A platform-independent domain-specific modeling language for multiagent systems

Abstract

Associated with the increasing acceptance of agent-based computing as a novel software engineering paradigm, recently a lot of research addresses the development of suitable techniques to support the agent-oriented software development. The state-of-the-art in agent-based software development is to (i) design the agent systems basing on an agent-based methodology and (ii) take the resulting design artifact as a base to manually implement the agent system using existing agent-oriented programming languages or general purpose languages like Java. Apart from failures made when manually transform an abstract specification into a concrete implementation, the gap between design and implementation may also result in the divergence of design and implementation. The framework discussed in this dissertation presents a platform-independent domain-specific modeling language for MASs called Dsml4MAS that allows modeling agent systems in a platform-independent and graphical manner. Apart from the abstract design, Dsml4MAS also allows to automatically (i) check the generated design artifacts against a formal semantic specification to guarantee the well-formedness of the design and (ii) translate the abstract specification into a concrete implementation. Taking both together, Dsml4MAS ensures that for any well-formed design, an associated implementation will be generated closing the gap between design and code.

Aufgrund wachsender Akzeptanz von Agentensystemen zur Behandlung komplexer Problemstellungen wird der Schwerpunkt auf dem Gebiet der agentenorientierten Softwareentwicklung vor allem auf die Erforschung von geeignetem Entwicklungswerkzeugen gesetzt. Stand der Forschung ist es dabei das Agentendesign mittels einer Agentenmethodologie zu spezifizieren und die resultierenden Artefakte als Grundlage zur manuellen Programmierung zu verwenden. Fehler, die bei dieser manuellen Überführung entstehen, machen insbesondere das abstrakte Design weniger nützlich in Hinsicht auf die Nachhaltigkeit der entwickelten Softwareapplikation. Das in dieser Dissertation diskutierte Rahmenwerk erörtert eine plattformunabhängige domänenspezifische Modellierungssprache für Multiagentensysteme namens Dsml4MAS. Dsml4MAS erlaubt es Agentensysteme auf eine plattformunabhängige und graphische Art und Weise darzustellen. Die Modellierungssprache umfasst (i) eine abstrakte Syntax, die das Vokabular der Sprache definiert, (ii) eine konkrete Syntax, die die graphische Darstellung spezifiziert sowie (iii) eine formale Semantik, die dem Vokabular eine präzise Bedeutung gibt. Dsml4MAS ist Bestandteil einer (semi-automatischen) Methodologie, die es (i) erlaubt die abstrakte Spezifikation schrittweise bis hin zur konkreten Implementierung zu konkretisieren und (ii) die Interoperabilität zu alternativen Softwareparadigmen wie z.B. Dienstorientierte Architekturen zu gewährleisten.