Teori dan Aplikasi Software Agent

Teori dan Aplikasi Software Agent

1.        PENDAHULUAN

Dewasa ini banyak sekali digunakan kosa kata agent, baik dalam bidang informatika dan ilmu komputer, seperti software engineering, artificial intelligence (AI), distributed system, dsb, maupun dalam bidang lain yang terkait, misalnya bidang industri, manufacturing, bisnis, electronic commerce, dsb. Populernya penggunakan teknologi agent pada berbagai bidang ilmu bukan berarti membuat jelas definisi agent. Tetapi justru membuat definisi agent semakin tidak jelas, karena setiap peneliti berusaha untuk mendefinisikan agent sesuai dengan latar belakang ilmu yang mereka miliki. Bagaimanapun juga sampai saat ini belum ada kesepakatan dari para peneliti tentang definisi formal mengenai apa yang disebut dengan agent.

Akibat yang timbul dari tidak adanya  kesepakatan definisi agent adalah, munculnya penggunaan agent dengan banner yang bermacam-macam, meskipun yang dimaksud kadang-kadang adalah sama, ataupun tidak ada perbedaaan yang signifikan didalamnya, misalnya adalah penggunaan kata-kata, intelligent agent, agent technology, software agent, autonomous agent, ataupun agent. Pada makalah ini kami menggunakan kata agent dan software agent untuk mewakili beberapa kosa kata tersebut diatas.

Pada makalah ini akan dibahas tentang teknologi agent, baik dalam tinjauan teori maupun praktis, dan juga akan dijelaskan tentang aplikasi dari teknologi agent diberbagai bidang penelitian.

Pengorganisasian makalah ini adalah sebagai berikut. Penjelasan kita mulai dengan sejarah, latar belakang dan definisi agent (bagian 1 dan 2), dengan tujuan supaya kita bisa menyamakan persepsi awal tentang agent yang kita bicarakan. Setelah juga dijelaskan secara lengkap tentang karakteristik, bidang-bidang yang terkait dengan agent (bagian 3 dan 4). Pada bagian 5 akan dibahas tentang beberapa bidang ilmu yang terkait dan berpengaruh dalam software agent. Dan pada bagian 6 akan dijelaskan mengenai keuntungan-keuntungan yang didapat dalam rangka penggunaan software agent. Masuk ke bagian 7, akan dibahas tentang arsitektur umum pada software agent.

Kemudian akan dibahas mengenai masalah metodologi dan tool dalam pengembangan software agent pada bagian 8. Riset dan aplikasi yang berkaitan dengan software agent akan dijelaskan secara mendetail pada bagian 9, dan dilanjutkan pada bagian 10 dengan penjelasan mengenai usaha standarisasi software agent dan organisasi-organisasi yang mendukung ke arah itu. Makalah ini akan diakhiri dengan kesimpulan dan daftar pointer maupun resource yang berhubungan dengan software agent.

2.        SEJARAH DAN LATAR BELAKANG SOFTWARE AGENT

Menurut Nwana [Nwana, 1996], konsep agent sudah dikenal lama dalam bidang AI, tepatnya dikenalkan oleh seorang peneliti bernama Carl Hewitt [Hewitt, 1977] dengan concurrent actor model-nya pada tahun 1977. Dalam modelnya Hewitt mengemukakan teori tentang suatu obyek yang yang dia sebut actor, yang mempunyai karakteristik menguasai dirinya sendiri, interaktif, dan bisa merespon pesan yang datang dari lain obyek sejenis. Dari berbagai penelitian berhubungan dengan hal diatas, kemudian lahirlah cabang ilmu besar yang merupakan turunan dari AI yaitu Distributed Artificial Intelligence (DAI), yang antara lain membawahi bidang penelitian, Distributed Problem Solving (DPS), Parallel Artificial Intelligence (PAI), dan Multi Agent System (MAS)

Masa ini terkenal dengan masa generasi pertama penelitian software agent, yaitu periode 1970-1990. Pada umumnya konsentrasi penelitian pada periode ini tertuju ke arah: pemodelan internal agent secara simbolik, isu-isu makro mengenai interaksi, koordinasi, dan komunikasi antar agent dalam kerangka MAS. Tujuan utamanya adalah untuk menganalisa, mendesain, dan mengintegrasikan system dalam kerangka agent yang bisa berkolaborasi satu dengan yang lain. Berbagai macam penelitian yang dilakukan pada generasi pertama (1970-1990) itu terangkum secara lengkap dan terorganisir dengan baik dalam buku-buku yang dieditori oleh Bond dan Gasser [Bond et. al., 1988], Gasser dan Huns [Gasser et. al., 1989], dan Chaib-draa [Chaib-draa et. al., 1992].

Kemudian masa generasi kedua dari penelitian agent adalah periode tahun 1990 sampai saat ini. Konsentrasi penelitian pada periode ini khususnya adalah pada: pengembangan dan penelitian teori agent (agent theory), arsitektur agent  (agent architecture) dan bahasa pemrograman yang digunakan (agent language). Terangkum dengan baik dalam buku-buku dan makalah-makalah oleh Wooldridge dan Jennings [Woolridge et. al., 1994], [Woolridge et. al., 1995], dan [Woolridge et. al., 1996].

3.        DEFINISI DAN KARAKTERISTIK YANG DIMILIKI OLEH SOFTWARE AGENT

3.1.      Definisi Software Agent

Pertama-tama mari kita mulai mendefinisikan agent dari arti kamus. Di dalam kamus Webster’s New World Dictionary [Guralnik, 1983], agent didefinisikan sebagai:

A person or thing that acts or is capable of acting or is empowered to act, for another.

Disini ada dua point yang bisa kita ambil:

·        Agent mempunyai kemampuan untuk melakukan suatu tugas/pekerjaan.

·        Agent melakukan suatu tugas/pekerjaan dalam kapasitas untuk sesuatu, atau untuk orang lain.

Ditarik dari point-point diatas Caglayan [Caglayan et al., 1997] mendefinisikan software agent sebagai:

Suatu entitas software komputer yang memungkinkan user (pengguna) untuk mendelegasikan tugas kepadanya secara mandiri (autonomously).

Kemudian beberapa peneliti lain menambahkan satu point lagi, yaitu bahwa agent harus bisa berjalan dalam kerangka lingkungan jaringan (network environment) [Brenner et. al., 1998]. Definisi agent dari para peneliti lain pada hakekatnya adalah senada, meskipun ada yang menambahkan atribut dan karakteristik agent ke dalam definisinya. Secara lengkap definisi agent dan komparasinya, dirangkumnkan oleh Franklin dalam makalahnya [Franklin et. al., 1996].

3.2.      Karakteristik dan Atribut Software Agent

Untuk memperdalam pemahaman tentang software agent, fungsi, peran, dan perbedaan mendasar dikaitkan software program yang ada, berikut ini akan dijelaskan tentang beberapa atribute dan karakteristik yang dimiliki oleh software agent. Tentu tidak semua karakteristik dan atribut terangkum dalam satu agent (lihat bagian 4 tentang klasifikasi software agent). Pada hakekatnya daftar karakteristik dan atribut dibawah adalah merupakan hasil survei dari karakteristik yang dimiliki oleh agent-agent yang ada pada saat ini.

1.        Autonomy: Agent dapat melakukan tugas secara mandiri dan tidak dipengaruhi secara langsung oleh user, agent lain ataupun oleh lingkungan (environment). Untuk mencapai tujuan dalam melakukan tugasnya secara mandiri, agent harus memiliki kemampuan kontrol terhadap setiap aksi yang mereka perbuat, baik aksi keluar maupun kedalam [Woolridge et. al., 1995]. Dan satu hal penting lagi yang mendukung autonomy adalah masalah intelegensi (intelligence) dari agent.

2.        Intelligence, Reasoning, dan Learning: Setiap agent harus mempunyai standar minimum untuk bisa disebut agent, yaitu intelegensi (intelligence). Dalam konsep intelligence, ada tiga komponen yang harus dimiliki: internal knowledge base, kemampuan reasoning berdasar pada knowledge base yang dimiliki, dan kemampuan learning untuk beradaptasi dalam perubahan lingkungan.

3.        Mobility dan Stationary: Khusus untuk mobile agent, dia harus memiliki kemampuan yang merupakan karakteristik tertinggi yang dia miliki yaitu mobilitas. Berkebalikan dari hal tersebut adalah stationary agent. Bagaimanapun juga keduanya tetap harus memiliki kemampuan untuk mengirim pesan dan berkomunikasi dengan agent lain.

4.        Delegation: Sesuai dengan namanya dan seperti yang sudah kita bahas pada bagian definisi, agent bergerak dalam kerangka menjalankan tugas yang diperintahkan oleh user. Fenomena pendelegasian (delegation) ini adalah karakteristik utama suatu program disebut agent.

5.        Reactivity: Karakteristik agent yang lain adalah kemampuan untuk bisa cepat beradaptasi dengan adanya perubahan informasi yang ada dalam suatu lingkungan (enviornment). Lingkungan itu bisa mencakup: agent lain, user, adanya informasi dari luar, dsb [Brenner et. al., 1998].

6.        Proactivity dan Goal-Oriented: Sifat proactivity boleh dikata adalah kelanjutan dari sifat reactivity. Agent tidak hanya dituntut bisa beradaptasi terhadap perubahan lingkungan, tetapi juga harus mengambil inisiatif langkah penyelesaian apa yang harus diambil [Brenner et. al., 1998]. Untuk itu agent harus didesain memiliki tujuan (goal) yang jelas, dan selalu berorientasi kepada tujuan yang diembannya (goal-oriented).

7.        Communication and Coordination Capability: Agent harus memiliki kemampuan berkomunikasi dengan user dan juga agent lain. Masalah komunikasi dengan user adalah masuk ke masalah user interface dan perangkatnya, sedangkan masalah komunikasi, koordinasi, dan kolaborasi dengan agent lain adalah masalah sentral penelitian Multi Agent System (MAS). Bagaimanapun juga untuk bisa berkoordinasi dengan agent lain dalam menjalankan tugas, perlu bahasa standard untuk berkomunikasi. Tim Finin [Finin et al., 1993] [Finin et al., 1994] [Finin et al., 1995] [Finin et al., 1997] dan Yannis Labrou [Labrou et al., 1994] [Labrou et al., 1997] adalah peneliti software agent yang banyak berkecimpung dalam riset mengenai bahasa dan protokol komunikasi antar agent. Salah satu produk mereka adalah Knowledge Query and Manipulation Language (KQML). Kemudian masih berhubungan dengan ini komunikasi antar agent adalah Knowledge Interchange Format (KIF).

4.        KLASIFIKASI SOFTWARE AGENT

4.1.      Klasifikasi Software Agent Menurut Karakteristik Yang Dimiliki

Teknik klasifikasi agent menurut karakteristik dipelopori oleh Nwana [Nwana, 1996]. Menurut Nwana, agent bisa diklasifikasikan menjadi delapan berdasarkan pada karakteristiknya.

1.      Collaborative Agent: Agent yang memiliki kemampuan melakukan kolaborasi dan koordinasi antar agent dalam kerangka Multi Agent System (MAS).

2.      Interface Agent: Agent yang memiliki kemampuan untuk berkolaborasi dengan user, melakukan fungsi monitoring dan learning untuk memenuhi kebutuhan user.

3.      Mobile Agent: Agent yang memiliki kemampuan untuk bergerak dari suatu tempat ke tempat lain, dan secara mandiri melakukan tugas ditempat barunya tersebut, dalam lingkungan jaringan komputer.

4.      Information dan Internet Agent: Agent yang memiliki kemampuan untuk menjelajah internet untuk melakukan pencarian, pemfilteran, dan penyajian informasi untuk user, secara mandiri. Atau dengan kata lain, memanage informasi yang ada di dalam jaringan Internet.

5.      Reactive Agent: Agent yang memiliki kemampuan untuk bisa cepat beradaptasi dengan lingkungan baru dimana dia berada.

6.      Hybrid Agent: Kita sudah mempunyai lima klasifikasi agent. Kemudian agent yang memiliki katakteristik yang merupakan gabungan dari karakteristik yang sudah kita sebutkan sebelumnya adalah masuk ke dalam hybrid agent.

7.      Heterogeneous Agent System: Dalam lingkungan Multi Agent System (MAS), apabila terdapat dua atau lebih hybrid agent yang memiliki perbedaan kemampuan dan karakteristik, maka sistem MAS tersebut kita sebut dengan heterogeneous agent system.

4.2.      Klasifikasi Software Agent Menurut Lingkungan Dimana Dijalankan

Caglayan [Caglayan et al., 1997] membuat suatu klasifikasi yang menarik mengenai agent, yang berdasar kepada lingkungan (environment) dimana agent dijalankan.

Dari sudut pandang dimana dijalankan, software agent bisa diklasifikasikan sebagai desktop agent, internet agent dan intranet agent. Lebih jelasnya, daftar dibawah menguraikan klasifikasi tersebut secara mendetail.

1.      Desktop Agent: Agent yang hidup dan bertugas dalam lingkungan Personal Computer (PC), dan berjalan diatas suatu Operating System (OS). Termasuk dalam klasifikasi ini adalah:

·        Operating System Agent

·        Application Agent

·        Application Suite Agent

2.      Internet Agent: Agent yang hidup dan bertugas dalam lingkungan jaringan Internet, melakukan tugas memanage informasi yang ada di Internet. Termasuk dalam klasifikasi ini adalah:

·        Web Search Agent

·        Web Server Agent

·        Information Filtering Agent

·        Information Retrieval Agent

·        Notification Agent

·        Service Agent

·        Mobile Agent

3.      Intranet Agent: Agent yang hidup dan bertugas dalam lingkungan jaringan Intranet, melakukan tugas memanage informasi yang ada di Intranet. Termasuk dalam klasifikasi ini adalah:

·        Collaborative Customization Agent

·        Process Automation Agent

·        Database Agent

·        Resource Brokering Agent

5.        BIDANG ILMU DAN PENELITIAN YANG TERKAIT DENGAN SOFTWARE AGENT

Gambar 4 menjelaskan bagaimana keterkaitan agent dengan bidang-bidang ilmu dan penelitian, yang digambarkan berdasarkan pada hubungan dengan karakteristik yang dimiliki oleh agent.

Sudah menjadi hal yang diketahui umum bahwa masalah learning, intelligence, dan juga proactivity serta reactivity adalah bidang garapan AI klasik. Kemudian penelitian dalam bidang DAI pada umumnya adalah berkisar ke masalah koordinasi, komunikasi dan kerjasama (cooperation) antar agent dalam Multi Agent System (MAS). Dengan perkembangan penelitian di bidang distributed network dan communication system, membawa peran penting dalam mewujudkan agent yang mempunyai kemampuan mobilitas dan komunikasi dengan agent lain.

Pesatnya perkembangan penelitian tentang software agent tak lepas dari pengaruh bidang ilmu psikologi yang banyak mengupas agent secara teori dan filosofi, kemudian juga software engineering yang berperan dalam menyediakan metodologi analisa dan desain, serta implementasi dari  software agent. Dan yang terakhir adalah bidang decision theory dengan kupasan tentang bagaimana agent harus menentukan strategi dalam menjalankan tugas secara mandiri (autonomously).

Keterkaitan beberapa bidang ilmu dan penelitian dalam software agent, dibahas dalam buku-buku dan makalah-makalah seperti: [Caglayan et al., 1997], [Brenner et. al., 1998], dan [Bradshaw, 1997]

 REFERENSI

[Anumba et al., 1997] C.J. Anumba and N.F.O. Evbuomwan, “Concurrent Engineering in Design-Build Projects”, Construction Management and Economics, Vol. 15, No. 3, May, pp 271-281, 1997.

[Booch et al., 1999]             Grady Booch, James Rumbaugh, and Ivar Jacobson, "The Unified Modeling Language User Guide", Addison-Wesley, 1999.

[Bond et al., 1988] Alan H. Bond and Les Gasser (Eds.), “Readings in Distributed Artificial Intelligence”, Morgan Kaufmann Publishers, 1988.

[Bradshaw, 1997] Jeffrey M. Bradshaw, “Software Agents”, MIT Press, 1997.

[Brenner et al., 1998] Walter Brenner, Rudiger Zarnekow, and Hartmut Wittig, “Intelligent Software Agents: Foundation and Applications”, Springer-Verlag, 1998.

[Brooks, 1986] R.A.Brooks, “A Robust Layered Control System for a Mobile Robot”, IEEE Journal of Robotics and Automation, Vol.2(1), pp. 14-23, 1986.

[Brooks, 1991] R.A. Brooks, “Intelligence Without Representation”, Artificial Intelligence, Vol. 47, pp. 139-159, 1991

[Burmeister, 1996] Birgit Burmeister, “Models and Methodology for Agent-Oriented Analysis and Design, Working Notes of the KI'96 Workshop on Agent-Oriented Programming and Distributed Systems, 1996.

[Burmeister et al., 1997] B. Burmeister, A. Haddadi, and G. Matylis, “Applications of Multi-Agent Systems in Traffic and Transportation”, IEEE Transactions on Software Engineering, 144(1), pp.51-60, February 1997.

[Caglayan et al., 1997] A. Caglayan, Colin Harrison, Alper Caglayan, and Colin G. Harrison, “Agent Sourcebook: A Complete Guide to Desktop, Internet, and Intranet Agents”, John Wiley & Sons Inc., January 1997.

[Chaib-draa et al., 1992] B. Chaib-draa, B. Moulin, R. Mandiau, and  P. Millot, “Trends in Distributed Artificial Intelligence”, Artificial Intelligence Review, 6, 35-66, 1992.

[Chaves et al., 1996] A. Chavez and P. Maes, “Kasbah: An Agent Marketplace for Buying and Selling Goods”, Proceedings of the First International Conference on the Practical Application of Intelligent Agents and Multi-Agent Technology (PAAM-96), pp. 75-90, London, UK, 1996.

[Chen et al., 1998] Liren Chen and Katia Sycara, “Webmate : A Personal Agent for Browsing and Searching”, Proceedings of the Second International Conference on Autonomous Agents (Agents 98), Minneapolis/St Paul, MN, May 1998.

[Chen et al., 1996] C. Chen and R. Rada, “Individualization Within a Multi-Agent Computer-Assisted Learning to Read Environment”, Journal of Artificial Intelligence in Education, 5(4), 557-590, 1996.

[Clearwater et al., 1996] S. H. Clearwater, R. Costanza, M. Dixon, and B. Schroeder, “Saving Energy using Market-Based Control”, Market Based Control, pp. 253-273, World Scientific: Singapore, 1996.

[Corera et al., 1996] J. M. Corera, I. Laresgoiti, and N. R. Jennings, “Using Archon, Part 2: Electricity Transportation Management”, IEEE Expert, 11(6), pp.71-79, 1996.

[Cutosky et al., 1994] M.R. Cutosky, R.E. Fikes, R.S. Engelmore, M.R.Genesereth, W.S. Mark, T.Gruber, J.M.Tenenbaum, and J.C. Weber, “PACT:An Experiment in Integrating Concurrent Engineering Systems”, IEEE Transactions on Computers, Vol. 26(1), pp. 28-37, 1993.

[Darrand et al., 1996] T.P. Darrand and W.P. Birmingham, “Anattribute-Space Representation and Algorithm for Concurrent Engineering”, AIEDAM, vol.10(1), pp. 21-35, 1996.