基于政策自组织系统的软件agent体系结构及其实现＊

侯 富，毛新军，郭 毅，周 凯

（国防科学技术大学计算机学院，湖南 长沙 410073）

1 引言

近年来随着分布式系统的发展，自组织系统的研究得到了如无线传感器网络、P2P系统等[1]很多领域的关注。这类系统没有集中控制和外部控制节点，系统中每个个体仅与自身周围环境和相邻节点进行交互，系统层面呈现一定的涌现特征[2]。如何为这类系统的开发提供支持成为软件工程领域研究的热点[3]。目前，自组织系统的开发大多采用“涌现分析—机制设计”的方式[4]，代表性的工作如CUP[5]、General Method[6]等。该方式首先通过需求分析得到期望的宏观涌现特征，然后针对涌现特征设计相应的个体局部交互行为（即自组织机制），进而指导系统中个体的设计。然而，由于个体局部交互行为与系统宏观涌现特征二者之间缺乏直接的对应关系，存在巨大的鸿沟，很难通过自顶向下的方式根据宏观涌现特征设计自组织机制，只能依靠设计人员的经验并利用模拟系统在系统部署运行前对机制进行反复试验和调整[4]。这种开发方法的不足在于，当系统部署运行后难以再对机制进行调整，如果机制无法获得期望的涌现特征，或者当需求发生变化、需要对自组织机制进行调整时，只能停止系统运行，重新设计部署。但是，自组织系统往往节点众多，部署环境复杂[5，6]，用这种方式设计效率低、成本高，难以满足自组织系统的应用需求。

为解决这一问题，本文提出将系统宏观政策同个体的局部行为相结合的设计方法，它将系统中的自组织机制抽象为政策，在系统运行时若需要对机制进行调整，可以通过调整政策实现。……