Linguagens de Modelagem Equipe do Curso de ES para SMA {lucena, furtado, choren, viviane}@inf.puc-rio.br

MAS-ML

Estende o meta-modelo de UML com base no framework conceitual TAO MAS-ML Estende o meta-modelo de UML com base no framework conceitual TAO Meta-modelo MAS-ML estende o meta-modelo de UML Novos estereótipos Novas meta-classes Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

MOF ER meta-meta-modelo meta-meta-modelo UML TAO meta-modelo Camada de meta-meta-modelo instanciação UML meta-modelo TAO meta-modelo Camada de meta-modelo unificação MAS-ML meta-modelo Camada de modelo de domínio MAS-ML modelos Camada de instância Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Meta-classes do meta-model UML Meta-modelo MAS-ML Element 1..* * 1..* Features Classifier AgentMessage 1 * sender receiver Structural Feature Behavioral Feature Class AgentClass EnvironmentClass ObjectRoleClass AgentRoleClass Active EnvironmentClass Passive EnvironmentClass Belief Goal OrganizationClass Property Axiom Right Duty Operation AgentAction AgentPlan AgentProtocol 1..* * * 0..1 0..1 0..1 0..1 Legenda Meta-classes do meta-model UML precondition precondition * * Novas meta-classes Constraint * * Novos estereótipos Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio postcondition postcondition

Meta-classes do meta-modelo UML Meta-modelo MAS-ML play AgentClass 1 1..* AgentRoleClass 0..* 0..* 0..* 1..* inhabit play in define play 1 1..* 1 1 sub-org EnvironmentClass 1 1..* OrganizationClass 1 0..* ObjectRoleClass inhabit define 1 sub- org 0..* 1 0..* 0..* play play in play in 0..* 1 inhabit 0..* Class Legenda Meta-classes do meta-modelo UML Novas meta-classes Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Meta-modelo MAS-ML Element Relationship Classifier Association 1..* Classifier Association Directed Relationship Dependency Ownership Inhabit Control Play Generalization Legenda Meta-classes do meta-modelo UML Novas meta-classes Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

MAS-ML modela os aspectos estruturais e dinâmicos descritos no TAO Aspectos estruturais: entidades, propriedades e relacionamentos Aspectos dinâmicos: interação entre as entidades e execuções internas Diagramas estáticos: classes, organizações e papéis Diagramas dinâmicos: seqüência e atividades Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagramas Estáticos

Diagrama de Classe de UML Representa as classes e os relacionamentos entre as classes Item Order User Book Nome_da_classe atributo1 atributo2 metodo1 metodo2 metodo3 ... Imported Books Second-hand Books Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Como representar agentes, organizações, papéis e ambientes? Diagramas para SMA Como representar agentes, organizações, papéis e ambientes? Como representar relacionamos específicos de SMA, como inhabit, control e play? Novo elemento de diagrama para representar novas entidades e relacionamentos Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Elementos dos diagramas I Class AgentClass AgentRoleClass ObjectRoleClass OrganizationClass Entidades EnvironmentClass EnvironmentClass Relacionamento Inhabit In principle as TAO defines a set of six entities and eight different relationships, we should need fifteen new diagram elements to represent them. Fortunately, an entity and some relationships defined in TAO are also presented in the UML meta-model. AgentRoleClass AgentRoleClass Relacionamento Control Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Elementos dos diagramas II OrganizationClass AgentRoleClass Relacionamento Ownership OrganizationClass AgentRoleClass AgentClass Relacionamento Play Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Agente AgentClass <<goal>> type : name [= default-value]  plan-list <<belief>> type : name [= default-value] {precondition-list} action {postcondition-list} plan {action-list}  goal-name Características estruturais comportamentais Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Organização OrganizationClass <<goal>> type : name [= default-value]  plan-list <<belief>> type : name [= default-value] <<axiom>> type : name [= default-value] {precondition-list} action {postcondition-list} plan {action-list}  goal-name Características estruturais comportamentais Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Papel de Agente AgentRoleClass <<goal>> type : name [= default-value] <<belief>> type : name [= default-value] <<duty>> action <<right>> action protocol-name { messsage: {label: value, content: value, sender : value, receiver: value} ...} Características estruturais comportamentais Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Papel de Objeto ObjectRoleClass [visibility] type : name [= default-value] [visibility] name (parameter-list) : returned-value Características estruturais comportamentais Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Ambiente EnvironmentClass EnvironmentClass Características or estruturais or Características comportamentais Entidades que habitam o ambiente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagrama de Classes Objetivos: representar os relacionamentos entre classes e outras entidades do SMA e representar os relacionamentos entre agentes, ambientes e organizações. Classes usadas neste diagrama: agent class, organization class, environment class e outras definidas por UML. Relacionamentos usados neste diagrama: Aqueles já definidos por UML; inhabit – usado entre classes e ambientes; association – usado entre agente e classes, entre organizações e classes, e entre ambientes; specialization – usado entre agentes, entre organizações e entre ambientes. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagrama de Classes Virtual Marketplace association Organization A AgentA Item Book Organization A AgentB specialization Imported Books Second-hand Books inhabit Legend: Object / Environment Organization Agent Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagrama de Organizações Objetivo: modelar as organizações e os relacionamentos entre as organizações e outras entidades do SMA. Cada diagrama de organização modela uma organização Classes usadas neste diagrama: organization class, agent class, agent role class, object role class, class e environment class. Relacionamentos usados neste diagrama: ownership – usado entre organizações e papéis que a organização define; play – usado entre agentes e papéis de agentes, entre sub-organizações e papéis de agentes, e entre classes e papéis de objeto; inhabit – usado entre ambiente e organizações e entre ambiente e agentes. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagrama de Organizações inhabit Virtual Marketplace play Store Agent User Agent Seller Buyer <<main-organization>> General Store Market of Special Goods Market of Used Goods Book Imported Bookstore Second-hand Bookstore Offer Desire Object role Agent role Object / Environment Agent Organization Legend: ownership Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagrama de Papéis Objetivo: modelar os papéis e os relacionamentos entre os papéis Classes usadas neste diagrama: agent role class, object role class e class Relacionamentos usados neste diagrama: control – usado entre papéis de agente; dependency – usado entre papéis de objeto, entre papel de agente e papel de objeto e entre papéis de agente; association – usado entre papéis de objeto, entre papel de agente e papel de objeto, entre papéis de agente e entre qualquer papel e uma classe; aggregation – usado entre papéis de objeto e entre papéis de agente; specialization – usado entre papéis de objeto e entre papéis de agente. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagrama de Papéis association aggregation control specialization Offer Desire association aggregation Seller Buyer Market of Special Goods Seller of Second-hand Books Buyer of Second-hand Books Buyer of Imported Books Seller of Imported Books Offer of Imported Books Offer of Second-hand Books Desire of Second-hand Books Desire of Imported Books control Market of Used Goods Seller specialization Legend: Seller of Imported Books Object role Agent role Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagramas Dinâmicos

Diagrama de Seqüência de UML Representa a interação entre os objetos e as execuções dos métodos Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagrama de Seqüência de MAS-ML Objetivo: representar as interações entre as instâncias do SMA e representar as ações internas destas instâncias. Representar interações: troca de mensagens entre entidades Modelar troca de mensagem: Redefinir mensagens Criar novos estereótipos associados à mensagens Modelar protocolos Representar ações internas (intra-ações): Modelar planos e ações Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Elementos dos diagramas org/role/org/env : OrganizationClass/AgentRoleClass/OrganizationClass/EnvironmentClass Novos pathnames e novos ícones Objeto obj/role/org/env : Class/ObjectRoleClass/OrganizationClass/EnvironmentClass Agente agent/role/org/env : AgentClass/AgentRoleClass/OrganizationClass/EnvironmentClass Organização : RoleClass Papel Active entity Passive entity Ambiente env : EnvironmentClass env : EnvironmentClass Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Redefinindo mensagens UML: mensagens são chamada de métodos SMA: mensagens não são diretamente mapeadas para uma execução interna do agente method_name () sender receiver message_label (content_description) sender receiver Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Estereótipos de mensagens Como representar a criação de entidades de SMA? UML: uso do estereotipo <<create>> Estender para representar a criação de entidades de SMA Como representar a destruição de entidades de SMA? UML: uso do estereotipo <<destroy>> Estender para representar a destruição de entidades de SMA Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Criando e destruindo entidades Criando uma organização Anne/FruitBuyer : UserAgent/Buyer <<create>> FruitStore/FruitWholesale: Store/Wholesale . . Destruindo uma organização - I Anne/FruitBuyer : UserAgent/Buyer FruitStore/FruitWholesale: Store/Wholesale . . <<destroy>> . Destruindo uma organização - II Anne/FruitBuyer : UserAgent/Buyer FruitStore : Store . . <<destroy>> . Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Estereótipos de mensagens Como representar a relação entre papéis e entidades que desempenham papéis? <<role_commitment>> Entidade se comprometendo com um novo papel <<role_cancel>> Entidade cancelando papel <<role_activate>> Entidade ativando papel <<role_deactivate>> Entidade desativando papel <<role_change>> Entidade mudando de papel Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Criando papel Criando um papel de agente Criando um papel de objeto Bob/FruitBuyer : UserAgent/Buyer <<role_commitment>> Bob/ClothesBuyer : UserAgent/Buyer . . Criando um papel de objeto Bob/FruitBuyer : UserAgent/Buyer <<role_commitment>> Apple/DesirerFruit : Item/Desirer . . Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Cancelando papel Cancelando papel de agente Bob/FruitBuyer : UserAgent/Buyer Bob/ClothesBuyer : UserAgent/Buyer <<role_cancel>> . Cancelando papel de agente Bob/ClothesBuyer : UserAgent/Buyer <<role_cancel>> Cancelando papel de objeto Bob/FruitBuyer : UserAgent/Buyer Apple/DesirerFruit : Item/Desirer <<role_cancel>> . Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Desativando e ativando papel Desativar papel Bob/FruitBuyer : UserAgent/Buyer Bob/ClothesBuyer : UserAgent/Buyer <<role_deactivate>> . Bob/ClothesBuyer : UserAgent/Buyer <<role_deactivate>> Ativar papel Bob/FruitBuyer : UserAgent/Buyer Bob/ClothesBuyer : UserAgent/Buyer <<role_activate>> . . Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Mudando de papel Cancelando papel e criando novo papel Bob/FruitBuyer : UserAgent/Buyer <<role_change>> Bob/ClothesBuyer : UserAgent/Buyer . Cancelando papel e ativando outro papel Bob/FruitBuyer : UserAgent/Buyer Bob/ClothesBuyer : UserAgent/Buyer <<role_change>> . Desativando papel e criando outro papel Bob/FruitBuyer : UserAgent/Buyer <<role_change>> Bob/ClothesBuyer : UserAgent/Buyer . Desativando papel e reativando outro papel Bob/FruitBuyer : UserAgent/Buyer Bob/ClothesBuyer : UserAgent/Buyer <<role_change>> . Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Modelando protocolos Um protocolo define um conjunto de mensagens que entidades podem enviar e receber enquanto desempenhando papéis Request (ItemDescription) Proposal (ItemDescription) AnswerProposal (RejectItemDescription) AnswerProposal (AcceptItemDescription) Inform (Payment) Inform (Bill) : Buyer : Seller else papel mensagem Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Modelando planos e ações Execução interna dos agentes, organizações e ambientes ativos são definidas pela execução dos planos e ações. : GeneralStore Creating_seller : UserAgent/Buyer if (message_label = request) Execution of a Plan create_seller <<create>> : UserAgent/Seller Execution of an Action inform_buyer_of_seller inform (seller_id) Execution of an Action else Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

estereótipo de mensagem Bob/buyerOfBooks/Bookfinder/Place-A : UserAgent/Buyer/ GeneralStore/VirtualMarketplace Place-A : VirutalMarketplace BrandNewBookstore/marketOfUsedBooks/Bookfinder/Place-A : Second-handBookstore/MarketOfUsedGoods/ GeneralStore/VirtualMarketplace ambiente plano Entering organization Search for organization organização getOrganizations() Vector chamada de método Check_organization_goals Managing entrance Request (OrgGoals) Get_organization_goals Inform (OrgGoals) Check_organization_roles Request (OrgRoles) agente Get_organization_roles Inform (OrgRoles) ação Bob/buyerOfSecond-handBooks/Bookfinder/Place-A : UserAgent/BuyerOfSecond-handBooks/ GeneralStore/VirtualMarketplace Select_role_to_play <<role_commitment>> estereótipo de mensagem Inform (RoleToPlay) Entering organization Register_itself_in_organization Inform (Buyer_of_second_hand_books) Search_for_announcement Request (Announcement) ... Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagrama de Atividades de UML Objetivo: modelar o fluxo das atividades de um sistema O foco está na seqüência de atividades e não na interação entre os objetos Atividades: execução não atômica composta de ações Ação: execução atômica Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Diagrama de Atividades de MAS-ML Objetivo: representar a modelagem de planos e ações de um agente O foco está na modelagem de um agente e não na interação entre os agentes Atividades -> Planos de agentes Ações -> Ações de agentes Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Modelando planos Invoking plans: planos que são invocados por outros planos/ações Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Modelando ações Identificando uma ação pelo seu nome ou utilizando uma linguagem de descrição de ação Ação é vista como um serviço Ação pode ser descrita utilizando-se, por exemplo, WSDL ou Identificando o endereço de onde a implementação da ação se encontra Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Todo plano está associado a uma meta Planos e Metas Todo plano está associado a uma meta Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Condição de guarda Qualquer informação do estado mental do agente pode ser verificada na condição de guarda Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Identificando a ato de fala Identificando o protocolo Modelando Mensagens Identificando a ato de fala Identificando o protocolo Descrevendo a mensagem utilizando ACL Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Associando papéis a execução de planos Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Usando partições para identificar papéis Modelando a dinâmica de papéis Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Modelando a dinâmica de papéis (mudança de papel) Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Papéis e ações Quando for possível afirmar que um plano será executado no contexto de um determinado papel... Identificar as obrigações e os direitos dos agentes (informação disponível na definição do papel) Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Usando partições para identificar organizações Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Mudança de organização Organizações Mudança de organização Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

Identificado ambiente Modelando a mudança de ambiente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio