面向网络计算的移动智能体研究与实现

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1、国防科学技术大学博士学位论文面向网络计算的移动智能体研究与实现姓名：吴刚申请学位级别：博士专业：计算机科学指导教师：吴泉源2000.10.1国防科学技术大学研究生院学位论文摘要计算机科学的研究与发展，已经进入了一个网络的时代。网络计算(NetworkComputing)也已成为一项关键性的主流技术和一种重要的计算范型。作为其中的重要分支，移动计算目前倍受关注。主要有两类计算关心移动特性——MobileComputing和MobileComputation，前者关心在基于无线网络的移动设备(如Notebook和P

2、DA等)上进行的计算；而后者关心基于网络的移动程序。本文所研究的移动智能体技术属于后者。随着应用的不断深入，网络规模的不断扩大，传统的系统开发与维护模式已越来越难以适应发展的需求。为了获得一个开放的、可扩展的、可定制的、高可用的网络计算环境，人们从不同角度展开了对分布式计算的研究。移动智能体技术就是在这一背景下涌现出来的新课题，得到了计算机软件工程、计算机并发理论、分布对象技术、网络计算环境等诸多领域研究人员的广泛关注。本文的工作即围绕移动智能体韵方方面面深入展开，主要探讨了以下五个问题：·什么是移动智能体与移

3、动智能系统(WhatisMobileAgent?)文中分析了移动智能体的本质特性，通过形式化方法认识了移动智能体的核心属性与行为模式，给出了移动智能体的计算模型与生命周期模型，并进一步澄清了移动智能体系统的基本组成。这部分内容为展开对移动智能体的深入研究奠定了基础。●为什么要引入移动智能体(WhydowewantMobileAgent?)即移动智能体的效用问题。这是自移动智能体技术面世以来，研究人员问得最多的问题之一。针对现有研究的不足，本文对移动智能体的效用作了深入地探讨，认为移动智能体并非一个全新的、替代性

4、的计算模式，而是对当前网络计算模式的一个有益的补充与归纳。其优势在于提供了一个网络时代的通用计算框架，使得基于信息的分布式系统可以被简单地、有效地建模与实现，并利用智能体的迁移为分布式应用带来一些新的特性，如系统配置的灵活性或应用性能的改善。文中除了定性的分析，还特别地给出了一个分布式应用的性能模型，通过实验模拟定量地说明了移动智能体的效用。·移动智能体的形式化理论研究(HowtoformalizeanddescribeMobileAgent?)为了保证分布式系统的可靠性与可用性，就需要有相应的理论指导，以及与

5、之对应的严格的形式化开发方法和工具的支持。本文以并发理论为研究的起点，通过对Polyadicn演算的变种与扩充，得到了一个异步的、高阶的“演算V国防科学技术大学研究生院学位论文(AHn演算)，用它作为移动智能体系统的形式化基础，可以直接描述智能体的通讯、移动和交互等特性。在此基础上，本文还给出了一个简单的AHn演算的类型系统，使得对移动智能体系统中资源存取限制的形式化推导成为可能，其中的突出之处是引入了可递归类型。●移动智能体支撑系统的实现问题(Howtoproducethenmningenvironmentf

6、orMobileAgent?)本文在这部分给出了移动智能体支撑系统的基本体系结构，介绍了一种基于Java的移动智能体系统实现——Aglets。然后，讨论了移动智能体编程语言的选择标准，并具体分析了Java语言作为一种移动智能体编程语言的优缺点，此外，还介绍了主流移动智能体系统之间的基于CORBA的标准化进程。又创造性地研究了由于智能体的自主移动所产生的可靠通讯问题，提出了一个用于移动智能体位置管理与可靠通信的新算法，它能保证在智能体的移动行为不可预测的情况下，可靠地完成信息传递，并承诺信息传递的exactly．

7、once语义。·如何应用移动智能体技术(HowtouseMobileAgent?)应用的研究是移动智能体技术不断发展和成熟的关键，本文结合当前的主流应用与移动智能体的本质特性，分别提出了一个基于CORBA和移动智能体的分布式网管解决方案：一个基于移动智能体和工作流的电子商务解决方案；一个基于移动智能体的个性化数据处理计算模型。并分别进行了相应的实验模拟，以考证其可行性与先进性。文章的最后总结了本文的主要研究成果，并概述了进一步的研究方向。关键词：移动智能体，移动智能体系统，形式化模型，类型系统，可靠通信，集成框

8、架国防科学技术大学研究生院学位论文ABSTRACTWi也theresearchanddevelopmentofcomputerscience，theageofnetworkiScoming．NetworkComputinghasbecomethemainstreamtechnologyandanimportantcomputingparadigm．Asabranchofit，mobil