Um metamodelo UML para a modelagem de requisitos em projetos de sistemas multiagentes

Abstract

A presente tese de doutorado está inserida dentro do contexto da área de AOSE – Agent-Oriented Software Engineering, uma área surgida recentemente voltada para a engenharia de software de sistemas multi-agentes que mescla conceitos tanto da Inteligência Artificial como da Engenharia de Software. Esta nova área surgiu devido aos novos desafios enfrentados pelos engenheiros de software ao projetar sistemas multi-agentes, uma vez que este tipo de sistema apresenta características que os diferenciam de outros tipos de software, precisamente o fato de possuírem agentes de software, entidades autônomas e pró-ativas que executam funções no sistema, possuidoras de objetivos próprios e capazes de perceber e agir sobre o ambiente que os cerca sem a intervenção de usuários externos. Este trabalho descreve um metamodelo UML desenvolvido para a modelagem de requisitos funcionais específicos para projetos de sistemas multi-agentes. O seu desenvolvimento baseou-se na constatação de que, apesar de já existirem linguagens derivadas da UML para o projeto de sistemas multi-agentes, nenhuma das linguagens estudadas desenvolveu mecanismos para a modelagem dos requisitos deste tipo de software, o que levou-nos a criar um metamodelo UML para este propósito. No decorrer desta tese serão descritas as linguagens estudadas derivadas da UML para ser aplicadas no projeto de sistemas multi-agentes, o metamodelo desenvolvido, sua adaptação aos princípios de projeto de Vicari (2007), três estudos de caso onde o metamodelo foi aplicado, além de uma proposta de mapeamento dos conceitos definidos no metamodelo para os conceitos das linguagens MAS-ML e AML, bem como uma proposta para a validação do metamodelo e dos diagramas criados por meio dele.

This PhD thesis is inserted within the context of the AOSE (Agent-Oriented Software Engineering) area, a recently-emerged field dealing with the software engineering of multi-agent systems which mixes concepts of Artificial Intelligence and Software Engineering together. This new area emerged from new challenges faced by the software engineers when designing multi-agent systems, since this kind of system presents characteristics that set them apart from other types of software, precisely for including software agents, autonomous and proactive entities that execute functions in the system, owning their own goals and able to perceive and act upon the surrounding environment without the intervention of external users. This work describes a UML metamodel developed for the modeling of the specific functional requirements for multi-agent systems projects. Its development was based on the perception that among the studied UML-derived languages for the multi-agent systems project, none of them had developed mechanisms for requirements modeling on this kind of software, leading us to create a UML metamodel for this purpose. Along this thesis we shall describe the UML-derived languages we studied to be applied in the multi-agent systems project, the developed metamodel, its adaptation to the Vicari (2007) design principles, three case studies on which the metamodel was applied, plus a mapping proposal for the concepts defined in the metamodel into MASML and AML languages concepts, as well as a validation proposal for the metamodel and the diagrams created by means of it.