Tài liệu Công nghệ tác tử và bài toán quản trị CSDL ngành thuế

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRỊNH VĂN ĐẠI CÔNG NGHỆ TÁC TỬ VÀ BÀI TOÁN QUẢN TRỊ CSDL NGÀNH THUẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HÀ NỘI - 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRỊNH VĂN ĐẠI CÔNG NGHỆ TÁC TỬ VÀ BÀI TOÁN QUẢN TRỊ CSDL NGÀNH THUẾ Ngành: Công nghệ Thông tin Chuyên ngành: Công nghệ Phần mềm Mã số: 60 48 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN VĂN VỴ HÀ NỘI - 2013 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................. Error! Bookmark not defined. LỜI CAM ĐOAN ........................................................ Error! Bookmark not defined. MỤC LỤC ................................................................................................................... 3 MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 5 BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................................... 7 DANH MỤC BẢNG BIỂU HÌNH VẼ ......................................................................... 8 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÁC TỬ VÀ ORACLE SERVER ............................ 9 1.1. Tổng quan về tác tử..................................................................................................... 9 1.1.1. Giới thiệu về tác tử ..................................................................................... 9 1.1.2. Khái niệm tác tử ......................................................................................... 9 1.1.3. Các đặc điểm của tác tử phần mềm thông minh ........................................ 12 1.1.4. Phân loại tác tử......................................................................................... 16 1.1.5. Phân biệt tác tử thông minh và các hệ thống khác ..................................... 22 1.2. Tổng quan kiến trúc Oracle Server ............................................................................ 24 1.2.1. Oracle Instance ......................................................................................... 24 1.2.2. Oracle Database ....................................................................................... 30 1.2.3. Kết nối tới Oracle Server .......................................................................... 35 1.3. Công cụ quản trị CSDL Oracle .................................................................................. 36 1.3.1. Các công cụ quản trị CSDL Oracle ........................................................... 36 1.3.2. Công cụ quản trị Oracle Enterprise Manager ............................................ 36 1.3.3. Các công cụ quản trị khác......................................................................... 39 CHƢƠNG 2: THỰC TRẠNG HỆ THỐNG CNTT VÀ BÀI TOÁN QUẢN TRỊ CSDL NGÀNH THUẾ ......................................................................................................... 41 2.1. Thực trạng hệ thống CNTT ngành Thuế .................................................................... 41 2.1.1. Các hệ thống ứng dụng ngành Thuế ......................................................... 41 2.1.2. Hệ thống máy chủ Database ngành Thuế .................................................. 44 2.1.3. Hạ tầng truyền thông và hệ thống mạng giữa ba cấp ................................. 47 2.1.4. Đánh giá hiện trạng CNTT ngành Thuế .................................................... 51 2.2. Bài toán quản trị CSDL ngành Thuế .......................................................................... 52 2.2.1. Quản lý, vận hành các hệ thống ................................................................ 52 2.2.2. Theo dõi, giám sát hoạt động của các hệ thống ......................................... 53 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH & THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUẢN LÝ, VẬN HÀNH CÁC CSDL NGÀNH THUẾ .............................................................................................. 55 3.1. Quản lý, vận hành tập trung các CSDL ngành Thuế .................................................. 55 3.1.1. Mô hình tổng thể hệ thống quản lý, vận hành các CSDL ngành Thuế ....... 55 3.1.2. Mô hình vật lý hệ thống quản lý, vận hành các CSDL ngành Thuế ........... 57 3.2. Theo dõi, giám sát hoạt động các CSDL .................................................................... 58 3.2.1. Luồng xử lý trong việc theo dõi, giám sát hoạt động các CSDL ............... 58 4 3.2.2. Phƣơng thức cảnh báo .............................................................................. 59 3.3. Cấu hình cây thƣ mục Tác tử..................................................................................... 60 3.4. Cấu hình cây thƣ mục Dịch vụ quản lý ...................................................................... 61 3.5. Thiết kế, chuẩn hóa các quy trình quản lý, vận hành các CSDL ngành Thuế .............. 62 3.3.1. Quy trình giám sát định kỳ ....................................................................... 62 3.3.2. Quy trình xử lý sự cố ................................................................................ 64 3.3.3. Quy trình sao lƣu cơ sở dữ liệu ................................................................. 66 3.3.4. Quy trình khôi phục cơ sở dữ liệu............................................................. 66 3.3.5. Nhật ký quản trị CSDL ............................................................................. 67 CHƢƠNG 4: CÀI ĐẶT HỆ THỐNG ........................................................................ 69 4.1. Phạm vi cài đặt .......................................................................................................... 69 4.1.1. Tại Tổng cục ............................................................................................ 69 4.1.2. Tại Cục Thuế và Chi cục Thuế ................................................................. 69 4.2. Nội dung cài đặt ........................................................................................................ 69 4.2.1. Tại Tổng cục ............................................................................................ 69 4.2.2. Tại Cục Thuế và Chi cục Thuế ................................................................. 70 4.3. Một số giao diện sau cài đặt hệ thống ........................................................................ 70 4.3.1. Trang chủ ................................................................................................. 70 4.3.2. Các đối tƣợng ........................................................................................... 71 4.3.3. Các cảnh báo ............................................................................................ 72 4.3.4. Các thống kê, báo cáo............................................................................... 72 4.4. Kết quả ..................................................................................................................... 73 KẾT LUẬN ............................................................................................................... 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 75 PHỤ LỤC .................................................................................................................. 76 Phụ lục 1: Danh sách metric ............................................................................................. 76 MỞ ĐẦU Trong nhiều hƣớng để phát triển phần mềm, việc áp dụng công nghệ tác tử là một hƣớng đi mới và góp phần quan trọng để phát triển hệ thống thông tin với các đặc điểm nhƣ phân tán, phức tạp, luôn biến động…. Nó không những giúp rút ngắn đƣợc thời gian phát triển phần mềm, mà còn tạo ra các hệ thống phần mềm hoạt động tin cậy, thông minh, linh hoạt, di động, tự trị… để có thể phản ứng lại thích hợp với những biến động liên tục của môi trƣờng và đem đến cho ngƣời dùng sự hài lòng cao nhất. Trong điều kiện của Việt Nam, trình độ công nghệ và kỹ năng phát triển phần mềm của các tổ chức phát triển phần mềm còn rất hạn chế. Việc ứng dụng công nghệ tác tử cho các bài toán thực tiễn là rất ít, gần nhƣ chƣa có một ứng dụng nào đƣợc triển khai ở các tổ chức, cơ quan nhà nƣớc từ trung ƣơng xuống địa phƣơng. Trên thế giới, vai trò và lợi ích của cách tiếp cận hƣớng tác tử đƣợc nhận ra từ rất sớm. Từ những năm 90, các tổ chức và trƣờng đại học nghiên cứu về tác tử phát triển rất mạnh mẽ. Một ví dụ điển hình, viện nghiên cứu MIT của đã phát triển một loạt các dự án liên quan đến công nghệ tác tử đã đƣợc triển khai rất thành công trên thực tế nhƣ: Smart Mobility, Car in the City, Goal-Oriented Web Search User Interfaces... và còn tiếp tục mở rộng cũng nhƣ phát triển các ứng dụng khác. FIPA một tổ chức nghiên cứu về tác tử nổi tiếng với các nỗ lực chuẩn hóa tác tử cũng đƣa ra một số kết quả nghiên cứu về ngôn ngữ truyền thông tác tử nhƣ ACL, KQML…Một ví dụ khác về sự áp dụng thành công công nghệ tác tử cho phát triển các ứng dụng thƣơng mại là sản phẩm Corpernic của công ty Copernic Technologies, Inc. Ngoài ra còn có sản phẩm JACK - một môi trƣờng phát triển tác tử của công ty Tác tử Oriented Software Limited đƣợc FIPA chấp nhận rộng rãi. Qua đây, ta có thể thấy sử dụng công nghệ tác tử cho các hệ thống lớn, phức tạp và phân tán là một hƣớng đi mới, đóng góp vai trò quan trọng trong việc ứng dụng rộng rãi trên thế giới nói chung và Việt nam nói riêng. Để có thể có cái nhìn tổng quan về vấn đề này, nắm đƣợc tầm quan trọng của nó, có đƣợc những cơ sở về phƣơng pháp luận cũng nhƣ kinh nghiệm cho việc triển khai các hệ thống tôi đã chọn đề tài “Công nghệ Tác tử và Bài toán quản trị cơ sở dữ liệu ngành Thuế”. 6 Cơ sở khoa học của đề tài: Công nghệ Tác tử là một nhánh chuyên sâu của công nghệ hƣớng đối tƣợng. Nó trợ giúp việc thu thập thông tin và tự động hóa một số hoạt động xử lý từ xa. Cơ sở dữ liệu Oracle có các công cụ giúp việc thiết lập, xây dựng các tác tử. Ta có thể dùng nó để trợ giúp tự động hóa một số xử lý, thực hiện với các dữ liệu đƣợc quản lý trong Cơ sở dữ liệu Oracle Cơ sở thực tiễn: Trong nội dung hoạt động nghiệp vụ của ngành Thuế ở các cấp khác nhau trong hệ thống phân cấp quản lý, nhiều hoạt động quản lý, vận hành, xử lý với khối lƣợng lớn đang phải do ngƣời thực hiện. Nếu áp dụng tác tử có thể giảm công sức của ngƣời và tăng tốc độ hoạt động của hệ thống đem lại hiệu quả ứng dụng CNTT trong hoạt động tác nghiệp. Kết cấu luận văn gồm bốn chƣơng: Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan về tác tử, tổng quan về Oracle Server và các công cụ trong việc quản trị các CSDL. Đây là nền tảng, cơ sở lý thuyết cho việc đề xuất mô hình, giải pháp xử lý cũng nhƣ thiết kế hệ thống. Chƣơng 2: Luận văn tập trung vào trình bày thực trạng hệ thống CNTT ngành Thuế và các bài toán tồn tại trong công tác quản lý, vận hành các hệ thống thông tin nói chung và các CSDL nói riêng. Chƣơng 3: Đề xuất giải pháp xây dựng và thiết kế hệ thống xử lý cho các bài toán ở chƣơng 2, đồng thời xây dựng các quy trình quản lý, vận hành các CSDL dựa trên hệ thống đã thiết kế. Chƣơng 4: Cài đặt thử nghiệm hệ thống tại các cấp dựa trên mô hình, công cụ OEM. Một số kết quả thử nghiệm thu đƣợc. Cuối cùng là kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục. 7 BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tên đầy đủ CSDL Cơ sở dữ liệu OEM Công cụ quản trị cơ sở dữ liệu NNT Ngƣời nộp thuế TCT Tổng cục Thuế WAN LAN CNTT SERVER Mạng toàn cục Mạng nội bộ Công nghệ thông tin Máy chủ DATABASE Cơ sở dữ liệu RDBMS MST Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ Mã số thuế DANH MỤC BẢNG BIỂU HÌNH VẼ Hình 1.1 Tác tử và môi trƣờng của nó ........................................................................ 10 Hình 1.2 Mô hình về tác tử ........................................................................................ 11 Hình 1.3 Tác tử phản ứng .......................................................................................... 13 Hình 1.4 Tác tử hƣớng mục tiêu................................................................................. 14 Hình 1.5 Tác tử học ................................................................................................... 15 Hình 1.6 Các tiêu chí phân loại tác tử ........................................................................ 17 Hình 1.7 Ba tiêu chí phân chia trong tác tử thông tin.................................................. 19 Hình 1.8 Ba tiêu chí phân chia trong tác tử cộng tác .................................................. 20 Hình 1.9 Ba tiêu chí phân chia trong tác tử giao tác ................................................... 21 Hình 1.10 Kiến trúc Oracle Server ............................................................................. 24 Hình 1.11 Cấu trúc Share Pool ................................................................................... 25 Hình 1.12 Database buffer cache ............................................................................... 26 Hình 1.13 Redo log buffer ......................................................................................... 27 Hình 1.14 Database Writer (DBWR) ......................................................................... 28 Hình 1.15 Log Writer (LGWT) .................................................................................. 28 Hình 1.16 Cấu trúc cơ sở dữ liệu................................................................................ 30 Hình 1.17 Quan hệ giữa cơ sở dữ liệu, tablespace và datafile ..................................... 32 Hình 1.18 Kết nối tới Oracle Server ........................................................................... 35 Hình 1.19 Oracle Enterprise Manager ........................................................................ 37 Hình 1.20 Oracle Enterprise Manager ........................................................................ 39 Hình 2.1 Hệ thống các ứng dụng ngành Thuế ............................................................ 41 Hình 2.2 Hệ thống máy chủ tại Tổng cục Thuế .......................................................... 44 Hình 2.3 Hệ thống máy chủ tại Cục Thuế .................................................................. 45 Hình 2.4 Máy chủ tại Chi cục Thuế, mô hình triển khai cấp cục ................................ 46 Hình 2.5 Máy chủ tại Chi cục Thuế, mô hình triển khai cấp chi cục ........................... 47 Hình 2.6 Hạ tầng truyền thông ngành Thuế ................................................................ 48 Hình 2.7 Mô hình vật lý hệ thống mạng ngành Thuế.................................................. 49 Hình 2.8 Mô hình logic hệ thống mạng ngành Thuế................................................... 50 Hình 2.9 Mô hình logic hệ thống mạng Chi cục Thuế ................................................ 51 Hình 3.1 Mô hình tổng thể ......................................................................................... 56 Hình 3.2 Mô hình vật lý ............................................................................................. 57 Hình 3.4 Nguyên lý xử lý việc theo dõi, giám sát hoạt động các CSDL ..................... 58 Hình 3.5 Sơ đồ quy trình xử lý sự cố.......................................................................... 65 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÁC TỬ VÀ ORACLE SERVER 1.1. Tổng quan về tác tử 1.1.1. Giới thiệu về tác tử Tác tử là thuật ngữ hiện đang đƣợc sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghệ thông tin nói riêng và hệ thống thông tin nói chung. Ví dụ, trong cộng đồng tác tử di động, thuật ngữ tác tử đƣợc chỉ nhƣ một tiến trình phần mềm có khả năng di chuyển giữa các nền khác nhau trên mạng. Ngƣợc lại, trên Internet, tác tử đƣợc coi là phần mềm có khả năng hoạt động tự trị, thực hiện một nhiệm vụ cụ thể và thƣờng là để tìm kiếm, thu thập, lọc thông tin cho ngƣời dùng. Cho đến nay, vẫn tồn tại rất nhiều tranh cãi xung quanh vấn đề ”Tác tử là gì?”, chƣa có một cách tiếp cận đầy đủ nào cho các vấn đề đƣa ra. Vì vậy, chúng ta cần đi sâu vào tìm hiểu, giải thích rõ thuật ngữ tác tử là gì? Tại sao ta phải nghiên cứu công nghệ tác tử. Những lợi ích do nó mang lại là gì? Ở đây chỉ đƣa ra một định nghĩa đƣợc chấp nhận rộng rãi trong cộng đồng nghiên cứu tác tử và giải thích các khái niệm liên quan đến tác tử để có thể hiểu đƣợc các thuộc tính, thành phần cũng nhƣ cách thức hoạt động của tác tử. Đồng thời cũng đƣa ra một cách phân loại tác tử dựa trên một số tiêu chí nhằm mang lại cái nhìn tổng quan, giúp cho các nhà phát triển phần mềm quản lý tốt hơn các tác tử . 1.1.2. Khái niệm tác tử Thật ra tác tử là một thuật ngữ có rất nhiều cách định nghĩa khác nhau, với các quan điểm khác nhau. Theo một số nhà nghiên cứu tác tử thì: “Tác tử có thể là rất nhiều thứ. Nếu cố gắng tìm ra một mẫu thức chung về hoạt động hoặc quan niệm lý thuyết thì có thể gặp phải sai lầm”. Một số định nghĩa về tác tử đã đƣợc đề xuất nhƣ: định nghĩa về tác tử của hai tác giả Russel and Norvig; định nghĩa của Maes và Parrie; định nghĩa của Smith, Cypher and Spohrer; và của Wooldridge and Jennings. Trong đó đáng chú ý nhất và cũng là định nghĩa sẽ đƣợc sử dụng để mô tả và giải thích về tác tử là định nghĩa của Wooldridge, nội dung nhƣ sau: 10 Hình 1.1 Tác tử và môi trường của nó Tác tử là một hệ thống tính toán bao gói, được đặt trong một môi trường cụ thể, và có khả năng hoạt động linh hoạt, tự trị trong môi trường đó để thỏa mãn mục tiêu thiết kế.[Wooldridge, 1997]. Theo định nghĩa này thì tác tử là: (1) các thực thể giải quyết vấn đề có định danh rõ ràng với phạm vi và giao diện hoàn toàn xác định; (2) đƣợc đặt trong một môi trường cụ thể - chúng nhận đầu vào là các trạng thái của môi trƣờng qua bộ cảm ứng (sensor) và tác động lên môi trƣờng đó qua các bộ tác động (effector); (3) được thiết kế để thực thi một vai trò cụ thể - chúng có các mục tiêu cụ thể để theo đuổi; (4) tự trị - chúng có quyền điều khiển trạng thái và hành vi bên trong của mình; (5) có khả năng đưa ra hành vi giải quyết vấn đề linh hoạt (tùy biến theo ngữ cảnh) – chúng cần phải phản ứng lại những thay đổi diễn ra trong môi trƣờng với thời gian cho phép, để đáp ứng đƣợc mục tiêu thiết kế và có tính tích cực (có khả năng chấp nhận các mục tiêu mới và đi tiên phong trong việc thực hiện nhiệm vụ để đạt đƣợc mục tiêu thiết kế của chúng) [M.Wooldridge and N.R.Jennings, 1995]. Mỗi tác tử khi đƣợc tạo ra đều có một định danh duy nhất để phân biệt nó với các tác tử khác. Định danh này là một thành phần quan trọng để tham gia vào quá trình truyền thông. Hơn thế, một tác tử phải tƣơng tác với môi trƣờng của nó để đạt đƣợc mục tiêu. Nó phải có khả năng thu thập thông tin về môi trƣờng và đƣa ra các quyết 11 định dựa trên thông tin này, sau đó khởi tạo các hoạt động cụ thể dựa trên các quyết định. Hình 1.2 Mô hình về tác tử Việc truyền thông giữa các tác tử cũng có thể xảy ra, tức là tác tử phải có ngôn ngữ truyền thông và có khả năng cộng tác với các đối tƣợng khác, để giải quyết các vấn đề phức tạp. Một tác tử luôn yêu cầu một mức ”độ thông minh” nhất định để thực hiện công việc và nhƣ vậy là nói đến tác tử thông minh. Một tác tử thông minh có thể đƣợc hiểu là một chƣơng trình phần mềm thông thƣờng, bởi vì mỗi chƣơng trình phần mềm thông thƣờng đều thực hiện một công việc xác định và đem lại cho ngƣời dùng sự tiết kiệm thời gian đáng kể. Nhƣng chỉ sự thông minh mới cho phép tác tử thực hiện công việc của nó một cách tự trị và chỉ yêu cầu sự can thiệp của con ngƣời trong những quyết định quan trọng. Kết quả là việc xử lý tự trị là một tiêu chí quan trọng đối với các tác tử thông minh và là một trong những sự khác nhau giữa các tác tử thông minh và các phần mềm thông thƣờng. Ví dụ về tác tử thông minh: nếu bạn muốn đặt một chuyến du lịch, bạn yêu cầu travel tác tử làm điều này cho bạn. Bạn hi vọng nó sẽ thực hiện các công việc một cách độc lập, nhanh chóng và đáng tin cậy. Đầu tiên, nó sẽ thu thập thông tin từ phạm vi 12 rộng lớn các nguồn tài nguyên thông tin do đƣợc các dịch vụ từ nhiều nhà cung cấp khác nhau, xác định các công ty du lịch tốt nhất. Tránh các xung đột hoặc không nhất quán trong việc lựa chọn các thành phần riêng lẻ và cuối cùng đƣa ra thông tin về chuyến đi hoàn chỉnh. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian của khách hàng trong việc tìm hiểu các kiến thức cụ thể về việc đặt chỗ mà còn tiết kiệm một lƣợng chi phí đáng kể. Tóm lại, tác tử là một phạm trù mới trong xã hội thông tin. Ta có thể hiểu tác tử là một chƣơng trình phần mềm, mà có thể thực hiện các công việc xác định cho ngƣời dùng với một mức độ thông minh nhất định. Hơn thế, nó còn có khả năng thực hiện các công việc một cách tự trị và tƣơng tác với môi trƣờng một cách có ích, ví dụ nhƣ các tác tử hỗ trợ cho ngƣời dùng trong việc tìm kiếm, thu thập, lọc thông tin. Các tác tử thông minh cung cấp các công cụ cho xã hội thông tin mà không có một thành phần nào trong thế giới số có thể làm đƣợc. 1.1.3. Các đặc điểm của tác tử phần mềm thông minh Một tác tử có thể chứa một số đặc tính nhất định tùy thuộc độ phức tạp của chúng. Các đặc điểm của tác tử thông minh có thể đƣợc phân thành hai nhóm: bên trong và bên ngoài. Các thuộc tính bên trong của tác tử là các thuộc tính xác định các hoạt động bên trong tác tử . Bao gồm khả năng học, phản ứng, tự trị và hướng mục tiêu. Các thuộc tính bên ngoài bao gồm tất cả các thuộc tính ảnh hưởng lên tương tác giữa các tác tử hoặc giữa tác tử với con người. ví dụ như khả năng truyền thông hoặc cộng tác. Tuy nhiên cũng có một số thuộc tính thuộc vào cả hai nhóm. 1.1.3.1. Tính phản ứng (Reactivity) Một tác tử có khả năng phản ứng lại những ảnh hƣởng hoặc thông tin từ môi trƣờng. Môi trƣờng này có thể bao gồm các tác tử khác, ngƣời dùng, các nguồn thông tin từ bên ngoài hoặc các đối tƣợng vật lí. 13 Hình 1.3 Tác tử phản ứng Khả năng phản ứng tạo nên một trong những yêu cầu cơ bản cho một tác tử và đƣợc hỗ trợ từ các tác tử khác. Tác tử phải có các bộ cảm biến thích hợp hoặc chứa các mô hình bên trong về môi trƣờng của nó để có thể phản ứng lại với các thay đổi của của môi trƣờng. Trƣờng hợp đầu tiên đƣợc gọi là tác tử phản ứng chân thực, trái lại các tác tử có mô hình môi trƣờng bên trong đƣợc gọi là tác tử thảo luận. Rất nhiều tác tử quan sát (watcher agent) khả dụng là những ví dụ về tác tử phản ứng đơn giản. Các tác tử đó có nhiệm vụ quản lí các nguồn thông tin cụ thể, ví dụ Internet servers và thông báo cho ngƣời dùng khi nội dung thay đổi. Nó bao gồm một bộ cảm ứng đơn giản và những thành phần mà chúng có thể thực hiện các chức năng quan sát đƣợc yêu cầu, nhƣ màn hình trang web. Nếu xảy ra một thay đổi, tác tử có thể đọc lại thông tin tƣơng ứng và tìm kiếm thông tin mới. 1.1.3.2. Tính năng động, Hướng mục tiêu (Proactivity/Goal-orientation) Thuộc tính năng động là mức trên của thuộc tính phản ứng. Nếu một tác tử không chỉ phản ứng lại với các thay đổi của môi trƣờng mà còn tự kích hoạt trong những hoạt động cụ thể, đây gọi là hành vi tích cực. Để tác tử có thể đạt đƣợc thuộc tính đó thì tác tử phải có các mục tiêu đƣợc định nghĩa tốt hoặc thậm chí là một hệ thống mục tiêu phức tạp. Tính bao hàm đầy đủ và sự phức tạp của hệ thống mục tiêu liên quan là rất quan trọng. 14 Hình 1.4 Tác tử hướng mục tiêu Ví dụ, nếu một tác tử chỉ có một mục tiêu chung là thu thập thông tin trong một phạm vi cụ thể, thì sau đó nó sẽ không làm gì hơn là kiểm soát các nguồn thông tin cụ thể đó và phản ứng lại với những thay đổi đó. Trong trƣờng hợp này, những thay đổi đó là các thông tin mới đến từ lĩnh vực quan tâm. Đối với hệ thống mục tiêu đầy đủ không chỉ bao gồm mục tiêu chung, mà còn chứa các mục tiêu con, mỗi mục tiêu cho phép tác tử thực hiện công việc rõ ràng hơn nhiều. Một hành vi hƣớng mục tiêu chân chính chỉ có thể có với các hệ thống mục tiêu phức tạp nhƣ thế. 1.1.3.3. Khả năng lập luận/học (Reasoning/Learning) Mỗi tác tử phải có một mức độ thông minh tối thiểu để đƣợc coi là một tác tử . Sự thông minh của một tác tử đƣợc cấu thành từ ba thành phần chính: cơ sở tri thức bên trong, khả năng lập luận dựa trên cơ sở tri thức, và khả năng học tương thích với các thay đổi của môi trƣờng. Một tác tử đƣợc gọi là hành động hợp lý khi nó tới gần sự thoả mãn mục tiêu toàn cục hoặc một trong những mục tiêu con. Các công nghệ AI cổ điển nhƣ hệ thống dựa trên luật, hệ dựa trên tri thức hoặc mạng tự nhiên đƣợc thiết kế tốt cho lập luận, ngay cả những tác tử đang tồn tại. Khả năng lập luận đặt tác tử vào vị trí có khả năng quan sát môi trƣờng và đƣa ra những quyết định cụ thể khi có thay đổi xảy ra trong môi trƣờng. Tuy nhiên, khả năng học từ các kinh nghiệm trƣớc đó và điều chỉnh thành công hành vi của nó phù hợp với môi trƣờng chỉ quan trọng đối với các hành vi thông minh của tác tử . Điều này đƣợc 15 áp dụng cho sự truyền thông với ngƣời dùng hoặc các tác tử khác, hoặc cho các nguồn tài nguyên khác. Hình 1.5 Tác tử học Ví dụ, nếu một tác tử thu thập thông tin cho ngƣời dùng và ngƣời dùng lại thông báo cho tác tử rằng anh ta không quan tâm đến những thông tin đƣợc tìm thấy. Khi đó, tác tử phải học và ghi nhớ điều này, và phải thay đổi cơ sở tri thức của mình để lần sau nó không trả lại thông tin từ lĩnh vực mà ngƣời dùng không quan tâm. Cùng với quá trình lập luận, tác tử cũng cần có những hoạt động liên quan giúp tác tử đạt đƣợc mục tiêu. 1.1.3.4. Tính tự trị (Autonomy) Một trong những yếu tố để phân biệt giữa một tác tử thông minh và một chƣơng trình phần mềm truyền thống là khả năng một tác tử theo đuổi mục tiêu một cách tự trị không có sự tƣơng tác hoặc ra lệnh từ bên ngoài. Tác tử thực hiện nhiệm vụ không cần sự hƣớng dẫn từng bƣớc của ngƣời dùng hoặc các tác tử khác. Hơn thế nó còn có khả năng hoạt động một mình. Hoạt động tự trị không chỉ làm giảm tải trọng dựa vào sự cộng tác, mà còn làm tăng khả năng truyền thông. Sự cộng tác giữa các tác tử đƣa ra các giải pháp nhanh hơn và tốt hơn cho các nhiệm vụ phức tạp vƣợt quá khả năng của một tác tử. Mỗi tác tử đều đƣợc lợi từ hoạt động cộng tác, bởi vì mục tiêu của nó đƣợc 16 chạm tới trong thời gian ngắn hoặc thậm chí đƣợc giải quyết hoàn toàn bởi các tác tử khác. Các tác tử đó cộng tác với nhau phải sử dụng ngôn ngữ truyền thông tác tử mở rộng, bởi vì chúng không chỉ yêu cầu ngôn ngữ truyền thông cần thiết mà còn phải có khả năng trao đổi mục tiêu, sở thích và kiến thức. Ví dụ, nếu một vài tác tử cùng đạt tới một mục tiêu nào đó, thì một tác tử phù hợp nhất sẽ giải quyết mục tiêu này cho tất cả các tác tử . Ngay khi công việc này hoàn thành, tác tử này sẽ gửi tri thức mới thu đƣợc cho các tác tử khác. Do đó, khả năng cộng tác làm tăng sức mạnh của tất cả các tác tử . Chúng liên kết, giải quyết xung đột tồn tại, điều chỉnh các trạng thái thông tin không thống nhất và tạo ra hiệu quả của toàn bộ hệ thống. Một vấn đề cần chú ý là, các tác tử cộng tác phụ thuộc vào hành vi xã hội của các tác tử liên quan. Một tác tử ý thức đƣợc nó là một thành viên của nhóm và sự thành công của nhóm cũng phụ thuộc vào hành vi của nó. 1.1.3.5. Có tính cách (Character) Một tác tử cần biểu hiện ra bên ngoài càng nhiều điểm giống con ngƣời càng tốt. Hơn thế, tác tử thƣờng đƣợc sử dụng trong các lĩnh vực mà đòi hỏi độ trung thực cao và tuyệt đối tin cậy. Ví dụ trong hệ thống hàng không học, vũ trụ học, hệ thống quân đội… Những phân tích hiện tại về khả năng thực hiện các hành động thông minh và sự phát triển các đặc tính nhƣ con ngƣời chỉ mới ở giai đoạn phôi thai. 1.1.4. Phân loại tác tử Sự phân loại tác tử chỉ có ý nghĩa tƣơng đối, nó phụ thuộc vào các tiêu chí lựa chọn để phân loại, cũng nhƣ mục tiêu của việc phân loại. Các hệ thống tác tử có thể đƣợc phân loại dựa trên 3 tiêu chí: độ thông minh/khả năng học, tính di động và số lƣợng các tác tử . 1.1.4.1. Tính thông minh (Intelligence) Tính thông minh của tác tử ảnh hƣởng lên ngƣời dùng ở chỗ anh ta có thể ra lệnh cho nó, đƣa cho nó các ý tƣởng và các lĩnh vực quan tâm, phục vụ cho việc giải quyết các yêu cầu độc lập của tác tử về sau. Tính thông minh phần nào liên quan đến việc giải quyết các công việc một cách tự trị. Nghĩa là nó có khả năng điều khiển các hoạt động và trạng thái bên trong của nó. Để có hành vi tự trị, tác tử phải có mục tiêu để hƣớng tới và khả năng học. Nếu không nó sẽ phụ thuộc vào những hành động của ngƣời dùng. Khi tác tử thực hiện hành vi tự trị, nó không cần sự hƣớng dẫn của ngƣời dùng với mỗi hoạt động cụ thể. Ví dụ, một tác tử mua bán hoàn toàn có khả năng không chỉ tìm ra đối tƣợng yêu cầu với giá rẻ nhất mà còn có thể mua nó trực tiếp. Tuy nhiên, ngƣời dùng thƣờng muốn tự 17 đƣa ra quyết định trong những trƣờng hợp quan trọng thì chỉ thị cho tác tử không tự ý mua sản phẩm mà phải hỏi ý kiến của ta. Hình 1.6 Các tiêu chí phân loại tác tử 1.1.4.2. Tính di động (Mobility) Ta thử mô tả khả năng của tác tử thƣơng lƣợng trong một mạng truyền thông: Các tác tử di động (mobile agent) có khả năng đi lang thang từ mạng này sang mạng khác. Rõ ràng rất nhiều vấn đề liên quan đến tính bảo mật, tính riêng tƣ dữ liệu và khả năng quản lý đƣợc đặt ra. Mỗi máy tính liên kết phải có khả năng đóng gói tác tử di động và gửi chúng tới các môi trƣờng khác và đồng thời, xác định tính hợp lệ và thực thi của tác tử . Tác tử di động cũng mang lại những lợi ích rất rõ ràng nhƣ: làm giảm tải mạng bởi vì nó không cần thu thập thông tin yêu cầu để thực hiện nhiệm vụ bằng cách gửi một chuỗi các thông điệp qua mạng. Thay vào đó nó có thể đi tới máy tính khác với thông tin yêu cầu (chính việc gửi chuỗi thông điệp là nguyên nhân gây nên quá tải) và sau đó thực hiện tất cả các công việc một cách cục bộ trên máy đích. Kết hợp với các tác tử di động, các đặc điểm tự trị đƣợc mô tả trƣớc đó sẽ mang lại những lợi ích lớn hơn. Nếu một tác tử hoạt động một cách tự trị, thì ngƣời dùng sẽ 18 không cần yêu cầu duy trì kết nối mạng liên tục. Thay vào đó, nó có thể cung cấp cho tác tử một nhiệm vụ, gửi nó qua mạng và sau đó huỷ bỏ kết nối. Ngay sau khi tác tử đạt đƣợc kết quả yêu cầu, các báo báo sẽ đƣợc gửi trở lại bằng cách thiết lập kết nối mạng tới ngƣời dùng hoặc đợi ngƣời dùng lựa chọn mạng tiếp theo. Điều này làm giảm chi phí kết nối. Ngoài ra, các tác tử di động còn có thể đi tới các điểm gặp cụ thể, nơi mà chúng có thể làm quen với các tác tử khác với cùng mối quan tâm và sau đó kiểm soát giao dịch hoặc thƣơng lƣợng với chúng. Một tác tử cũng có thể cung cấp các dịch vụ và dữ liệu cho các tác tử liên quan khác. Do đó, nó hoạt động nhƣ thƣơng trƣờng hoặc các hội thảo truyền thông và thảo luận về một lĩnh vực quan tâm cụ thể. Các tác tử cố định cũng có thể nhận ra cấu trúc chỉ với phạm vi xác định. 1.1.4.3. Khả năng Truyền thông/Cộng tác (Communication/Cooperation) Một tác tử thƣờng tƣơng tác với môi trƣờng của nó để thực hiện công việc. Hai thuộc tính bổ sung đƣợc coi nhƣ một phần của quá trình tƣơng tác là: truyền thông và cộng tác, tác tử sử dụng khả năng truyền thông để trao đổi với môi trƣờng của nó. Một ngôn ngữ truyền thông tác tử cung cấp các giao thức đã đƣợc chuẩn hoá cho việc trao đổi thông tin cho phép tác tử truyền thông với nhau. Tác tử cung cấp một phạm vi truy vấn đã đƣợc định nghĩa rõ ràng để trao đổi với các tác tử khác, và từ đó chúng cũng nhận đƣợc các truy vấn phản hồi đã đƣợc định nghĩa. Tóm lại phạm vi các truy vấn và các phản hồi đều đã đƣợc định nghĩa trƣớc một cách rõ ràng cho các tác tử . Về tính đơn giản và rõ ràng, có hai thể hiện là tác tử đơn giản và tác tử phức hợp. Các tác tử đơn giản chỉ có mức độ thông minh nhất định còn các tác tử phức hợp lại mô tả những hành vi mức cao hơn. Có hai loại tác tử di động là: mobile scripts và mobile objects. Mobile scripts đƣợc gửi tới máy tính khác trƣớc khi thực thi. Trái lại, mobile object có thể thay đổi vị trí bất cứ lúc nào, cụ thể vào bất kỳ thời điểm nào trong quá trình thực thi. Trong trƣờng hợp này, không chỉ các đối tƣợng thực đƣợc truyền đi, mà cả trạng thái hiện thời của nó cũng nhƣ môi trƣờng hệ thống cũng đƣợc gửi đi. Tác tử di động đặt ra các đòi hỏi cao hơn nhiều vào các hệ thống máy tính liên kết với chúng. Số lượng tác tử liên kết với một hệ thống tạo nên tiêu chí phân chia thứ ba: phân biệt giữa hệ thống đơn tác tử và hệ thống đa tác tử . Các đơn tác tử di chuyển trong môi trƣờng mà không liên hệ với bất kỳ tác tử nào khác. Chính xác hơn, chúng không có khả năng kết nối với các tác tử khác, ngay cả khi chúng nằm trong cùng một môi trƣờng. Các đơn tác tử kết nối với ngƣời dùng của chúng và các nguồn thông tin khác nhƣ database. Trái lại, hệ thống đa tác tử gồm một số lƣợng các tác tử có khả năng trao đổi hoặc thậm chí cộng tác với nhau. 19 Truyền thông là thuộc tính cần có trong cả đơn tác tử và đa tác tử . Khả năng cộng tác ảnh hƣởng lên cả tiêu chí thông minh và thuộc tính số lƣợng tác tử . Hành vi tự trị ảnh hƣởng lên cả tính thông minh và di động của tác tử . Hoạt động của tác tử di động chỉ có nghĩa khi nó có một mức tự trị nhất định. Nó phải quay trở lại hỏi ngƣời dùng trƣớc khi đƣa ra quyết định và sau đó quay trở lại máy tính của anh ta hoặc gửi thông điệp cho anh ta và di chuyển trở lại nơi đầu tiên. Các tác tử thông tin thƣờng chỉ có một lƣợng thông minh tƣơng đối hạn chế và vì vậy nó phụ thuộc vào phạm vi của các tác tử đơn giản. Công việc chính của tác tử thông tin liên quan đến việc hỗ trợ ngƣời dùng trong việc tìm kiếm thông tin trên các hệ thống hoặc mạng phân tán. Tác tử thông tin phải có khả năng thực hiện các nhiện vụ sau: định vị các nguồn thông tin; trích chọn thông tin từ các nguồn; lọc thông tin liên quan cho ngƣời dùng từ toàn bộ thông tin tìm thấy, sử dụng tiểu sử các mối quan tâm của người dùng; xử lí và hiển thị kết quả ở dạng thích hợp. Các tác tử hỗ trợ có ích cho ngƣời dùng chỉ khi chúng thực hiện tất cả các bƣớc riêng lẻ này. Hình 1.7 Ba tiêu chí phân chia trong tác tử thông tin Một tác tử thông tin phải đƣợc cung cấp kiến thức về tất cả các nguồn thông tin khả dụng, các phạm vi vấn đề đƣợc xem xét và ngữ nghĩa của thông tin. Chỉ trong trƣờng hợp đó, nó mới có thể thực hiện các nhiệm vụ yêu cầu một cách tin cậy, độc lập 20 và nhanh hơn ngƣời dùng. Chúng hầu nhƣ luôn luôn hoạt động riêng lẻ, bởi vì chúng không cần bất cứ sự cộng tác nào từ các tác tử khác để thực hiện việc tìm kiếm thông tin của chúng. Phần lớn các tác tử thông tin hiện thời đều có bản tính cố định tự nhiên của nó. Tuy nhiên, ngƣời ta cũng mong muốn chúng có khả năng di động. Điều này làm tăng tính tự trị và dẫn tới giảm tải mạng. Nhƣ vậy, tiềm năng phát triển của tác tử di động sẽ là rất lớn khi cơ sở hạ tầng phục vụ cho chúng đã sẵn sàng. Tác tử cộng tác cần độ thông minh tƣơng đối cao và vì vậy nó thuộc tác tử phức tạp. Tính di động là không cần thiết bởi vì các hệ thống tác tử hƣớng cộng tác tập trung vào quá trình giải quyết vấn đề thực tế và chúng thƣờng đƣợc phát triển và tạo ra trong một hệ thống máy tính. Tuy nhiên, nó sẽ đƣợc đánh giá cao nếu có khả năng di động. Hình 1.8 Ba tiêu chí phân chia trong tác tử cộng tác Nhiệm vụ chính của tác tử cộng tác là giải quyết các vấn đề phức tạp sử dụng cơ chế truyền thông và cộng tác với các đối tƣợng khác nhƣ các tác tử , hoặc các nguồn tài nguyên bên ngoài và con ngƣời. Tác tử cộng tác đƣợc sử dụng khi một vấn đề vƣợt quá khả năng của một tác tử riêng lẻ, hoặc tồn tại các tác tử đã có các giải pháp cho vấn đề và có tri thức đƣợc các tác tử khác sử dụng . Yêu cầu về tính thông minh của tác tử cộng tác cao hơn các tác tử thông tin, bởi vì sự phát triển của các chiến lƣợc giải