Intégration orientée service des modèles Grid et Multi-Agents

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1 Intégration orientée service des modèles Grid et Multi-Agents Clément Jonquet Pascal Dugénie Stefano A. Cerri LIRMM, CNRS & Université Montpellier II 161 Rue Ada, F Montpellier Cedex 5 {jonquet,dugenie,cerri}@lirmm.fr RÉSUMÉ. Cet article s intéresse à la question de l intégration des modèles GRID et SMA (Système Multi-Agents) par une approche orientée service. Nous montrons comment le concept de service se situe à l intersection de ces domaines et comment leur intégration permet la réalisation de service générés dynamiquement basés sur des conversations. Dans notre approche, les services sont échangés (i.e., fournis et utilisés) par des agents grâce à et au travers de l infrastructure et des mécanismes de GRID. Nous commençons par introduire une nouvelle formalisation pour décrire les concepts clés de GRID (inspirés de OGSA) et des SMA (inspirés du modèle STROBE). Puis, nous utilisons cette formalisation pour établir une correspondance entre ces concepts. Le but est de suggérer des directions pour la réalisation et l implémentation d un modèle intégré GRID-SMA, supportant à la fois les concepts d agents et de service Grid. Le modèle intégré peut être vu comme une formalisation des interactions agents pour l échange de service. ABSTRACT. This paper addresses the problem of integrating GRID and MAS (Multi-Agent Systems) models by means of a service-oriented approach. We present the concept of service at the intersection of GRID and MAS, i.e., how an integration of these domains may enhance the implementation of dynamically generated services based on conversations. Services are exchanged (i.e., provided and used) by agents through GRID mechanisms and infrastructure. We start by introducing a novel formalization to describe key GRID and MAS concepts (influenced by OGSA and the STROBE model). Secondly, we use this formalization as a tool to map GRID and MAS concepts in order to suggest future directions for the conception, design and implementation of an integrated model supporting both agents and Grid services. The integrated model may be seen as a formalization of service exchanges agent interactions. MOTS-CLÉS : Agent, Interaction, Génie logiciel, Systèmes mixtes, Grid, Intégration agent-grid, Web/Grid service, Architecture orientée service, modèle STROBE. KEYWORDS: Agent, Interaction, Software engineering, Mixed systems, Grid, Grid-agent integration, Web/Grid service, Service Oriented Architecture, STROBE model. Soumission à JFSMA Volume /, pages 0 à 0

2 Intégration Grid et Multi-Agents 1 1. Introduction Contexte historique. Même si le GRID 1 et les SMA sont deux types de systèmes distribués, leur motivations sont différentes [FOS 04]. Le GRID se concentre sur une infrastructure fiable et sûre de partage de ressources, tandis que les SMA se concentrent sur des comportements flexibles et autonomes dans des environnements ouverts. Récemment, le développement des systèmes distribués s est vu passer d architecture orientées systèmes à des Architectures Orientées Services (AOS) facilitant l interopération et l intégration de composant distribués tels que des documents, des ressources, des applications et des services. Les services Web sont aujourd hui la principale implémentation des AOS. Dernièrement, le GRID à significativement amélioré les AOS en ajoutant au concept de service la gestion de l état et la dynamicité (gestion de la durée de vie) pour une instance de service. Ce sont les services Grid. Le GRID est ainsi la première infrastructure de partage de ressource développée dans une perspective service [FOS 02, COM 05]. De la même manière, les agents sont définis comme des entités autonomes, intelligentes et interactives qui possèdent des compétences et utilisent ou offrent des services [FER 95, JEN 01]. Les SMA ont montré l aptitude des agents pour la fourniture et l utilisation de services lorsque l objectif des AOS est devenu la composition dynamique de services, la sémantique, la gestion des processus métiers, etc. [SIN 05]. Ainsi, le concept de service est bien à l intersection des domaines GRID et SMA. Génération Dynamique de Service. Fournir un service signifie identifier et offrir une réponse (parmi de nombreuses possibles) au problème de quelqu un. Les services doivent être générés dynamiquement par des fournisseurs de service en fonction des conversations qu ils ont avec des utilisateurs. Dans la Génération Dynamique de Service (GDS) l utilisateur ne sait pas forcement tout ce que le fournisseur peut procurer ; il construit itérativement son désidérata en fonction des réactions du fournisseur. La GDS ne consiste pas seulement en une fourniture d un produit pre-existant, mais en un processus de création de quelque chose de nouveau et adapté à un utilisateur donné. Deux services ne sont jamais générés de la même manière car ils impliquent des changements d états aussi bien du fournisseur que de l utilisateur. Ainsi, la GDS fait évoluer localement les agents impliqués, mais provoque également une évolution collective d une communauté d entités qui partagent des objectifs communs et échangent des services. Les services Web sont souvent critiqués de n être pas plus que des appels de procédure à distance (RPC) passifs, sans adaptation à l utilisateur, sans mémoire, sans gestion de la durée de vie, sans gestion de la sémantique, ni de capacité à avoir des conversations (simple requête/réponse). Pour aller vers la GDS, la communauté services Web réalise petit à petit qu il faut dépasser HTTP, XML, RPC, pour être enrichi par les travaux d autres domaines de recherches tels que les systèmes d information, la représentation des connaissances, l interaction et spécialement le GRID et les SMA 1. GRID : Globalisation des Ressources Informatiques et des Données (Ministère de la Recherche 2001) ou grille.

3 2 Soumission à JFSMA Volume / [JON 06]. Singh and Huhns [SIN 05] parlent de "service engagement." Le passage d une perspective limitée dans les échanges de service à la GDS est la motivation de cet article. Formaliser localement (niveau agent) et simplement les échanges de services entre agents via GRID et un bon moyen pour modéliser le comportement global, plus complexe, que peut avoir une communauté d agents qui partagent les mêmes objectifs. En conséquence, nous proposons une nouvelle formalisation pour décrire les concepts clés de GRID et des SMA, par exemple : organisation virtuelle, virtualisation, service Grid, agent, capacité, groupe, rôle, etc. Puis, nous utilisons cette formalisation pour établir une correspondance entre ces concepts et proposer un modèle intégré GRID-SMA. Une des idées phares de cette intégration consiste à interfacer les capacités d un agent comme des services Grid dans un container lui allouant des ressources. Une autre consiste à uniformiser le mécanisme d instanciation de service de GRID avec le mécanisme de création d un contexte de conversation dédié des SMA. 2 Dans notre modèle intégré GRID-SMA, les services ne sont plus réalisés par des programmes objets, mais bien par des agents (humains ou artificiels) autonomes, intelligents et capables d avoir des conversations pour générer des services dynamiquement. Le reste du papier est organisé de la façon suivante : La section 2 dresse un bref état de l art concernant GRID et SMA et leurs rapports au concept de service. Cette section présente également trois analogies entre GRID et SMA qui ont fortement influencé notre intégration. Puis, la section 3 présente les concepts clés GRID et SMA. Enfin, la section 4 présente notre modèle intégré. Finalement, la section 5 conclue l article et décrit des perspectives. 2. État de l art 2.1. GRID et SMA : un besoin réciproque GRID et SMA ont développés des aspects différents et complémentaires de l approche service. Leur intégration fut premièrement suggérée par [FOS 04]. Les auteurs décrivent GRID comme le "muscle" i.e., l infrastructure, les outils et applications pour un partage fiable et sûr de ressource au sein de communautés virtuelles. Les SMA sont décris comme le "cerveau" i.e., concepts, méthodes et algorithmes pour la résolution partagée de problèmes et la collaboration : Le GRID est rigide, inflexible et pauvre en interaction. Il propose des mécanismes uniformes pour accéder des données brutes, mais est incapable de traiter leur sémantique ou de les considérer comme de la connaissance. Les services Grid sont capables de gérer un état, mais ne sont pas habilités à décider quand comment et pourquoi changer cet état. L orchestration et la chorégraphie de services nécessitent un langage de communication de haut niveau que GRID ne fournit pas. Les organisations 2. Pour expliquer cet aspect, nous utilisons le modèle de représentation et de communication agent STROBE, et le concept d Environnement Cognitif [JON 05, JON 03].

4 Intégration Grid et Multi-Agents 3 virtuelles regroupent des utilisateurs (en fonction de leurs besoins et objectifs) mais GRID ne fournit pas les moyens pour créer, gérer (intégrer/quitter) dynamiquement une organisation. Les SMA ne sont pas, fiables et sûrs à large échelle. Ils ont besoin de robustesse, d interopérabilité et de normalisation. Les SMA fournissent des capacités de raisonnement et d apprentissage, mais n offrent pas de contexte pour la découverte, et l échange de services GRID : partage de ressources et de services au sein d organisations virtuelles Le GRID a pour but de réaliser le partage flexible, sûr et coordonné de ressources ainsi que la résolution coopérative de problème au sein d organisations virtuelles [FOS 01]. A l origine, le GRID était conçu comme un grand nombre d ordinateurs en réseau où les ressources de calcul (grille de calcul) et de stockage (grille de donnée) étaient partagées en fonction des besoins et à la demande. GRID fournit les protocoles, applications et outils de développement pour réaliser ce partage dynamiquement et à grande échelle. Ce partage est hautement contrôlé pour définir qui partage quoi, qui utilise quoi, et sous quelles conditions. Un système GRID est obligatoirement hautement dynamique puisque les fournisseurs et utilisateurs de ressources varient en fonction du temps. Les organisations (ou communautés) virtuelles (VO) regroupent les utilisateurs de GRID en fonction de leurs objectifs ; ils servent de contexte d échanges de service. L usage de GRID était à ses débuts l apanage du calcul intensif mais son usage est désormais étendu à n importe quel type de service car il est basé sur l allocation dynamique de ressources à une instance de service. Héritage des services Web. Les services Web ( permettent d accéder de manière standardisée et interopérable à des fonctionnalités distribuées sur un réseau. Ceux sont des composants logiciels, exécutant une fonction, interfaçables (WSDL), localisables et découvrables (UDDI), qui interagissent par passage de messages (SOAP). 3 Les deux principaux objectifs des services Web sont la standardisation et l interopérabilité. Ainsi, les services Web évoluent de plus en plus vers l interaction entre services, la composition dynamique de services ou la gestion des processus métiers (orchestration, chorégraphie, conversation, etc.). 4 Les services Grid. [FOS 02] appelle service Grid, une instance de service à état (potentiellement éphémère) qui supporte une invocation fiable et sûre, une gestion de la durée de vie, des notifications, des règles de gestion, une identification et la virtualisation. OGSA (Open Grid Services Architecture) spécifie rigoureusement les services Grid. Là où les services Web sont sans état et persistants, les instances de service Grid peuvent être soit avec ou sans état et éphémères ou persistants. Les services sans 3. Web Services Description Language, Universal Description, Discovery and Integration, Simple Object Access Protocol 4. Par exemple, BPEL4WS (Business Process Execution Language for Web Services) ou WSCL (Web Services Conversation Language).

5 4 Soumission à JFSMA Volume / état sont synchrones (i.e., les messages ne peuvent être "bufferisés"), point-à-points (i.e., utilisables par un seul utilisateur), et interagissent par de simple requête/réponse. Ils retournent simplement une réponse à une invocation précise. Les services à état peuvent être asynchrones, multi-points et interagissent par des conversations. Ils permettent plus d adaptation dans le service fourni. Plus récemment, WSRF (Web Service Resource Framework) a uniformisé les mécanismes pour accéder à des ressources à état 5 avec des services Web/Grid. Pour un récent aperçu des concepts des services Grid et leur standardisation voir par exemple [COM 05] SMA : Agent et service Web Nous considérons simplement ici un agent comme une entité autonome, intelligente et interactive qui possède des compétences et utilise ou offre des services [FER 95, JEN 01]. Nous ne nous intéressons ici qu aux habilités des agents pour l échange de service : ils sont réactifs et proactifs, efficaces et adaptatifs, ils ont conscience d eux, des autres, et de leur environnement (partiellement), ils ont une mémoire et un état persistent, ils sont capables d avoir des conversations, ils peuvent apprendre, raisonner, et traiter sémantiquement des données. Agent et service Web. Le plus souvent, les services Web sont une interface pour un programme orienté objet. Une des évolutions cruciales vers la Génération Dynamique de Service est la substitution par un noyau agent, à ce noyau objet. De nombreux travaux suggèrent une intégration agent et service Web. Par exemple, [MOR 02, SEG 04]. Nous pouvons distinguer différentes approches dans ces travaux : Agent et service Web comme des concepts distincts. Les agents sont capables de décrire leurs services comme des services Web et recherchent/utilisent des services Web en faisant des correspondances entre les standards services Web (WSDL, SOAP) et agents (FIPA SD, FIPA ACL) [LYE 03, GRE 04, SEG 04]. Ces approches sont souvent limitées à des agents conformes aux standards FIPA ou utilisent un module d integration ou une passerelle. Un aspect difficile de ces travaux consiste à combler l espace entre les interactions sémantiquement pauvres et synchrones des services Web et les interactions sémantiquement riches et asynchrones des agents. Agent et service Web comme le même concept. Les agents et les services Web sont les mêmes entités. Tous les services sont des services Web et ils sont tous fournis par des agents (le programme sous-jacent est un agent) [ISH 04, PET 05]. Architecture orientée service basée sur des SMA. Ces travaux ne sont pas directement intéressés dans les interactions entre agents lors de l échange de service mais plutôt dans l utilisation des SMA pour améliorer les AOS (e.g., la découverte ou la sélection de service) [MAX 03]. Interaction entre services basé sur les SMA. Détaillé plus bas. 5. Une ressource à état est un élément qui modélise un état physique (base de donnée, fichier, serveur, etc.) ou logique (contrat, accord, etc.) qui est persistant et modifié par des interactions.

6 Intégration Grid et Multi-Agents Analogies GRID-SMA Communication agent vs. service interaction. Le GRID et les SMA utilisent les mêmes principes d interaction : la communication directe par passage de message. 6 En conséquence, nous retrouvons des analogies dans les concepts d interaction : La notion d orchestration de services (ou workflow) est analogue à celle de protocole d interaction [HUG 03]. Les deux termes décrivent une structure qui spécifie un ensemble d états et leurs transitions durant un série de communications (échange de messages) [SIN 99, BUH 03]. La notion de chorégraphie de services (ou conversation) est analogue à celle de conversation agent [MAA 05, HAN 02]. En particulier, [ARD 03] suggère d utiliser une approche dialogique, où chaque agent maintient un contexte de conversation (idée proche de celles du modèle STROBE détaillé plus bas). Autonomie et intelligence vs. service Grid à état dynamique. Le terme "agent intelligent" signifie qu un agent possède son propre état interne et est capable de le faire évoluer indépendamment des messages qu il reçoit (apprentissage, raisonnement, etc.). De manière analogue les services Grid sont à état. En outre, le processus d un agent qui, ayant une conversation, dédie un contexte (i.e., une partie de son état) à celle-ci est analogue au processus qui affecte à un nouveau service Grid ses propres ressources et son propre état. Le terme "agent autonome" signifie qu un agent est capable de gérer ses propres ressources ; cela est analogue à un service Grid qui est capable de gérer sa quantité de ressources et le temps pour lequel elles lui sont affectées. Structure organisationnelle. Le GRID et les SMA ont adoptés des structures organisationnelles proches. Dans les SMA centrés organisation les concepts de groupes, de communauté, de rôles sont importants. En particulier, [GUT 98, FER 03] proposent un modèle concis et minimal pour les organisations appelé AGR (pour Agent- Group-Role). Nous baserons notre intégration sur ce modèle simple mais très expressif comme le résume le tableau Formalisation des concepts clés de GRID et SMA Les concepts clés de GRID ont été établis à partir des spécifications OGSA et WSRF (figure 1). Le GRID est un système d échange de ressources. Les ressources Grid sont amenées par des hôtes. Un hôte est soit une association directe entre une ressource de calcul et une ressource de stockage, soit un couplage de plusieurs hôtes (e.g., une grappe). Le partage de ces ressources est réalisé par un processus en deux étapes : virtualisation, puis réification de ces ressources dans des containers de ser- 6. Toujours asynchrone pour les SMA, à la fois synchrone et asynchrone pour les services Grid. Notons également que la communication agent peut être indirecte.

7 6 Soumission à JFSMA Volume / Tableau 1 Analogie des structures organisationnelles GRID et SMA SMA GRID Agent Utilisateur Grid Joue des rôles et délègue des taches dans des Utilise et fournit des services dans des VO. groupes. Groupe VO Ensemble d agents qui partagent des caractéristiques ou des buts communs. Contexte des caractéristiques ou des buts communs. Ensemble d utilisateurs Grid qui partagent d activités. Partitionnement de l organisation. Un agent transforme ses capacités en nement des communautés. Des utilisateurs y Contexte d échange des services. Partition- rôle dedans. mettent à disposition des services. Rôle Service Representation abstraite d une fonctionnalité. Local et structuré dans un groupe. Peut être joué par plusieurs agents. Un agent joue plusieurs rôles dans plusieurs groupes. Representation abstraite et standardisée d une fonctionnalité. Local à une VO et géré par le CAS. Peut être fournit par plusieurs utilisateurs. Un utilisateur peut utiliser ou fournir plusieurs services dans plusieurs VO. vices. 7 Les services ont besoin d un environnement d exécution où ils disposent de leurs propres ressources. C est le rôle du container de services qui met à disposition, de manière fiable et sûre, une partie des ressources virtualisées de GRID. Un container contient différents types de service Grid. Chaque service possède un identificateur. Un service peut instancier un autre service dans le même container ou dans un autre. Un container de services est lui-même un service Grid instancié soit par un autre service, soit par un mécanisme provenant du noyau de GRID. Un container de services est alloué à (et crée pour) une et une seule organisation virtuelle (VO). Chaque utilisateur Grid peut être membre de plusieurs VO. La relation entre une VO et un container de services est réalisée par le Service des Autorisations de la Communauté) (CAS) qui formalise les niveaux de droit d utilisation (permission, restriction, interdiction, etc.) des membres de la VO sur chaque service. Pour participer à GRID, les hôtes et les utilisateurs doivent détenir un certificat X509 signé par une autorité de certification. Il joue le rôle de passeport. Toutes les entités avec des certificats X509 sont appelées noeud Grid. Les noeuds Grid forment des réseaux de confiance ou trusts. Les concepts clés des SMA ont été établis à partir de différentes approches en particulier [JON 05, FER 03]. Un agent possède des aptitudes intelligentes (règles algorithmes) et fonctionnelles. Elles sont représentées respectivement par le cerveau et le corps de l agent. Le cerveau contient la connaissance de l agent, ses objectifs et ses représentations mentales (e.g., Believe-Desire-Intention). Le corps est composé d un ensemble de capacités qui correspondent à l habilité de l agent à faire quelque chose, à accomplir une tâche donnée. Ces capacités peuvent être exécutées dans un 7. La virtualisation et la réification des ressources sont accomplies au niveau du noyau GRID. Le reste des mécanismes du noyau GRID (e.g., container, CAS) sont représentés par une seule entité : le service Grid.

8 Intégration Grid et Multi-Agents 7 Figure 1 Representation des concepts clés de GRID contexte spécifique appelé Environnement Cognitif (CE). Un CE contient plusieurs capacités. Un agent peut avoir plusieurs CE qui correspondent aux différents langages qu il développe par l interaction avec d autres agents. Les agents sont structurés en groupes et ont des rôles correspondant à leurs capacités. Cette représentation des agents unifie les concepts d Agent Artificiel (AA) et d Agent Humain (AH). Les agents sont pour le moment la meilleure métaphore informatique des humains. Les HA sont bien sur autonomes, intelligents et interactifs, et nous pouvons considérer qu ils possèdent des capacités et peuvent avoir des conversations avec des contextes dédiés. Nous pouvons détailler ici le concept important d Environnement 8 Cognitif issue du modèle de représentation et de communication agent STROBE [JON 03, JON 05]. Dans le modèle STROBE, les conversations et leurs états sont représentés par des CE. Un agent STROBE est capable d interpréter un message dans un environnement donné, avec un interpréteur donné, tous les deux dédiés à la conversation courante. Nous avons montré dans [JON 05] comment la communication permet de dynamiquement changer ces CE et les interpréteurs qu ils contiennent (apprentissage au métaniveau par la communication). Ainsi, les CE correspondent aux différents langages 8. Le terme environnement est utilisé ici avec son sens "langage de programmation," c est-àdire comme une structure qui associe des variables et des valeurs (le contexte d évaluation d une expression). Cela ne correspond pas au monde qui entoure un agent et dans lequel il évolue.

9 8 Soumission à JFSMA Volume / qu un agent développe au fur et à mesure de ses conversations. 9 Le fait d avoir des langages et des capacités dédiés est pour nous l élément clé pour réaliser la Génération Dynamique de Service. 10 Figure 2 Representation des concepts clés des SMA Un agent STROBE possède deux types de CE : i) un global, unique et privé qui appartient à l agent et qui contient ses capacités génériques ; ii) plusieurs locaux, dédiés à un interlocuteur spécifique, ou à un groupe d interlocuteurs. Chaque fois qu un agent STROBE reçoit un message, il choisit l unique CE local dédié à l émetteur. Lorsque un agent reçoit un message d un nouvel agent il instancie un nouveau CE suivant trois alternatives : en copiant le CE global, en copiant un CE local, ou en partageant un CE local. 4. Vers un modèle intégré GRID-SMA L intégration des approches GRID et SMA est un sujet de recherche en pleine effervescence. 11 Utiliser les principes des SMA pour améliorer les fonctionnalités noyau de GRID est souvent proposé. Par exemple, [CAO 05, SHE 02, LI 04, MAN 05] proposent d utiliser les SMA pour la gestion des ressources. [PAT 05] propose d utiliser les SMA pour la gestion des VO. Néanmoins, aucun de ces travaux ne proposent une réelle intégration des deux approches. Notre vision de l intégration GRID-SMA 9. Fortement influencés par la communauté des langages applicatifs et fonctionnels (e.g., LISP, Scheme) nous considérons simplement un langage comme un couple constitué d un mécanisme d évaluation d expression et une structure de mémorisation des abstractions construites avec ce langage. 10. Dans les autres modèles ou architecture agent le CE peut simplement être vu comme un contexte de conversation. Sans aucune supposition sur l architecture d un agent, nous dirions simplement qu une capacité est exécutée dans le corps de l agent. Nous avons choisi d expliquer cette idée à l aide du concept de CE, car nous avons déjà expliqué comment le modèle STROBE est développé pour la GDS [JON 05]. En outre, la section 4 montre comment le mécanisme d instanciation de CE est adapté pour correspondre au mécanisme d instanciation de service Grid. 11. Voir par exemple les workshops "Agent-Based Cluster and Grid Computing" ou "Smart Grid Technologies", ou le récent journal "Multi-Agent and Grid System" journal.

10 Intégration Grid et Multi-Agents 9 dépasse la simple utilisation d une technologie pour améliorer l autre. Elle est centrée sur le concept unificateur de service et sur la substitution par un noyau agent, au noyau objet des services Grid. La section suivante montre comment établir une correspondance entre les concepts clés de GRID et des SMA établis précédemment. Le modèle intégré GRID-SMA est résumé par la figure 3. Les correspondances entre les concepts clés de GRID et des SMA sont les suivantes : Agent. Le terme agent uniformise les concepts d AA, d HA et d utilisateur Grid. En particulier, cela permet de considérer maintenant les utilisateurs Grid comme des entités potentiellement artificielles. Organisation Virtuelle. Le terme de VO uniformise les concepts de VO de GRID et de groupe dans les SMA. Nous parlerons désormais de "VO d agents". Servicisation. Les deux concepts de service et de capacité reste valable. Cependant nous ajoutons une relation d interface alloué entre ces concepts (un-à-un). Cela veut dire qu un service est vu comme l interface d une capacité d un agent, publié dans un container de services, et avec des ressources allouées. 12 Un agent peut "transformer" certaines de ses capacités en service : c est le processus de servicisation. 13 Serviciser une capacité pour une VO signifie : 1) interfacer cette capacité avec les standards des services Web/Grid e.g., WSDL/SOAP ; 2) ajouter le service au container de la VO (éventuellement en utilisant un service d addition de service) en lui affectant des ressources et un identificateur ; 3) demander au CAS de la VO de rajouter les entrées pour ce service (et spécifier les niveaux de droit d utilisation des membres) ; 4) publier le service dans le registre de la VO (si il existe) ; 5) notifier les membres de la VO qu un nouveau service est disponible ; 6) etc., selon les règles locales de la VO. Ce processus de servicisation est continu ; lorsque la capacité de l agent change, le service change en même temps. Un AA peut, par exemple, serviciser sa capacité à calculer des racines carrés, tandis qu un HA peut serviciser sa capacité de reconnaissance des formes. Instanciation. Le concept d instanciation de service de GRID et celui d instanciation de CE dans les SMA devient le même : instancier un nouveau service Grid correspond à instancier un nouveau CE contenant la nouvelle capacité, ellemême servicisée comme le nouveau service. L intégration de ces deux mécanismes permet i) aux capacités d un agent de bénéficier de la standardisation et de l interopération des services Grid, ii) aux services de bénéficier d un contexte d exécution dédié géré intelligemment par un agent. 12. Les ressources de GRID sont allouées aux services (i.e., à l exécution des capacités). Les agents eux-mêmes sont exécutés avec leurs propres ressources e.g., sur une plateforme type Jade ou MadKit ou ailleurs pour des agents mobiles. Notons cependant que la plateforme agent peut indépendamment utiliser elle aussi les ressources Grid si elle est déployée sur GRID (comme un service Grid). 13. Nous pouvons dire que de la même manière que GRID virtualise des ressources et les réifie dans des containers, les agents virtualisent leurs capacités et les réifient dans des containers.

11 10 Soumission à JFSMA Volume / Interaction. Les interactions agent-agent uniformisent toutes les autres (utilisateurservice, service-service, agent-agent). Elles peuvent être de deux sortes : Interaction agent-agent directe. Interactions au sens large, standardisées ou pas, guidées (protocole) ou pas, sémantiquement riches ou pas etc. Elles ont lieu au sein d une VO mais aussi à l extérieur. Interaction agent-agent via service. Interactions pour l échange de service. Elles ont lieux lorsque un agent utilise un service qu un autre fournit. Elles sont locales aux VO. Figure 3 Modèle intégré GRID-SMA Ce qui est important dans ce modèle intégré est de considérer comment un service peut être adapté à son utilisateur pour réaliser la GDS. Nous avons identifié quatre méthodes : i) L agent fournisseur change l état dédié du service au fur et à mesure des interactions qu il à avec l agent utilisateur ; ii) L agent fournisseur offre un nouveau service pour adapter le premier ; iii) L agent fournisseur utilise des règles d apprentissage et de raisonnement pour dynamiquement changer le service qu il fournit ; iv) Une interaction agent-agent directe peut avoir lieu entre le fournisseur et l utilisateur. Discussions et bénéfices. Dans ce modèle, les services sont bien utilisés et fournis par des agents grâce à l infrastructure et aux ressources de GRID. L enjeu des services Web/Grid sémantiques peut être géré au niveau du container de services, qui peut contenir les descriptions sémantiques des services. Il n existe pas de standard pour représenter les capacités d un agent. Cette intégration, n impose pas un standard interne (allant contre les principes d autonomie et d hétérogénéité des SMA), mais propose d utiliser un standard externe, issue d une autre communauté, pour interfacer

12 Intégration Grid et Multi-Agents 11 ces capacités. Cela peut jouer un rôle important dans les interopérations des SMA. Ce modèle intégré ne réduit ou restreint aucune des deux approches. En particulier, il n interdit aucune interaction entre agents, mais spécifie clairement ces interactions lors de l échange de service. Ainsi, n importe qu elle approche agent peut garder indépendamment son formalisme interne et ses interactions. Dans cette intégration, la gestion des VO bénéficie des résultats intéressants à la fois dans le domaine GRID et les SMA. Dans ce modèle intégré, les échanges de services bénéficient de toutes les importantes aptitudes des agents pour la communication. L enjeu des SMA qui consiste à modéliser les conversations autrement que par des structures préfixées (protocoles d interactions) mais par des dialogues dynamiques, devient le même que la GDS (composition de services, processus métier, etc.). Notre modèle intégré subsume certaines des approches présentées plus haut qui utilisaient les SMA pour améliorer les fonctionnalités de GRID. En effet, grâce à la réflexivité de GRID qui définit certaines des ses fonctionnalités noyau comme des services Grid (e.g., container de services, CAS), nous pouvons considérer ces fonctionnalités comme des capacités d agents. 5. Conclusion et perspectives Le GRID et les SMA ont atteint un stade de maturité pour intégrer les différentes complémentarités qu ils ont développé indépendamment. Sans s attarder sur le pourquoi [FOS 04], nous nous sommes concentré sur comment réaliser cette intégration. Identifier les concepts clés de GRID et des SMA pour supporter une intégration de ces deux approches n est pas une tâche facile. Nous avons utilisé l approche service pour apporter une solution à ce problème. Nous avons également replacé ce contexte de recherche dans les enjeux de la Génération Dynamique de Service. Le modèle intégré peut être vu comme une formalisation des interactions agents pour l échange de service. Ces échanges de services correspondent à un comportement local et individuel de l agent (utiliser ou fournir un service). La GDS est réalisée lorsque un agent fournisseur devient lui-même utilisateur d un autre service pour fournir le premier. Ainsi ce comportement individuel est une unité d un comportement collectif de la VO qui serait difficilement modélisable globalement. L intégration proposée ne restreint aucune des deux approches. Cependant, le GRID et les SMA doivent prendre en compte cette intégration pour leurs évolutions futures. Par exemple, le modèle STROBE doit mieux gérer les cas où un CE est dédié à un groupe d agent ; il doit aussi gérer les cas où un agent doit se reproduire pour fournir le service (pour garder un seul CE dédié à un interlocuteur). Autre exemple, GRID doit évoluer vers des interactions plus asynchrones (HTTP et SOAP sont des protocoles synchrones), qui ne limiteront pas l autonomie des agents impliqués dans l échange de service ; GRID doit aussi prendre plus en compte la description sémantique des services que désormais les agents pourront traiter.

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