### MDA驱动的多智能体系统开发方法
#### 摘要与背景介绍
随着信息技术的发展，多智能体系统（Multi-Agent Systems, MAS）已成为构建复杂、大规模系统的关键技术之一。MAS的应用范围广泛，包括数字图书馆、虚拟市场及各类信息系统等。为了帮助开发者更好地构建这些系统，多种MAS建模与实现技术应运而生。
本文提出了一种基于模型驱动架构（Model Driven Architecture, MDA）的方法来开发多智能体系统。MDA是一种将模型作为主要工件的软件开发方法论，涵盖了软件系统的整个生命周期。MDA通过四个主要阶段定义了特定的模型，并通过模型之间的转换实现了模型的跟踪。
#### MDA开发过程概览
MDA开发过程在三个抽象层面上明确地分离了模型：
1. **计算独立模型 (Computational Independent Model, CIM)**：这是最抽象级别的模型，它代表了应用的概念模型，独立于解决方案的计算特性。
2. **平台独立模型 (Platform Independent Model, PIM)**：CIM被细化为PIM，这是开发过程中的第二阶段。PIM是高级模型，包含关于系统的计算信息，但与实施平台无关。
3. **平台特定模型 (Platform Specific Model, PSM)**：PIM进一步细化为PSM，这一步骤将模型与特定的技术平台相关联。
4. **代码生成**：最后一步是从PSM生成应用程序代码。
#### 平台独立模型 (PIM)
在PIM阶段，推荐使用一种名为MAS-ML（Multi-Agent System Modeling Language）的语言来进行建模。MAS-ML是一种专门为MAS设计的建模语言，其特点是不指定或限制任何实施平台，因此非常适合在PIM阶段使用。在这个阶段，建模的重点在于定义智能体的行为、交互模式以及系统结构等核心概念，而不涉及具体的实现细节和技术平台。
#### 平台特定模型 (PSM)
一旦PIM阶段完成，MAS-ML模型需要转化为PSM，即使用统一建模语言（Unified Modeling Language, UML）进行建模。这一转化基于一个面向对象的框架，该框架用于实现MAS。在PSM阶段，模型变得更加具体，涉及到如何在特定平台上实现智能体和系统功能的具体细节。这一过程不仅包括智能体行为的细化，还包括系统架构的设计、数据管理策略的制定等。
#### 模型转换
从PIM到PSM的转换是通过一系列模型转换规则实现的。这些规则确保了PIM中定义的核心概念能够在PSM中得到准确体现。例如，MAS-ML中定义的智能体交互模式可能需要转换为UML中的序列图或协作图，以便更详细地描述智能体间的通信过程。这种转换有助于保持模型的一致性和完整性，同时确保了从抽象概念到具体实现的平滑过渡。
#### 代码生成
在PSM阶段完成后，接下来的步骤是生成实际的应用程序代码。这一过程通常是自动化的，通过代码生成工具从UML模型直接生成代码。这种方法不仅可以减少手动编码的工作量，还能提高代码的质量和一致性，从而降低出错的风险。
#### 结论
本文提出的基于MDA的方法为开发多智能体系统提供了一个系统化的过程。通过使用MAS-ML和UML等建模语言，并通过明确的模型转换规则，可以有效地管理和控制MAS的开发过程。这种方法不仅有助于提高系统的可维护性和可扩展性，还能够促进跨平台的应用程序开发。随着未来技术的发展，预计基于MDA的MAS开发方法将在更多领域得到广泛应用。
