c ) ， 推理模型， 并设 法规划和协商来完成与其他代理的协商。 而反 应代理源 f b r o o k s ( 1 9 8 6 ) 和a g r e 弱迁移只迁移移动代理的数据状态， 其速度比强迁移快，但不能保存移动代理的完整运行状态。 正 如d a n n y l a n g e - - - - a g le t 的发明者所说， 移动代理思 想是网 络计算的一个更 高 层的 抽象。 它是继面向 过程和面向 对象之后的下一个编程模式。 a g l e t 移动代理 思想的一 个具体实 现)比a p p l e t , s e r v l e t , r p c更适合对网 络计算的 抽象。 a g l e t 使 我们能够以网络计算机的形式来思考问题，不是单个网络计算机，而是一个特定空 间的 所有的网络计算机、 p c机、 工作站和大型主机。 我们不用关心a g l e t 在哪运行， 正如所说的，“ 一次创建，到处运行。” 因此，可以ia，移动代理思想为解决现实世 界的问题提出了一个更加“ 自 然” 的思考方式。 2 . 2 . 1 . 1 移动代理能做什么 一但建立起一个移动代理宿主基础设施，移动代理无疑将在这个基础上繁衍。 东北大学硕士学位论文 第二章 移动代理 s ma rt co l l a b o r a t iv e l e a r n i n g a g e n t s co l l a b o r a t iv e a g e n t s i n t e r f a c e a g e n t s 图 2 . 1 代理的 一种分类方式 f i g . 2 . 1 a k i n d o f c l a s s i f i c a t i o n f o r a g e n t 2 .2 移动代理技术 2 .2 . 1 移动代理简介 a g e n t 的 研究 起源于 人 工智能 领 域。 a g e n t 是 指 模拟人 类行为与 关系、 具 有一定 智能并能够自 主运行和提供相应服务的程序。与现在流行的软件实体 ( 如对象、构 件) 相比， a g e n t 的实 体大小比 他们要更大一些， 智能化程度更高。 随 着网 络技术的 发 展， 可以 让a g e n t 在网 络中 移动并执行， 完成某些功能， 这就是移动代理的思想。 移动代理的 概念是2 0世纪 9 0年代初由g e n e r a l m a g i 。公司在推出商业系统 t e l e s c r ip t 时 提出 的 2 1 。 简单 地说， 移 动 代理是 一 个能 在异构网 络中自 主 地 从一台 主 机迁移到另一台主机，并可与其他代理或资源交互的程序，可以说移动代理技术是 代理技术与分布式计算技术的相结合的产物。 移动代理的内容可以分为强迁移和弱迁移。强迁移同时迁移移动代理的执行状 态和数据状态，但这种迁移的实现比较复杂;弱迁移只迁移移动代理的数据状态， 其速度比强迁移快，但不能保存移动代理的完整运行状态。 正 如d a n n y l a n g e - - - - a g le t 的发明者所说， 移动代理思 想是网 络计算的一个更 高 层的 抽象。 它是继面向 过程和面向 对象之后的下一个编程模式。 a g l e t 移动代理 思想的一 个具体实 现)比a p p l e t , s e r v l e t , r p c更适合对网 络计算的 抽象。 a g l e t 使 我们能够以网络计算机的形式来思考问题，不是单个网络计算机，而是一个特定空 间的 所有的网络计算机、 p c机、 工作站和大型主机。 我们不用关心a g l e t 在哪运行， 正如所说的，“ 一次创建，到处运行。” 因此，可以ia，移动代理思想为解决现实世 界的问题提出了一个更加“ 自 然” 的思考方式。 2 . 2 . 1 . 1 移动代理能做什么 一但建立起一个移动代理宿主基础设施，移动代理无疑将在这个基础上繁衍。 东北大学硕士学位论文 第二章 移动代理 s ma rt co l l a b o r a t iv e l e a r n i n g a g e n t s co l l a b o r a t iv e a g e n t s i n t e r f a c e a g e n t s 图 2 . 1 代理的 一种分类方式 f i g . 2 . 1 a k i n d o f c l a s s i f i c a t i o n f o r a g e n t 2 .2 移动代理技术 2 .2 . 1 移动代理简介 a g e n t 的 研究 起源于 人 工智能 领 域。 a g e n t 是 指 模拟人 类行为与 关系、 具 有一定 智能并能够自 主运行和提供相应服务的程序。与现在流行的软件实体 ( 如对象、构 件) 相比， a g e n t 的实 体大小比 他们要更大一些， 智能化程度更高。 随 着网 络技术的 发 展， 可以 让a g e n t 在网 络中 移动并执行， 完成某些功能， 这就是移动代理的思想。 移动代理的 概念是2 0世纪 9 0年代初由g e n e r a l m a g i 。公司在推出商业系统 t e l e s c r ip t 时 提出 的 2 1 。 简单 地说， 移 动 代理是 一 个能 在异构网 络中自 主 地 从一台 主 机迁移到另一台主机，并可与其他代理或资源交互的程序，可以说移动代理技术是 代理技术与分布式计算技术的相结合的产物。 移动代理的内容可以分为强迁移和弱迁移。强迁移同时迁移移动代理的执行状 态和数据状态，但这种迁移的实现比较复杂;弱迁移只迁移移动代理的数据状态， 其速度比强迁移快，但不能保存移动代理的完整运行状态。 正 如d a n n y l a n g e - - - - a g le t 的发明者所说， 移动代理思 想是网 络计算的一个更 高 层的 抽象。 它是继面向 过程和面向 对象之后的下一个编程模式。 a g l e t 移动代理 思想的一 个具体实 现)比a p p l e t , s e r v l e t , r p c更适合对网 络计算的 抽象。 a g l e t 使 我们能够以网络计算机的形式来思考问题，不是单个网络计算机，而是一个特定空 间的 所有的网络计算机、 p c机、 工作站和大型主机。 我们不用关心a g l e t 在哪运行， 正如所说的，“ 一次创建，到处运行。” 因此，可以ia，移动代理思想为解决现实世 界的问题提出了一个更加“ 自 然” 的思考方式。 2 . 2 . 1 . 1 移动代理能做什么 一但建立起一个移动代理宿主基础设施，移动代理无疑将在这个基础上繁衍。 东 北大学 硕士学 位论文第二章 移动代理 但移动代理能做什么呢?据声称移动代理适合很多应用，大多数应用都是关于代表 一个用户查找信息和当遇到适合的信息时执行一些任务。卜 面是一些经常提到的移 动代理的应用: 1 ) 从多处进行数据收集。 移动代理可以按照特定的“ 路线” 移动并收集信息。 例 如在多服务提供商网 络环境中 进行网 络信息得采集 1 0 0 2 ) 查找和过滤信息。 试想随着网络上的可用信息迅速增多， 要从网络上收集信 息通常意味着要从大量的数据中查找小部分相关信息。过滤掉不相关的信息是一 个非常耗时和令人沮丧的过程。移动代理可以代表用户访问很多站点，在每一个站 点查找可用信息，并将符合查找要求的信息片段生成一个连接列表。在此，用户的 需求是以查询条件和路线来描述的。 3 )实时监控。 4 ) 特定信息传播。 但这意味着移动代理可能被用来散播垃圾信息， 就象e - m a i l 一 样。 5 ) 协 商。 a g e n t 可以 通过与 其 他a g e n t 的 交 互 来获 取信息。 6 )交易。电子商务方面的应用。 7 ) 平行处理作业。 可以 并行处理需要大量c p u 时间的 大作业， 并 行处理可以大 大地提高工作效率。 8 ) 娱乐。 例如移动代理可以 代表玩游戏的 用户 1 1 a 9 ) 部署新的应用协议， 从而带来新的网络服务方式。 移动代理允许服务器使用 自 定 义的 通信协议 与 客 户端 通信。 在 最 初 接收一 个a g e n t 时， 客 户端 和 服务 器端必 须要共享一些标准协议。 一旦这个a g e n t 运行起来， 它可以 使用特定的 通信协议与 源服务器通信【 1 2 0 虽然移动代理没有哪个单个方面的优势是非常突出的，但我们相信移动代理的 所有特点的集合具有绝对的优势。因为: a :它们为网络服务的开发和个性化提供了一个普遍，开放和通用的框架。 b : 虽然对于移动代理每个单个方面优势， 有其他的可代替方法能够提供更好的 性能， 但没有一种可 代替方法能 够提供移动代理所能 提供的 所有的 功能 1 3 0 换句话说，移动代理的关键不在于某个潜在的应用，因为每个应用都可以使用 传统的分布式处理方案来实现。关键在于移动代理有很多潜在的应用，他们可以为 你提供一 个统一而且灵活的方式来达到传统分布式处理， 客户/ 服务器和移动代码模 型所能达到的同样的效果。 东北大学硕士学 位论文第二章 移动代理 2 .2 . 1 .2 与其它技术的差异 ( 1 )主动网络 移动代理和主动网络在思想上是相似的。实际卜 ，许多主动网络都采用了移动 软件代理中的技术。主动网 络与移动代理相比，在协议封装、服务的定制、配置和 维护方面更为一般，主动网 络在网络层处理，而移动代理则作为 一 个应用层的程序 在运行。 但是a g e n . 方法把网 络作为a g e n t 的执行环境， 把a g e n t 本身作为 个可以 从一 个节点迁移到另外一个节点的可编程实体;主动网络的思想更具普遍性。主动 网络将网 络看作是能够制定 任何运算处理的主动结点( a c t iv e n o d e s ) 和能够携带可 执行程序的主动数据分组， 而传统网络中的兼容移动代理的结点可以看作是一种特 殊类型的主动结点。两者之间最根本的区别在于主动网络利用从网络层到网络层处 理的概念而移动代理是作为一个应用程序运行的。 ( 2 ) a p p l e t 移动代理不同 于a p p l e t ,a p p l e t 只能从服务器向 客户单方向 移动，而 移动代理可 以 在客户和服务 器之间双向 移动。 还有一点不同 就是虽然象a p p l e t 一样， 移动代理 的类文件能够在网络上移动，但当移动代理移动时它会带着它的状态移动。 ( 3 )进程迁移 移动代理不同于进程迁移，一般来说进程迁移系统不允许进程选择什么时候和 迁移的到哪里，而移动代理带有状态，所以可以根据应用的需要在任何时刻移动到 它想去的任何地方。 2 . 2 . 1 .3 移动代理的优点与存在的问 题 移动代理有很多优点，移动代理技术将服务请求代理派遣到服务器端执行，这 样，这个服务请求代理可以与服务器进行本地高速通信，从而避免了大量数据的网 络传送，降低了系统对网络带宽的依赖。要完成用户交给代理的某项任务，用户可 以创建多个代理，同时在一个或若干个节点上运行，形成并行求解能力。另外，移 动代理不需要统一的调度，由用户创建的代理，可以异步地在不同节点上运行，待 任务完成后再将结果返回给用户。此外，它还具有自 治性和智能路由 等特性。 但是，移动代理技术也存在很多问题。 移动代理系统的安全性就是这一技术在今后的发展中要面临的很重要的问题。 安全问