Erlang面向Agent編程的利器：eXAT（4）

四、案例研究

以下介紹幾個主體的例子，以及如何在eXAT中實現。

（1）訊息模式比對

這是第一個例子，主體等待特定訊息的到來，然後做些事情。具體地，從主體“Alice”發來LISP寫的“inform”訊息，我們就令主體“Bob”開始action行動。

-module (agent_bob).

-export ([action/3, start/0]).

action ([inform, alice, Receiver, Ontology, lisp, Content, Slots], State, Agent) ->

    % ’inform’ from Alice ... do the action

start () ->

    agent:new (bob, receiver, {agent_bob, action}).

這段代碼展示了主體Bob的eXAT實現：

函數start/0調用agent:new/4啟動主體Bob。參數意思是：bob：主體名字，receiver：作為行為骨架的FSM模板的名字，agent_bob：實現FSM模板規定行為的函數名字。這裡的receiver是eXAT內建的，它只有一個狀態，收到訊息後它引發行動並返回狀態。

訊息的模式比對，通過Erlang的匹配機制實現。訊息採用ACL格式：

[ Performative-name, Sender, Receiver,Ontology, Language, Content, Slots ]

上面的那段代碼中，函數action的第一個參數，就是以列表表示的訊息模式。

再來看看用JADE寫的相同樣本：

import jade.core.*;

import jade.core.behaviours.*;

import jade.lang.acl.*;

public class ReceiverAgent extends Agent

{

    public void setup ()

    {

        AID aid[] = new AID[1];

        aid [0] = new AID ("Alice", false);

        addBehaviour (new ReceiverBehaviour (this, -1, MessageTemplate.and (

            MessageTemplate.MatchPerformative (ACLMessage.INFORM),

            MessageTemplate.and ( MessageTemplate.MatchReceiver (aid),

            MessageTemplate.MatchLanguage ("lisp"))

            )

        )

        {

            public void action () {

            //.. do something

            }

        });

    }

}

看上去，Erlang代碼的可讀性明顯高於Java的。

（2）多種訊息的模式比對

-module (agent bob).

-export ([action/3, start/0]).

action ([inform, alice, Receiver, Ontology, lisp, Content, Slots], State, Agent) ->

    % ’inform’ from alice: ... do the action

action ([inform, Sender, Receiver, Ontology, lisp, Content, Slots], State, Agent) ->

    % ’inform’ from another agent ... do the action

action (M, State, Agent) ->

    acl:reply (M, notunderstood).

start () ->

    agent:new (bob, receiver, {agent bob, action}).

這是第二個樣本，它為第一個樣本增加了2個action子句。當收到“Alice”以外的其他主體發來的“inform”時，由第二子句處理；當收到的資訊類型不明時，由第三子句予以回複，告知對方，其所發資訊“我讀不懂”。

這個樣本說明，簡單地增加函數子句，就能輕鬆應對各種情況。

（3）使用者定義的模板

這是最後一個樣本，用以展示開發使用者定義的FSM的模板。該模板的事件機制，與ERES引擎相關聯。

假設有個主體的行為機制是FSM，1所示。




                                        圖1

該主體等待在ERES引擎“goods” (state init) 中，事實 {price, computer,X} 的斷言出現，其中 X < 1000；然後，該主體向主體

Seller (state s1)發出“request”請求訊息，並一直等待回覆。“回覆”是個“inform”訊息(final state stop)。主體收到回覆後，停止運行。

為了實現這個主體，我們寫個叫做buyeragent的模組，其中有FSM模板。該模組要遵守eXAT引擎規定的格式，定義狀態轉換機制的多子句函數 templatw/4，並且，template/4 必須返回的，是函數 event/2 處理的與“狀態”相關的事件映射。template 形式如下：

template ( Event, State, Agent, AgentFun )

它返回的是FSM的下個狀態。參數Agent是主體的名字，AgentFun是實現主體行為的多子句函數。參數Event是函數events返回的元組列表，列表中的元組的格式是{狀態名字，事件列表}。

下面是FSM模板的代碼：

-module (buyeragent).

-export ([template/4, events/2]).

template (Fact, init, Agent, AgentFun) ->

    apply ( AgentFun, [Fact, init, Agent] ),

    s1;

template ([inform | T] = M, s1, Agent, AgentFun) ->

    apply ( AgentFun, [M, s1, Agent] ),

    stop.

events (Agent, AgentFun) ->

    [ {init, [ {eres, goods, {price, computer, fun (X) -> X < 1000 end }} ] },

    {s1, [ {acl} ] } ].

狀態init對應的事件，是在ERES引擎“goods”中宣布的事實，格式為元組：

{eres, goods, {price, computer, fun (X) -> X < 1000 end }}

其中的lambda函數，即“fun”語句表示的匿名函數，要求X的值必須小於1000。如果存在著這一事實，template/4的第一子句得以匹配，它通過函數 apply 調用主體的行為函數AgentFun，並且，返回 s1 作為 FSM 的新狀態。

在新狀態下，對應的事件是收到ACL訊息“inform”。template/4 的第二子句處理此事後，返回狀態“stop”，結束主體的運行。

這個FSM模板，可用於前面的2個樣本，完整實現圖1所示的行為機制。使用這個模板的主體，必須實現“request”訊息的發送，和對接收到的“inform”訊息進行解釋。

最後，應該承認，eXAT目前只能實現幾種簡單的主體agent，沒有誰用它實現過完整的多主體應用程式。

因此，本文說eXAT是Erlang面向Agent編程的利器，有些誇張。