СРАВНЕНИЕ ФРЕЙМВОРКОВ PADE И JADE

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена сравнению двух фреймворков PADE и JADE . В статье сначала будут рассмотрены фреймворки с ключевыми особенностями, после будет приведен их сравнительный анализ . В результатах работы будут рассмотрены преимущества и недостатки PADE и JADE, что даст возможность произвести грамотную оценку.

Ключевые слова: PADE , JADE , многоагентные системы , Twisted, Python, Java.

Многоагентные системы

Многоагентные системы — это направление искусственного интеллекта, в котором несколько агентов (автономных программных модулей) действуют сообща для достижения общей цели или целей.

Агенты могут быть реализованы как отдельные программы или процессы, взаимодействующие друг с другом через общие среду или базу данных. Каждый агент имеет свои собственные цели и задачи, а также обладают способностью к обучению и адаптации.

Многоагентные системы используются в различных областях, таких как:

• робототехника;
• управление ресурсами;
• логистика;
• моделирование социальных систем;
• военные приложения.
•  

В многоагентных системах агенты могут выполнять различные функции, такие как сбор информации, принятие решений, выполнение действий и взаимодействие с другими агентами. Они могут сотрудничать, конкурировать или кооперироваться в зависимости от конкретной задачи и условий среды.

Для работы с многоагенитнями системами могут использоваться фреймворк PADE.

PADE

Python Agent Development framework (PADE) — это фреймворк для языка Python, предназначенная для разработки многоагентных систем с многоуровневой связью. Он предоставляет инструменты и библиотеки для создания, управления и взаимодействия агентов.

PADE позволяет разработчикам легко создавать сложные многоагентные системы, моделировать поведение агентов и их взаимодействие в различных сценариях. Фреймворк также поддерживает распределённые вычисления, что делает его полезным инструментом для моделирования крупномасштабных систем.

Основные возможности PADE:

•  создание агентов с различными стратегиями поведения;
•  моделирование взаимодействия между агентами;
•  поддержка распределенных вычислений;
•  интеграция с другими библиотеками Python;
•  простота использования и гибкость настройки.

Python

Python — это высокоуровневый язык программирования, используемый в качестве инструмента разработки в различных направлениях. Данный язык прост в освоении благодаря упрощенному набору правил и автоматизированной системе управления памятью, что делает его легко применимым во многих современных сферах деятельности. Также преимуществом языка является его интерпретируемость, что позволяет ускорить процесс разработки за счет обхода этапа компиляции кода.

Python широко применяется в таких областях, как машинное обучение, анализ данных, веб-разработка, научные вычисления и другие.

Существует множество библиотек и фреймворков, которые упрощают разработку на Python, делая его мощным инструментом для решения сложных задач. Его популярность можно отследить благодаря индексу TIOBE, считывающую информацию о числе запросов по конкретному языку (Рис 1).

Рисунок 1. Индексу TIOBE, считывающая информация о числе запросов по конкретному языку

Twisted

Twisted — это событийно-ориентированная сетевая библиотека, написанная на Python и предоставляющая разработчикам инструменты для работы с сетями.

Twisted используется в PADE для реализации связей между узлами сети которые служат для:

• Обмен сообщениями – агенты могут отправлять и получать сообщения друг другу через узлы сети. Это позволяет им обмениваться информацией, координировать свои действия и решать задачи совместно.
• Доступ к ресурсам – агенты могут запрашивать доступ к ресурсам, таким как базы данных, файлы или другие службы, через узлы сети. Узлы сети могут выступать в роли посредников между агентами и ресурсами.
• Координация действий – агенты могут координировать свои действия с помощью узлов сети, чтобы достичь общей цели или решить задачу. Например, агенты могут использовать узлы для обмена информацией о своих возможностях, планах и результатах работы.
• Управление ресурсами – узлы сети могут управлять распределением ресурсов между агентами, такими как вычислительные мощности, память или пропускная способность сети. Агенты могут обращаться к узлам для получения доступа к необходимым ресурсам.
• Обработка запросов – агенты могут посылать запросы на выполнение определённых задач или получение информации через узлы сети. Узлы могут обрабатывать эти запросы и возвращать результаты агентам.
• Мониторинг и управление – узлы сети могут отслеживать состояние агентов и их взаимодействие, а также управлять их работой. Это может включать в себя контроль за выполнением задач, сбор статистики и анализ результатов.                            

JADE

Java Agent Development Framework (JADE) — это популярный Java-фреймворк для разработки многоагентных систем с одноранговой связью между агентами. JADE предоставляет инструменты для создания, управления и взаимодействия агентов.

JADE широко используется для разработки различных типов многоагентных приложений, включая распределённые системы, сетевые протоколы и другие.\\\ имеет одноранговую связь

Основные возможности JADE:

• создание агентов с различными стратегиями поведения;
• моделирование взаимодействия между агентами;
• поддержка распределённых вычислений;
• интеграция с другими библиотеками Java;
• простота использования и гибкость настройки.

Система на основе JADE может быть распределена между машинами, которым не нужно совместно использовать одну и ту же ОС, а конфигурацией можно управлять с помощью удаленного графического интерфейса .

Java

Java — это объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems (в последующем приобретённой Oracle).

Основные особенности Java:

• независим от платформы (кроссплатформенный);
• объектно-ориентированный;
• прост и надежен;
• поддерживает многопоточность;
• обладает повышенной безопасностью.

Благодаря вышеперечисленным качествам, Java применяется в различных сферах разработки, требующих повышенных производительности и безопасности, таких как банковская сфера, big data, сетевые приложения и других.

Сравнение PADE и JADE

Сравним языки, на которых написаны фреймворки. Python - легко осваиваемый язык программирования, обладающий необходимым набором свойств и преимуществ для упрощенной разработки, что делает его популярным среди начинающих программистов.

Его популярность подтверждает статистика запросов от TIOBE (Рисунок 1.).

Главным преимуществом PADE является наличие многоуровневости, что позволяет настроить разные уровни допуска и методы взаимодействия агентов. Для работы с PADE требуется дополнительная библиотека Twisted, что может снизить надежность применения данного фреймворка из-за возможных проблем с контролем версий.

Преимущества JADE – отсутствие необходимости использовать дополнительные библиотеки благодаря встроенной реализации необходимых компонентов непосредственно внутри самого языка программирования. Недостаток JADE – отсутствие инструментов для настройки многоуровневого взаимодействия.

Вывод

PADE является предпочтительным по сравнению JADE за счет более простого языка программирования и наличия многоуровневого взаимодействия между агентами. JADE который имеет меньшее количество преимуществ все равно будет более эффективным в обстоятельствах одноуровневых систем из-за более точной работы с памятью.

Список литературы:

1. Совместный искусственный интеллект: создание приложений с помощью многоагентных систем OpenAI [Электронный ресурс] – URL:https://appmaster.io/ru/blog/sozdanie-prilozhenii-s-pomoshch-iu-mul-tiagentnykh-sistem-openai (дата обращения: 30.06.2024)
2. Теория игр и Искусственный Интеллект [Электронный ресурс] – URL:https://vc.ru/ai/138521-teoriya-igr-i-iskusstvennyi-intellekt (дата обращения: 30.06.2024)
3. Что такое Java агент [Электронный ресурс] – URL:https://telegra.ph/CHto-takoe-Java-agent-06-17 (дата обращения: 30.06.2024)
4. TIOBE Index for June 2024 [Электронный ресурс] – URL:https://www.tiobe.com/tiobe-index/ (дата обращения: 30.06.2024)