Sysop: 1 revizi

2013-05-06T09:33:05Z

1 revizi

← Starší verze

Verze z 6. 5. 2013, 09:33

Sysop: 1 revizi

2010-10-21T17:20:13Z

1 revizi

Nová stránka

'''3APL (An Abstract Agent Programming Language)''' je [[programovací jazyk]] (a [[Počítačová platforma|platforma]]) pro tvorbu agentů a multi-agentních systémů.

Jazyk 3APL byl navržen na [http://www.uu.nl univerzitě v Utrechtu] za účelem ověření konceptu programovacího jazyku, který by umožňoval rychle tvořit softwarové agenty založené na BDI (belief-desire-intention) architektuře. Vývoj v této oblasti v současnosti pokračuje jazykem 2APL (A Practical Agent Programming Language), cílem je dosáhnout jediného univerzálního jazyka pro tvorbu agentů - jazyka 1APL (Single Agent Programming Language).

== Běh programu ==

Jazyk je vzhledem k tomu, o jaký typ jazyka se jedná, interpretovaný. V současné době existují 3 oficiální možnosti, jak spustit program v jazyce 3APL:

* Platforma 3APL postavená na [[Java (platforma)|Javě]] – považována za relativně stabilní, používá se při výuce multi-agentních systému na univerzitě v Utrechtu,
* [[Haskell]] interpret jazyka 3APL – prototyp s nepatrnými odlišnostmi – používá se při výuce na MFF UK,
* 3APL-M (Toymaker) – platforma určena pro mobilní zařízení.

== Struktura programu v 3APL ==
=== Základní struktura ===

Jazyk v některých principech vychází z Prologu, jeho vlastnosti se liší v závislosti na platformě. Jazyk není case-sensitive až na následující výjimky:

* akce a proměnná začíná velkým písmenem
* predikát začíná malým písmenem

Program v jazyce 3APL se sestává z následujících částí (toto je struktura pro Java verzi, ostatní se mohou v detailech lišit).

Program by každopádně měl začínat určením názvu agenta:

<pre>
PROGRAM "nazev_programu"
</pre>

Pro zpřehlednění programu je možno načíst do BELIEFBASE (viz níže) externí soubor s [[Prolog (programovací jazyk)|Prolog]] [[Predikát (logika)|predikáty]]:

<pre>
LOAD "prolog_soubor.pl"
</pre>

Dále lze v programu specifikovat počáteční belief-bázi, tedy to, co agent na začátku ví o prostředí, ve kterém bude operovat. Jednotlivé znalosti jsou přitom Prologovské predikáty. Obsah belief-báze se během činnosti agenta mění, protože agent prováděním akcí mění prostředí a je si toho vědom.

Následující příklad ukládá do belief-báze predikát, který říká, že agent je na začátku (před spuštěním programu) unavený.

<pre>
BELIEFBASE {
unaveny().
}
</pre>

Další součástí programu je specifikace možných akcí a jejich důsledků na BELIEFBASE agenta. Jedná se pouze o vyčtení možných akcí, podmínek, které musí být splněny, aby se mohly provést a jejich efektů. Nedefinuje se zde žádné schéma uvažování.

Následující kód například popisuje co to znamená "jít spát": když je agent unavený, může jít spát a když se vyspí, tak už není unavený a cítí se dobře. Dále je v kódu uvedena druhá akce - akce "dát si pivo". Když si agent (kdykoli) dá pivo, cítí se dobře, ale na jeho únavu to (zde se jedná možná o příliš velké zjednodušení) nemá vliv.

<pre>
CAPABILITIES {
{ unaveny() } VyspiSe() { NOT unaveny(), dobryPocit() }
{ true } DejPivo() { dobryPocit() }
}
</pre>

Každý agent je navržen za nějakým účelem - tento účel je shrnut do sekce GOALBASE. Jedná se opět o sekci tvořenou Prologovskými predikáty. Cíl je považován za splněný, pokud v něj agent věří (je uložen v BELIEFBASE), potom se cíl odstraní z GOALBASE. V příkladu se náš agent snaží cítit se dobře...

<pre>
GOALBASE {
dobryPocit().
}
</pre>

Je možno také specifikovat počáteční plán agenta, to znamená akce, které má agent naplánovány pro provedení bezprostředně po spuštění programu.

<pre>
PLANBASE {
}
</pre>

Specifikace pravidel popisující způsob dosažení cíle (a pravidla revize plánů) je další důležitou části programu v jazyce 3APL. Má vždy následující syntax:

<pre>
cíl <- strážná_podmínka | { akce }
</pre>

Cíl může být navíc prázdný, podmínka může být true, akce může být složená/jednoduchá/vestavěná...

Příklad pravidel specifikující způsob dosažení cíle (pg-rules) - když se agent necítí dobře, měl by s tím něco dělat (aby se cítil dobře):

<pre>
PG-RULES {
dobryPocit() <- NOT dobryPocit() | { DelejSTimNeco(); }
}
</pre>

Dále je možno určit pravidla pro revizi plánu (pr-rules). Ta umožňují definovat chování agenta v případě, že byla zneplatněna některá z podmínek, která vedla ke stanovení současného plánu, případně je zde možno definovat složené akce pomocí akcí elementárních (tj. těch definovaných v CAPABILITIES) a vestavěných (viz níže).

Příklad - když se agent necítí dobře, tak aby s tím něco dělal, musí se napřed rozhodnout, jaká je příčina a podle toho se buď vyspat, nebo si dát pivo:

<pre>
PR-RULES {
DelejSTimNeco() <- NOT dobryPocit() | {
IF (NOT unaveny()) THEN {
DejPivo();
} ELSE {
VyspiSe();
}
}
}
</pre>

=== Řízení běhu, podmínky, další syntax jazyka ===
Formální specifikaci jazyka 3APL lze nalézt na oficiálních stránkách. Pro základní použití jazyka pravděpodobně stačí následující seznam programátorských konstruktů, které lze v 3APL použít:

* Podmíněný příkaz:

<pre>IF predikat_uspeje THEN { Akce1(); ...; AkceN(); } ELSE { ... }</pre>

* Cyklus:

<pre>WHILE predikat_plati DO { Akce1(); ...; AkceN(); }</pre>

* Konjunkce, disjunkce, negace Prologovských predikátů:

<pre>
predikat1() AND predikat2()
predikat1() OR predikat2()
NOT predikat()
</pre>

=== Vestavěné akce jazyka 3APL ===
==== Komunikace agentů ====

Jazyk 3APL byl odzačátku vyvíjen jako jazyk, ve kterém je možno tvořit multi-agentí systémy. Proto jazyk nutně musí obsahovat prostředky pro komunikaci mezi agenty. Je tedy k dispozici funkce <code>Send(agent, typ_zpravy, obsah_zpravy)</code>. Pakliže agent A pošle agentovi B zprávu voláním akce <code>Send(B, X, Y)</code>, uloží se do BELIEFBASE agenta a predikát <code>sent(B,X,Y)</code> a do BELIEFBASE agenta B se uloží <code>received(A,X,Y)</code>. Takto agenti mohou - samozřejmě mají-li definovaná příslušná pravidla v PG-RULES (nebo PR-RULES) - na zprávy (jak přijaté, tak odeslané) reagovat.

==== Prostředí ====
Krom toho, co je "uvnitř" agenta je možno v 3APL pracovat s externím prostředím. To je možno vytvořit např. ve formě Java programu (požadovaný interface je definován v příručce k jazyku). Platforma 3APL postavená na Javě obsahuje standardní prostředí vhodné například pro výuku - prostředí BlockWorld (svět ze čtverečků obsahující stěny, bomby a díru, kde se agent může pohybovat).

Java implementace platformy 3APL má za účelem komunikace s libovolným prosředím k dispozici příkaz <code>Java(nazev_prostredi, akce, navrat)</code> - například ve zmíněným prostředím BlockWorld je možno zjistit bomby v okolí agenta takto: <code>Java("BlockWorld", senseBombs, BOMBS)</code>, kde BOMBS se po provedení akce naplní seznamem dvojic (se souřadnicemi bomb).

== Stáhněte si ==
* [http://www.cs.uu.nl/3apl/download.html 3APL Download page]
* [http://www.cs.uu.nl/3apl-m/download.html 3APL-M Download page]

== Literatura ==
* Mehdi Dastani, B. van Riemsdijk, F. Dignum, J.J. Meyer: [http://www.cs.uu.nl/3apl/publication/goal.pdf A Programming Language for Cognitive Agents: Goal Directed 3APL], 2003

== Externí odkazy ==
* [http://www.cs.uu.nl/3apl/ Oficiální stránky 3APL]
* [http://www.cs.uu.nl/3apl-m/ Oficiální stránky 3APL-M]
* [http://joshis.iprofil.cz/clanky-teoreticka-informatika Seriál o programování agentů v jazyce 3APL]
* [http://www.cs.uu.nl/3apl/download/java/userguide.pdf Programátorský manuál jazyka 3APL (Java Verze)]
* [http://www.cs.uu.nl/3apl/bnf.pdf EBNF Specifikace Syntaxe 3APL]
* [http://www.cs.uu.nl/3apl/publications.html 3APL Publikace - seznam]

{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Počítačové jazyky]]

3APL - Historie editací

Sysop: 1 revizi

Sysop: 1 revizi