Participation Components for Holding Roles in Multiagent Systems Protocols

An autonomous agent in a MAS involves in a protocol – more exactly in a conversation following the rules of a protocol in order to reach objectives, some ones shared with all other participants, some others specific and private. We assume a MAS architecture where each conversation is monitored by a middleware component a conversation moderator that guarantees that the shared objectives will be reached. This paper addresses the means an agent requires to be able to exercise its autonomy and reach its own objectives in the course of conversations. The first step is to define these objectives and this leads to distinguish the strategic and tactic levels in agents' behaviours. The strategic level must be handled by the agent itself; the required capabilities are abstract and relevant for larges categories of similar protocols. Once a strategy is set for a conversation, its application at the tactic level can be delegated to a middleware component, called a participation, that intervenes in the conversation on the behalf of the agent. This component is specific to the role held by the agent and it is tailored to make the best use of the subtleties of the protocol’s rules. This approach brings many engineering benefits. Résumé Dans un système multi-agent, et plus généralement dans les systèmes distribués dans lesquels certains composants ne sont pas des serveurs purs mais disposent d’une certaine autonomie dans leurs interactions avec les autres, un agent s’engage dans un protocole – plus précisément dans un processus suivant les règles d’un protocole, ce que nous appellerons une conversation – pour contribuer à la réalisation d’objectifs, certains communs à tous les composants participants, d’autres spécifiques à ce composant. On se place dans le contexte d’une architecture où chaque conversation est gérée par un composant intermédiaire, un modérateur de conversation, qui garantit que les règles du protocoles sont nécessairement respectées par les agents participant à cette conversation, et donc que les objectifs partagés seront biens atteints. Un modérateur implémente toutes les contraintes comportementales du protocole sous la forme d’un réseau de Petri par l’intermédiaire duquel les agents doivent nécessairement passer pour intervenir dans la conversation. Cet article concerne les moyens dont un agent a besoin pour exercer effectivement son autonomie et donc être en mesure d’atteindre les objectifs qui lui sont propres dans le déroulement des conversations. La première étape est la définition de ces objectifs, et cela conduit à distinguer un niveau stratégique et un niveau tactique dans le comportement d’un agent. Le niveau stratégique doit être géré par l’agent lui même ; les capacités requises pour cela sont assez abstraites, et donc applicables à tous les protocoles d’une même catégorie (du genre : protocoles d’enchère, de négociation, de sous-traitance, etc.). Une fois qu’un agent a déterminé la stratégie qu’il veut appliquer lorsqu’il tient un certain rôle dans un certain protocole, sa mise en oeuvre au niveau tactique peut être déléguée à un composant intermédiaire, que nous appellerons une participation, qui interviendra dans la conversation pour le compte et sous le contrôle de l’agent. Ce composant peut être pour partie généré automatiquement à partir de la structure de contrôle du modérateur, sous la forme d’un statechart qui intègre les règles comportementales s’appliquant à ce rôle. Si cet automate est totalement déterministe – y compris au niveau temporel c’est à dire qu’il fixe l’instant auquel le composant doit faire chacune de ses intervention dans la conversation – aucune autonomie n’est laissée à un agent occupant ce rôle (et il n’y avait pas matière à choisir une stratégie). Si par contre cet automate comporte une part d’indéterminisme, l’implémentation du niveau tactique consistera à réduire cet indéterminisme en fonction de la valeur des variables qui permettent de définir les différentes stratégies possibles. Cet article reprend la matière d’un article paru dans ESAW 2004, en détaillant les aspect liés à la génération du comportement des composants participation, cf. section 5.