SOFTWARE AGENT - INTELIGENCJA W SYSTEMACH INFORMATYCZNYCH Henryk Sroka Przemysław Rusiecki Akademia Ekonomiczna w Katowicach Streszczenie Nadmiarowość danych w systemach biznesowych, konwergencja sieci komputerowych oraz łatwy dostęp do Internetu, sprawiają, Ŝe coraz częściej mamy do czynienia z szumem informacyjnym, który dociera do nas praktycznie zewsząd. Problem pojawia się wtedy, gdy z owego szumu chcemy pozyskać konkretne informacje. W tym momencie z pomocą przychodzi nam koncepcja oprogramowania nazywana software agents będąca podstawą rozwoju systemów sztucznej inteligencji. Niniejszy artykuł wprowadza czytelnika w tematykę inteligentnych agentów oraz przedstawia przykłady ich implementacji m.in. w projektach badawczych prowadzonych przez Katedrę Informatyki Akademii Ekonomicznej w Katowicach. Słowa kluczowe: Internet, software, agent, intelligent Wprowadzenie Rozwój ekonomiczny niesie ze sobą nowe wyzwania, daje nowe moŝliwości, ale ma takŝe swoją cenę. Stale rosnąca liczba firm oraz zwiększająca się na rynku konkurencja tworzą nową sytuację, w której praktycznie kaŝda osoba fizyczna lub prawna moŝe stworzyć własny serwis internetowy stanowiący potencjalne źródło informacji. Lawinowy wzrost serwisów online sprawia, Ŝe szukając informacji w sieci, borykamy się z problemem nadmiaru informacji. Korzystając nawet z zaawansowanych mechanizmów wyszukiwania okazuje się, Ŝe lista otrzymanych wyników zawiera kilkaset adresów stron, z których tak naprawdę tylko kilka związanych jest z tematem naszych zainteresowań. JeŜeli nawet znajdziemy interesujące nas informacje to stajemy przed problem dostosowania danych do formatu wykorzystywanego w systemie informatycznym firmy. Przy tej ilości informacji, ręczne sposoby konwersji danych nie zdają juŝ egzaminu. WciąŜ brakuje efektywnych programów obdarzonych pewną dozą inteligencji (intelligent agents), które wykonywałyby za na wspomniane czynności. Na rynku nie ma jeszcze w pełni inteligentnych programów, którym wystarczyłoby podać kilka istotnych parametrów opisujących strony, produkty lub usługi, które chcemy odnaleźć. Po podaniu kryterium program, rozpoczynałby wyszukiwanie a następnie analizę odnalezionych informacji (wraz z importem do prywatnej lub
72 Teoretyczne podstawy budowy SWO firmowej bazy danych), podczas gdy uŝytkownik mógłby zająć się innymi czynnościami aŝ do momentu otrzymania raportu np. w postaci dokumentu XML. Rozwój oprogramowania zmierza w kierunku zmniejszenia roli uŝytkownika do zlecenia inteligentnemu systemowi wykonanie określonych czynności (np. pozyskanie informacji lub zakup produktu) przy uwzględnieniu parametrów wejściowych (kryterium ceny, marki itp.). Całość dotychczasowej pracy (wyszukiwanie, analiza, import danych, podjęcie decyzji lub wykonywanie działań) osoby korzystającej z programu powinna być przejęta przez oprogramowanie określane mianem inteligent software lub intelligent system [SH97]. W dalszej części publikacji przedstawiono przykładowe rozwiązanie inteligentnych agentów zaprojektowanych przez pracowników Akademii Ekonomicznej w Katowicach, którzy: wspomagają uŝytkownika w interaktywnym szkoleniu (WITS), ułatwiają wyszukiwanie informacji w sieci Internet (Szukarka), wspomagają zarządzanie informacją osobistą w przedsiębiorstwie (Multimedialny Asystent). Charakterystyka koncepcji intelligent software Koncepcja asystentów zwanych takŝe agentami jest znana od dość dawna, choć dopiero dzisiaj stała się moŝliwa ich implementacja w systemach informatycznych. Inteligentny Asystent to program komputerowy, który w sposób autonomiczny realizuje powierzone zadania przez uŝytkownika lub innego agenta [SA01]. Podstawową cechą agent jest autonomiczność. Agent musi samodzielnie wykonywać zadania bez interakcji z uŝytkownikiem. Powinien takŝe posiadać umiejętność komunikacji oraz współpracy z innymi programami lub uŝytkownikami w toku realizacji zleconych zadań. WaŜną cechą agenta jest umiejętność samodzielnego wnioskowania oraz uczenia się na podstawie wniosków wyciągniętych z poprzednich doświadczeń. W niektórych przypadkach wymagana jest takŝe mobilność, czyli zdolność do przemieszczania się w sieci między róŝnymi systemami [NS95]. Podstawową klasyfikację agentów przedstawili Franklin i Gresser [FSGA98]. JednakŜe z punktu widzenia niniejszego artykułu na szczególną uwagę zasługuje gałąź inteligentnych asystentów (software agents), których moŝemy podzielić na: 1. Task-specific agents (Asystentów realizujących określone zadania) np. wspomaganie uŝytkownika podczas korzystania z internetowego systemu szkoleniowego [SSRP00], 2. Entertainment agents (Asystentów stosowanych w rozrywce) np. symulacja zachowania Ŝywych istot w grach komputerowych [MPWS],
Software agent - inteligencja w systemach informatycznych 73 3. Viruses (Wirusy komputerowe), które np. na podstawie analizy środowiska operacyjnego potrafią wykryć słabe punkty systemu i zainfekować sieć firmową omijając zabezpieczenia antywirusowe. Przykłady zastosowań technologii Intelligent Agents Inteligentni asystenci mają wiele zastosowań. Mogą być przydatni zarówno w systemie informatycznym duŝego przedsiębiorstwa jak i w komputerze zwykłego uŝytkownika. W firmie potrafią przetwarzać dane i na ich podstawie generować raporty biznesowe lub przygotowywać prognozy dla menedŝerów. Mogą dokonywać transakcji na giełdach papierów wartościowych, nadzorować produkcję w fabryce, symulować zachowanie Ŝywych istot w grach komputerowych lub kontrolować zabezpieczenia systemu informatycznego firmy [SR02]. W zastosowaniach domowych doskonale nadają się m.in. do filtrowania informacji pochodzących z Internetu. Dzięki szybkości, z jaką analizują dane, coraz większą popularność zyskują takŝe w branŝy turystycznej. W sieci istnieje wiele agentów, którzy wspomagają uŝytkownika w odnajdywaniu atrakcyjnych ofert turystycznych, tanich biletów lotniczych, miejsc hotelowych, ofert lastminute itp. Zasadę działania komputerowego agenta przeszukującego sieć Internet pod kątem odnalezienia określonych miejsc hotelowych przedstawia rysunek 1. Rys 1. Schemat wykorzystania technologii asystentów w branŝy turystycznej. Źródło: Opracowanie własne. UŜytkownik ze swojego komputera (naręcznego) z dostępem do Internetu, inicjuje agenta zlecając mu np. odnalezienie hotelu spełniającego określone wa-
74 Teoretyczne podstawy budowy SWO runki (Grecja, hotel ***, cena do $100 za dobę, termin: początek sierpnia). Mobilny agent przemieszcza się po sieci, odwiedzając strony internetowe hoteli pobierane z aktualizowanej na bieŝąco bazy danych lub bezpośrednio z wortali turystycznych. W sposób inteligentny analizuje ofertę noclegową, sprawdza czy spełnia standardy określone przez uŝytkownika, upewnia się czy są wolne terminy, uwzględnia zniŝki, dopłaty itp. Po analizie wybranych stron przygotowuje raport z przebiegu działalności. UŜytkownik po zapoznaniu się z raportem, klikając odpowiednie łącze moŝe zarezerwować miejsce w wybranym przez program hotelu. Dodatkowo, jeŝeli turysta wybrał taką opcję, asystent przedstawia mu ceny biletów lotniczych na trasie przelotu z domu do lokalizacji, w której znajduje się hotel. I podobnie jak w poprzednim przypadku jednym kliknięciem moŝna zarezerwować bilet lotniczy. W kaŝdej chwili istnieje moŝliwość zmiany kryterium (np. ceny, terminu) i ponownego rozpoczęcia procesu analizy ofert lub zatwierdzenia propozycji sugerowanej przez agenta. Dzięki temu uŝytkownik nie traci czasu na przeglądanie zawartości stron Internetowych oraz nie musi porównywać ofert biznesowych, które niekiedy niewiele róŝnią się od siebie. Czytelnicy zainteresowani niniejszą tematyką, pod adresem: www.sidestep.com mogą przetestować agenta wyszukującego hotele oraz najtańsze bilety lotnicze bezpośrednio z okna przeglądarki internetowej obsługującej technologie ActiveX. Podobne przykłady moŝna mnoŝyć. W dalszej części artykułu przedstawiono przykłady zastosowań koncepcji inteligentnych asystentów zaprojektowanych i wykonanych przez pracowników oraz doktorantów Katedry Informatyki Akademii Ekonomicznej w Katowicach. Niniejsze rozwiązania tj. projekty: WITS, Szukarka, Multimedialny Asystent powstały przy uŝyciu ogólnodostępnych narzędzi programistycznych takich jak Microsoft Visual Studio i zostały przetestowanie na komputerach z systemem operacyjnym Windows 95/98/NT/2000/XP w małych i średnich przedsiębiorstwach. Internetowy system szkoleniowy dla małych i średnich przedsiębiorstw Głównym celem projektu WITS (Web-based Intelligent Training and advisory System) było zaspokajanie podstawowych potrzeb szkoleniowych małych i średnich przedsiębiorstw [SSRP01]. System składa się z modułu szkoleniowego (WITS Training) oraz modułu doradczego (WITS Advisory), który jest inteligentnym systemem wspomagającym menedŝera, stworzonym w oparciu o koncepcje inteligentnych asystentów. Praca z systemem polega na wybieraniu odpowiednich predefiniowanych odpowiedzi sugerowanych przez system WITS. KaŜdorazowa odpowiedź prowadzi do kolejnych zapytań. Nad przebiegiem pracy z programem czuwa wirtualny asystent, który w razie konieczności wyjaśnia w sposób werbalny niejasne kwestie dla uŝytkownika [RPPB01]. Kolejność zapytań nie jest zdeterminowana liniowo, lecz program dobiera je inteligentnie w zaleŝności od udzielanych odpowiedzi. Po zebraniu odpowiedniego zbioru odpowiedzi, aplikacja automatycznie generuje grupę podpowiedzi mających na
Software agent - inteligencja w systemach informatycznych 75 celu zasugerowanie rozwiązania danego problemu, zawartego w określonej bazie wiedzy. Dodatkowo, uŝytkownik biorący udział w szkoleniu za pomocą modułu WITS Training cały czas ma do dyspozycji Asystenta, którego moŝna poprosić o wyjaśnienie niejasnych kwestii związanych z tematem szkolenia. ChociaŜ system WITS został zaprojektowany, aby pomagać menedŝerom małych i średnich firm w zrozumieniu pojawiających się technologii teleinformatycznych i pomagać im rozwinąć strategię biznesową w oparciu o tą technologię, jest tak- Ŝe pomocnym narzędziem dla kaŝdej organizacji, która skupia się na wykorzystaniu technologii informatycznych. Ponadto system nadaje się dla kaŝdego, kto chce poznać nowe technologie i powiększyć własną wiedzę związaną z zastosowaniem ich w biznesie [PR01]. System WITS ma postać interaktywnej, multimedialnej witryny internetowej. W fazie projektowania skupiono się na zapewnieniu jak najprostszej obsługi, poprzez: 4. zapewnienie jak największej funkcjonalności i prostoty interfejsu uŝytkownika, przypominającego rozwiązania znane z popularnych aplikacji, 5. umieszczenie rozbudowanego systemu pomocy dostępnego na kaŝdym etapie pracy z systemem, 6. implementacje techniki wirtualnego asystenta wspomaganego o system informacji głosowej (Interactive Voice Response System), który asystuje uŝytkownikowi cały czas podczas pracy z programem. Wspomaganie uŝytkownika w trakcie wyszukiwania informacji Innym przykładem zastosowania wirtualnego asystenta w połączeniu z inteligentnym oprogramowaniem jest program Szukarka.PL, który ułatwia przeszukiwanie internetowych zasobów. UŜytkownik wprowadza kryterium wyszukiwania stron internetowych. Słowa kluczowe wysyłane są do najpopularniejszych serwisów wyszukiwawczych takich jak www.altavista.com, www.yahoo.com. itp. Następnie aplikacja analizuje otrzymane wyniki z wyszukiwarek. W dalszej kolejności kaŝdemu odnośnikowi nadaje odpowiednią wagę (w zaleŝności od ilości powtórzeń), wybiera listę 15 najlepszych trafień i przedstawia uŝytkownikowi raport z wyszukiwania w postaci listy najlepiej pasujących odnośników. Wirtualny Asystent informuje uŝytkownika o przebiegu pracy z programem i w razie problemów z odnalezieniem witryn podpowiada, co naleŝy zrobić, aby dotrzeć do określonych informacji. Dzięki zastosowaniu inteligentnej analizy łączy uŝytkownik (np. menedŝer lub zwykły uŝytkownik) otrzymuje pełny raport z wyszukiwania co z kolei wpływa na zaoszczędzenie czasu poświęconego na poszukiwanie stron w róŝnych serwisach wyszukiwawczych [RP02].
76 Teoretyczne podstawy budowy SWO Wspomaganie zarządzania informacją osobistą w organizacji W dobie ciągłego przepływu informacji docierającej do nas praktycznie zewsząd, zarządzanie informacją staje się kluczowym zagadnieniem obecnych czasów. Nie trzeba być dyrektorem firmy, aby zauwaŝyć jak znaczącą rolę odgrywa dobra organizacja dnia pracy oraz szybki dostęp do potrzebnych informacji. W tym przypadku z pomocą przychodzi nam projekt o nazwie Multimedialny Asystent naleŝący do grupy oprogramowania typu PIM (Personal Information Manager). Asystent występujący pod postacią Merlina znanego uŝytkownikom popularnego pakietu biurowego, komunikuje się z uŝytkownikiem w sposób werbalny (wykorzystując Interactive Voice Response System), przypominając o terminach spotkań, dopasowując grafiki zajęć wielu osób itp. Ponadto w razie potrzeby, przesyła informacje o planach dnia za pomocą wiadomość SMS oraz wspomaga uŝytkownika w trakcie pracy z programem podpowiadając np., do czego słuŝy dana funkcja lub przycisk. Niniejszy program wdroŝony w małym przedsiębiorstwie moŝe z powodzeniem zarządzać informacją osobistą pracowników (adresy, telefony, terminy, notatki itp.) lub wspomagać pracę sekretarki np. automatycznie wysyłając informację (w postaci SMS lub e-mail) o terminie zebrania do wszystkich osób, które powinny pojawić się na spotkaniu [RP03]. Przykłady grup agentów dostępnych w sieci Internet Główne grupy agentów, z którymi moŝna się spotkać eksplorując zasoby sieci Internet to m.in. [NS95]: 1. Watcher Agents - Asystenci monitorujący zazwyczaj monitorują strony internetowe w poszukiwaniu zmian lub wydarzeń (np. spadek cen walut). JeŜeli wybrana strona została zmodyfikowana informują o tym uŝytkownika. (np. Personal Journal, Ziff, Davis Personal View, JobCenter), 2. Learning Agents -Asystenci uczący się uczą się reakcji na określone zadania zapamiętując zachowanie uŝytkownika (np. WebHunter, Open Sesame!, NewsWeeder, InterAp), 3. Shopping Agents - Asystenci robiący zakupy realizują zakupy internetowe, znajdując najniŝsze ceny, porównując produkty (np. Bargain Finder Agent, Good Stuff Cheap), 4. Information Retrieval Agents - Asystenci pozyskujący informacje umoŝliwiają odnajdowanie informacji w sieciach komputerowych (np. Architext Software, AppleSearch, PageKeeper, Homework Helper, ConText, Peregrine), 5. Helper Agents Pomocnicy monitorują np. stan parametrów serwera WWW i w razie wystąpienia krytycznej sytuacji (np. przeciąŝenie serwera)
Software agent - inteligencja w systemach informatycznych 77 powiadamiają uŝytkownika o problemie (np Track, LANAlert Agent, OpenV*Event Manager). Konkluzja Rozwój inteligentnego oprogramowania jest wynikiem postępujących zmian w technice komputerowej. Z jednej strony spadek cen sprzętu komputerowego wraz ze wzrostem mocy obliczeniowej sprawiają, Ŝe w komputerach osobistych moŝemy przetwarzać coraz więcej danych, jednak z drugiej strony, szerokopasmowy dostęp do Internetu sprawia, Ŝe napotykamy na nadmiar informacji, których nawet przy wykorzystaniu superkomputerów nie moŝna ogarnąć. W chwili obecnej nie dysponujemy wystarczającym zapleczem sprzętowoprogramowym, które pozwalałoby tworzyć w pełni inteligentne oprogramowanie. Jednak dzięki rozwojowi środowisk programistycznych takich jak Agent Builder (www.agentbuilder.com) juŝ za kilka lat będziemy w stanie wdraŝać inteligentnych asystentów nowej generacji, stanowiących łącznik między światem rzeczywistym a cyfrowym. Elementy sztucznej inteligencji stosowane w dzisiejszym oprogramowaniu biznesowym pozostawiają jeszcze wiele do Ŝyczenia, niemniej jednak w niedalekiej przyszłości moŝemy spodziewać się, Ŝe pojawią się komputery zdolne emulować procesy myślowe człowieka, co w znacznej mierze przyczyni się do rozwoju inteligentnych systemów informatycznych. Kto wie czy standardowe oprogramowanie biznesowe nie zostanie wyparte przez wirtualnych pomocników symulujących zachowanie konsultantów, analityków lub menedŝerów? Paradoksalnie, technologia inteligentnych asystentów będzie moŝna uznać za dojrzałą dopiero wtedy, gdy uŝytkownicy przestaną na nią zwracać uwagę. Naturalny sposób komunikacji sprawi, Ŝe będziemy mogli polecić komputerowi asystentowi, kupno określonego produktu, a on bez naszej ingerencji odszuka produkt, wynegocjuje cenę, zamówi towar i zleci wysłanie go na nasz adres domowy przelewając środki finansowe pozyskane od innego agenta obracającego naszymi akcjami na giełdzie papierów wartościowych. Koncepcja software agents daje praktycznie nieograniczone moŝliwości zastosowań, jednakŝe mimo wszystkich swoich zalet nie jest powszechnie stosowana. Powodem tego są nierozwiązane dotychczas problemy techniczne związane z brakiem standardów, kwestie płatności oraz problematyka bezpiecznego wykorzystania wykorzystanie agentów na styku sieci publicznej z korporacyjną. Miejmy nadzieje, Ŝe w najbliŝszym czacie wspomniane problemy zostaną rozwiązane a koncepcja inteligentnych asystentów stanie się standardem budowy systemów informatycznych.
78 Teoretyczne podstawy budowy SWO Literatura [FSGA98] Franklin S., Graesser A., A Taxonomy for Autonomous Agents, Institute for Intelligent Systems, University of Memphis, 1998 [MPWS] Maes P, Artificial Life meets Entertainment: Lifelike Autonomous Agents, Website: http://www.media.mit.edu/ [NS95] Nissen M. Intelligent Agents: A Technology and Business Application Analysis, Berkeley University 1995 [PR01] Pleban B., Rusiecki P. WITS internetowy system doradczy dla kierownictwa, Materiały Konferencyjne SWO 01, AE Katowice, Katowice 2001 [RP02] Rusiecki P., Dokumentacja do programu Szukarka.Pl, www.freeware.w.qs.pl, AE Katowice 2002 [RP03] Rusiecki P., Dokumentacja do programu Multimedialny Asystent 2003, www.freeware.w.qs.pl, AE Katowice 2003 [RPPB01] Rusiecki P., Pleban B., Internetowy system szkoleniowy dla małych i średnich przedsiębiorstw jako przykład zastosowania multimediów w procesie zarządzania, Czasopismo Zarządzanie Produkcją, Politechnika Opolska, 2001 [SA01] Sproule S., Archer N., Knowledgeable Agents for Search and Choice Support in E-commerce: A Decision Support Systems Approach, Michael G. DeGroote School of Business, McMaster University, 2001 [SH97] Sroka H., Wpływ rozwoju Internetu i agenta software owego na SWD. Inteligentne systemy wspomagania decyzji w zarządzaniu. Akademia Ekonomiczna w Katowicach, 1997 [SR02] Sroka H., Rusiecki P., Intelligent Agents - nowe moŝliwości rozwoju systemów informatycznych, Materiały Konferencyjne SWO 02, AE Katowice, Katowice 2002 [SSRP01] Sroka H, Stanek S., Rusiecki P., Pleban B., Web-based Intelligent Training and advisory System, Projekt badawczy TRICTSME realizowany przez Luton University oraz Akademię Ekonomiczną w Katowicach, 2001 SOFTWARE AGENTS INTELLIGENCE IN BUSINESS INFORMATION SYSTEMS Abstract: Too much data in the business systems, connecting computer networks and an easy access to the Internet - all these things make us to deal with information present everywhere. The problem arises when one tries to get specific information. At this point the conception of software agents comes to this specific aid. It is also the next step in the development of artificial intelligence
Software agent - inteligencja w systemach informatycznych 79 systems. The present article introduces the reader to the subject of intelligent agents and presents the examples of their implementation in the research projects conducted by the Department of Computer Science at the University of Economics in Katowice. Key words: Internet, software, agent, business