Een kritische analyse van agenttechnologie als ondersteuning voor logistieke netwerken

Abstract

De logistieke sector is de laatste jaren blootgesteld aan verschillende invloeden die een groot effect hebben gehad op de manier van zakendoen in deze sector. Duidelijk herkenbare invloeden zijn de globalisatie van de wereldeconomie, de veranderingen in traditionele organisatiemodellen en de opgang van het multimodale vervoer. Bovendien hebben verladers steeds hogere eisen op het gebied van flexibiliteit, snelheid, efficiëntie, betrouwbaarheid, transparantie en connectiviteit. Als reactie op deze veranderingen gingen logistieke spelers zich meer en meer concentreren op hun kernactiviteit om op deze manier competitief voordeel te bekomen op de markt. Toch vereist de verlader een geïntegreerde keten zodat vele logistieke dienstverleners onderling nauw dienen samen te werken om bepaalde processen te voltooien. De verzameling van deze dienstverleners die er onderling complexe relaties op nahouden wordt ook wel een logistiek netwerk genoemd. De noodzaak aan intensieve communicatie binnen dergelijk netwerk is dus groter dan ooit. De communicatie tussen logistieke spelers stelt hoge eisen aan de ondersteuning die Informatie Technologie (IT) dient te bieden voor de sector. Een overzicht van actuele toepassingen binnen de logistieke sector leert ons dat de huidige bestaande toepassingen niet geschikt zijn om gedistribueerde processen te ondersteunen. Samen met geavanceerde planningsprogramma’s en online platformen kunnen ERP-systemen en EDI immers niet de nodige flexibiliteit aan de dag leggen om de complexiteit van de relaties binnen een logistiek netwerk ten volle te ondersteunen. Agenttechnologie is een nieuwe manier om een softwareapplicatie te structureren rond autonome en communicatieve elementen, ook wel agenten genoemd. In de literatuur geraakt men het er moeilijk over eens wat een agent nu werkelijk is. Wel vinden we beschrijvingen terug van de eigenschappen die agenten bezitten. Een vereiste is dat een agent een zekere mate van autonomie bezit. Deze autonomie betekent dat een agent, in tegenstelling tot objecten die we kennen van het objectgeoriënteerde paradigma, de volledige controle over zijn toestand en acties heeft. Om interactie met andere agenten mogelijk te maken, dient een agent ook over een sociale dimensie te beschikken. Deze dimensie bepaalt de graad van complexiteit die kenmerkend is voor de berichtuitwisseling van agenten. In het beste geval kunnen twee agenten coöperatief zijn zodat ze onderling kunnen negotiëren en voor een bepaald probleem de beste oplossing selecteren. Een laatste kritische eigenschap van agenten is hun doelgericht gedrag. We kunnen stellen dat een agent in het uitvoeren van dit gedrag op zijn minst een zekere graad van reactiviteit en pro-activiteit dient te bezitten. Verder kunnen we stellen dat een agent een zekere graad van intelligentie bezit. Deze eigenschap wordt samen met mobiliteit als secundaire eigenschap beschouwd en is dus geen kritische eigenschap van een agent. Hoewel agenten ook als individuele applicaties gebruikt kunnen worden in de vorm van intelligente assistenten van gebruikers, wordt er hoofdzakelijk ingegaan op de rol van agenten binnen multi-agentsystemen. Zogenaamde expertagenten hebben toegang tot gespecialiseerde data en modelleren een bepaald domein in de werkelijkheid waarbinnen zij een bepaalde verantwoordelijkheid bekleden. Naast deze expertagenten die hoofdzakelijk gespecialiseerde diensten aanbieden aan medeagenten zijn er transactieagenten die hoofdzakelijk instaan voor het afhandelen en organiseren van interacties met andere agenten. Een derde soort agenten zijn agenten die op systeemniveau enkele taken voorzien en op deze manier de werking van het multi- agentsysteem vergemakkelijken. Tot slot zijn er de informatie- of webagenten die heterogene data kunnen beheren en presenteren aan de gebruiker of andere agenten. Aangezien een multi-agentsysteem samengesteld is uit verschillende agenten is het een componentgebaseerde softwareapplicatie met een peer-to-peer architectuur. Via het agentparadigma wordt een probleemdomein door modularisatie en abstractie opgedeeld in verantwoordelijkheden die eigen zijn aan agenten. De gedistribueerde procesafhandeling binnen een multi-agentsysteem wordt ondersteund door asynchrone berichtuitwisseling tussen agenten. Deze berichtuitwisseling die gestuurd wordt door systeemcomponenten gebeurt via een Agent Communication Language (ACL). Naast regels op syntactisch niveau worden in ACLs semantische regels gedefinieerd. Elk ACL- bericht zal dan gekenmerkt worden door een ‘communicative act’ die de activiteiten die agenten uitvoeren en de uitgewisselde berichten op elkaar afstemmen. Het is natuurlijk evident dat dergelijke concepten gepaard moeten gaan met bepaalde afspraken zodat er een standaardisatie bekomen wordt. Op deze wijze kunnen agentsystemen immers interoperabel worden. De nood aan standaardisatie binnen de agentwereld werd onder andere ingevuld door FIPA. FIPA heeft naast hun populaire ACL een set aan standaarden ontwikkeld die hun abstracte specificatie van een multi-agentsysteem concretiseren. Dit wordt bewerkstelligd door een specificatie van zowel de individuele componenten als de interacties en verbanden tussen deze componenten. Een analyse van deze FIPA standaarden leert ons echter dat andere standaarden om een integratie aan softwarecomponenten te bewerkstelligen meer bijval genieten van de industrie. We denken hier dan specifiek aan Web Services. Verder is er nog veel werk aan de winkel vooral rond het integreren van een gestandaardiseerd mechanisme voor gebruik van ontologieën in ACL-berichten. Op dit gebied kan het Semantic Web waarschijnlijk een grote rol gaan spelen. Het voldoen aan standaarden samen met de integratie van ondersteunende technologieën als P2P computing, internet- en transportprotocollen en berichtformaten zoals XML, is een grote last op de schouders van de programmeur. Middleware- platformen waarin dergelijke functionaliteit reeds vervat zit en die makkelijk gebruikt kan worden, zijn dus een belangrijk hulpmiddel voor de programmeur. In deze context wordt het JADE platform bestudeerd dat voldoet aan de FIPA-standaarden en volledig ontwikkeld is in Java. Over de toepasbaarheid van JADE in logistieke netwerken dienen we echter ook kritisch te zijn. Zo wordt het ernstig in twijfel getrokken of JADE kan voldoen aan de complexe eisen van de industrie daar de eisen voor de meeste logistieke toepassingen te specifiek zullen zijn. Toch is JADE een belangrijk platform voor ‘proof-of- concept’ implementaties waar geëxperimenteerd kan worden met agentarchitecturen en designspecificaties. De selectie- en analysefase voor een softwareproject die uitgewerkt worden in een concrete case bij het Europees Distributiecentrum van SKF te Tongeren illustreren de mogelijke ondersteuning die agenttoepassingen kunnen bieden binnen logistieke netwerken. In die zin overlapt de case de bevindingen uit de literatuur. Hoewel de kenmerken en kwaliteiten van agentsystemen dus uiterst geschikt zijn als ondersteuning voor logistieke netwerken, is het op dit moment dus nog gissen naar de manier waarop deze kenmerken en kwaliteiten geïmplementeerd zullen worden in toepassingen voor de industrie.