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Eine Methodik zur Entwicklung von Multiagenten-Systemen auf Basis von Geschäftsprozess-Modellen
Küster, Tobias
Seit vielen Jahren werden Multiagenten-Systeme als Abstraktion für komplexe und verteilte Softwaresysteme eingesetzt, und durch ihren Einsatz können zahlreiche Abläufe auf verständliche und intuitive Art und Weise dargestellt werden. Grundlegende Probleme verteilter Softwaresysteme bleiben jedoch oft bestehen: Der Entwickler sieht immer nur einen Teil des Programmcodes, nur eine Seite der Interaktion, nicht das Gesamtsystem.
In einen anderen Bereich verteilter Systeme, den serviceorientierten Architekturen, werden seit längerem Geschäftsprozess-Diagramme eingesetzt. Durch die verwendeten Abstraktionen haben diese zahlreiche Konzepte mit Agenten gemein, und sind daher gut dazu geeignet, Multiagenten-Systeme als Ganzes zu modellieren. Zugleich stellen Agenten eine mächtige Ausführungsplattform für die Prozesse dar.
In dieser Arbeit wird der Frage nachgegangen, wie Multiagenten-Systeme ganzheitlich mit Hilfe von Geschäftsprozessdiagrammen modelliert, und wie Agenten für deren Ausführung eingesetzt werden können. Zu diesem Zweck werden abstrakte Metamodelle sowohl für Agenten als auch für Prozesse aufgestellt und eine Abbildungsvorschrift beschrieben, über die sich die Prozessmodelle eindeutig in entsprechende Agenten-Systeme überführen lassen.
Diese Abbildungsvorschrift ist in eine Methodik eingebettet, wie diese in Kombination mit anderen Techniken eingesetzt werden kann, um den agentenorientierten Software-Entwicklungsprozess zu vereinfachen und zu beschleunigen. Zur Unterstützung dieser Methodik wird ein spezielles Werkzeug zur Prozessmodellierung vorgestellt, in dem die beschriebene Abbildung auf mehrere verschiedene Arten umgesetzt wird. Die Abbildung und ihre Implementierungen wurden erfolgreich in verschiedenen Projekten eingesetzt.
For many years, multi-agent systems have been used as an abstraction for complex and distributed software systems, and have helped in modelling many programs in an understandable and intuitive way. However, fundamental problems of distributed systems often remain: The developer sees just one part of the program code, just one side of the interaction, but not the entirety of the system.
In another field of distributed systems, for service-oriented architectures, business process diagrams are being used. Those have many abstractions in common with agents, and are thus well suited for modelling multi-agent systems as a whole. At the same time, agents constitute a powerful execution environment for those processes.
This thesis will investigate the question, how multi-agent systems can be modelled holistically by means of business process diagrams, and how agents can be employed for their execution. To this end, we will establish meta-models for both, agents and processes, and describe a mapping specification, how process models can be unambiguously converted into accordant agent systems.
This mapping is embedded into a method, combining it with other techniques, in order to simplify and accelerate the agent-oriented software development process. This method is further supported by a special process modelling tool, implementing the described mapping in different ways. Both the mapping and its implementations have been used successfully in a number of research projects.
