エージェント構築環境

新谷研究室では，エージェント開発支援のための2つの論理型言語を開発しています．RXF は，制約論理型言語に基づくエージェント記述言語，実行環境，そして開発環境です．MiLog は，WWW(World Wide Web)上の知的モバイルエージェントシステムを構築するために新たに研究・開発を進めているプログラミング言語処理系です．

[ MiLog , MiPage , iML | RXF ]

MiLog

ソフトウェアの知能化における１つのチャレンジングテーマとして，知的なソフトウェア同士での協調をいかにして実現するかがある．この知的なソフトウェアを我々はエージェントと呼んでいる．エージェント間の協調プロセスは非常に高度であり，その記述には既存の言語処理系では不十分な点が多いため，われわれはこれまでにRXFなどのエージェント記述言語を設計，開発してきた．
情報ネットワーク技術の発達により，情報の発信／取得が容易になったが，その反動で非常に多くの情報が氾濫し，適切な情報を適切なタイミングで得ることが難しくなってきた．これに伴い，情報の収集を支援するためのソフトウェアに対する要求が高まってきている．そこで，我々はこれまでに蓄積した知的エージェント技術を応用することによって，情報の収集を支援するための知的なソフトウェアの実現を試みている．
我々は，情報収集を支援するための知的なソフトウェアのことを情報エージェントと呼んでいる．情報エージェントを構築する場合，情報源へのアクセスや情報の解析を行うことが必要となり，また大量の情報を扱うためにネットワークや計算機をより効率的に利用することが必要になる．ネットワークや計算機をより効率的に利用するためには，単一エージェントによる効率化だけでは限界があり，複数の情報エージェント同士での協調が不可欠であると考えられる．
我々は，協調的な情報エージェントを実現するための基盤として，モバイルエージェント技術を取り入れた新しいエージェント記述言語 MiLog を開発した．MiLog では，エニータイムマイグレーション（Anytime Migration）という非常に高度なモバイルエージェント技術を実現しており，なおかつエージェント間の協調をより効果的に記述できるようにするために，論理型言語に基づく強力な言語処理系を新たに実装している．エニータイムマイグレーションでは，エージェントは状況の変化に応じて速やかに別の計算機移動を行うことができ，その際に計算途中の結果が失われることなく継続して計算を続けることができる．
MiLog では，さらに論理型言語の特性を最大限発揮できるようにするためのライブラリを用意することで，WWWなどの実際の情報源へのアクセスや取得した情報の解析をより簡潔に記述できるようにしている．MiLog では，言語処理系の実装を根本から見直すことによって，従来では実現し得なかった移動時の効率性の実現と柔軟な移動の実現を両立している．
MiLog では，実際のアプリケーション開発を考慮し，アプリケーションを作成する上で重要度の高いユーザインタフェース部分の開発を支援するためのシステムやライブラリの整備を進めている．これらの支援システムを用いることにより，知的情報エージェントを用いたアプリケーションの開発効率が飛躍的に向上する．
現在，MiLog を用いてオンラインオークション支援システムなどの多数のアプリケーション開発を行っており，そのうちのいくつかは実際に研究室内で利用されている．

MiPage

MiPageに関する研究は，モバイルエージェントの開発の手法に関する研究である． MiPageでは特に，タグ付け言語による定義と，論理型言語による宣言的記述の融合によって，エージェントの開発をより容易にすることを目指す．
MiPageは，特に，MiLogのエージェントのユーザインタフェースをHTMLベースで作成する際の補助をすることを目的とするシステムである．MiLogにおけるエージェントはモビリティを持つ．つまりインターネット上を移動することができる．MiLogでは，エージェントの持つユーザインターフェースにHTMLベースで記述したソースを用いることができる．これはMiLogにおけるエージェントがWeb Serverとしての機能をもっていることを利用している．この機能を利用すれば，エージェントにアクセスするためのクライアントアプリケーションをわざわざ用意しなくても，Webブラウザという一般に普及したプログラムをクライアントアプリケーションとして利用できるという利点がある．
MiPageでは，HTMLによるユーザインターフェースの記述（ユーザインタフェースの定義）と，ユーザインターフェース以外のLogic Program（動作ロジックの定義）から，ユーザインターフェースをもったMiLogのエージェントのソースプログラムを生成する．具体的には，1)フォームからPOSTやGETで送信する際にMiLogのエージェント側でCGI的に動作するためのLogic Programの自動生成と，送信用のフォームのHTMLの修正とHTMLの生成機能，2)exec cmdのような埋め込みのCGI起動と書き出し機能をサポートする．

iML

近年モバイルエージェントは，個人毎の要求に合わせて行動する情報エージェント(情報抽出・検索・収集など)の実装モデルとして注目されている．多くのモバイルエージェントシステムが提案されている．Graphical User Interface(GUI)の構築において，モバイルエージェントの特性が考慮されず開発者の負担となっている．モバイルエージェントの枠組みも数多く研究されている．多くの枠組みの中でGUIの実行環境を維持しつつ他の環境への移動を簡潔に記述可能なものは少ない．GUIを持った情報エージェントを作成するRADツールなども多くない．GUI部分が閉めるコード量は増大する傾向にあり，効果的なGUI構築支援環境が望まれる．
UIMS(User Interface Management System)は，効果的なGUI構築支援環境の 1つである．UIMSの研究などによりプログラムとインタフェースを独立に開発し，最終的に結合するということも可能になった．UIMSとは，文字通り機能部分と人の間にあり，相互間の不整合の最小化，生産性，満足度などの最大化が目的とされている．UIMS自身は，応用プログラムとGUI部分を効率よく構築するための実行ライブラリとその構築を支援するツールから成っている．
iMLでは，論理型言語に基づくモバイルエージェントフレームワークMiLog におけるGUI構築支援環境である．iMLでは，インタフェースをダイレクトマニピュレーションで設計可能なため，GUI設計を効果的に行える．iMLでは，フレーム理論によりモバイルエージェントのGUI構成部品を表現している． iMLでは，環境に適したエージェント自身のGUIを提示可能である．iMLでは，設計を行ったGUIを他の実行環境に移動させる機能を提供する．異なる環境での動作確認，移動におけるオーバーヘッドの推定などの効果的な支援をする．

RXF

本研究では，自律した合理的なエージェントの実装のための効率的な開発環境の実現のために，RXF（Reflective Familiar）を開発している．本開発環境は，エージェント記述言語，エージェントオペレーティングシステム，そしてエージェントフレームワーク，の 3 つから構成される．エージェント記述言語は，エージェントを記述するためのプログラム言語である．エージェントオペレーティングシステムは，エージェントの基本特性を実現するための基盤となるソフトウェアである．エージェントフレームワークは，エージェントを実装するためのライブラリであり，推論システムなどを含む．RXF は，実装言語として C++ を用いてコンパクトに実現されている．

図：リフレクティブエージェント
	RXF では，リフレクティブエージェントの開発を支援する．リフレクティブエージェントは，リフレクションを用いて階層的に構築されたエージェントであり，右の図で表されるようなエージェントである．リフレクティブエージェントは，動的なネットワーク環境の変化に対して自己の構成を自律的に適応させる能力を持つ．これにより，より汎用的な環境で動作可能なエージェントが構築可能になる．

図：リフレクティブエージェント

RXF では，リフレクティブエージェントの開発を支援する．リフレクティブエージェントは，リフレクションを用いて階層的に構築されたエージェントであり，右の図で表されるようなエージェントである．

リフレクティブエージェントは，動的なネットワーク環境の変化に対して自己の構成を自律的に適応させる能力を持つ．これにより，より汎用的な環境で動作可能なエージェントが構築可能になる．

本開発環境は，エージェント記述言語として，制約論理型言語による，エージェントの開発を支援する．本研究では，制約論理型言語は，論理式と数式を同時に効率良く扱うことが可能と言う利点のため，他の手続き型言語，関数型言語，そして論理型言語よりも有利であると考えている．論理式は，エージェントが用いる知識を容易に表現することが可能である．また，エージェント間のメッセージ通信において用いられる KQML や KIF は，メッセージの表現に論理式を用おり，論理式が扱える言語はエージェントの実装において有利といえる．さらに，制約論理型言語は，Prolog に準拠した論理プログラムを扱うことができるので，論理プログラムを生成する学習機構との連携が簡単に行え，エージェントの学習機構の実装という観点からも有利である．エージェント記述言語上では，自律エージェントの実現に利用されるメタレベルプログラミングためのリフレクション機構を追加した．本リフレクション機能の特筆すべき点は，メタレベル実行時のオーバヘッドの少なさである．これは，エージェントポートを用いてメタレベル表現を動的に生成することによって実現した．

エージェントオペレーティングシステムは，制約論理型言語による，エージェントの開発を支援するために，並行処理の実現のためのマルチスレッド機能そしてメッセージ通信機能などを実現する．エージェントの外界へのアクセスは，パートと呼ばれるモジュールを介して実行される．エージェントオペレーティングシステム上では，パートに基づくリフレクション機能により，エージェントの自己改変などを実現する．パートによって，レガシーアプリケーションとの連係機能や，日本語の形態素解析機能などが提供されている．エージェントオペレーティングシステムの機能をプログラム上から統一的に扱うための機能を実装した．本機能により，評価器や節データベースの階層化機能やパートに基づくリフレクション機能をプログラム上から統一的に扱うことが可能になる．本機能により，モバイルエージェントの実装も可能になる．

また，マルチエージェントシステムの開発支援において，デバッグ環境の整備も欠かせない．マルチエージェントシステムのデバッグは，逐次実行プログラムのデバッグに比べて困難である．本研究では，マルチエージェントシステムのデバッグを支援するためのデバッガを開発した．本デバッガは，複数エージェントの実行速度を調整することによって，マルチエージェントシステムのデバッグを支援する．本デバッガは，デバッグ自に複数エージェントの実行速度を調整することによって，マルチエージェントシステムのデバッグ時に問題となる probe effect を軽減し，プログラマの負担を軽減する．

マルチエージェントシステムの実装において，エージェントに適した推論機能の実現が必要である．RXF のエージェントフレームワークでは，エージェントの実装に適したルールベースシステムと事例ベース推論システムを推論機能として提供する．本ルールベースシステムは，割込処理が可能なように拡張してある．本事例ベース推論システムは，環境の変化に基づいて適切な類似性基準を構築するための機能を実現している．

以上のような機能を用いることで，マルチエージェントシステムを効率よく構築することが可能になる．