Das Zusichern von kohärentem Verhalten in Multiagentensystemen ist durch die inhärente Verteiltheit des Systems, als auch durch den unabhängigen Entwurf der Agenten bei offenen Systemen, ein weithin ungelöstes Problem. In der vorliegenden Dissertation wird ein entwurfstechnischer Ansatz vorgestellt, welcher mit Hilfe von Interaktionsverfahren Kohärenz sicherstellt. Interaktionsverfahren werden dabei durch das Interaktionsmodell beschrieben. Die Grundidee besteht darin, daß Agenten durch die Teilnahme an einer Interaktion einen Teil ihrer Autonomie an das die Interaktion beschreibende Verfahren und seine Entscheidungsmechanismen abtreten und sich ihm unterordnen. Dies wird dadurch erzielt, daß ein Interaktionsverfahren die Koordination der an ihn übertragenen Kompetenzen übernimmt. Ein Interaktionsverfahren ist somit gegenüber den teilnehmenden Agenten weisungsbefugt. Um an Interaktionsverfahren teilnehmen zu können, muß ein Agent eine Schnittstelle unterstützen, welche es dem Interaktionsverfahren ermöglicht, auf die an ihn übertragen Kompetenz zuzugreifen und die kollektiv getroffenen Entscheidungen im einzelnen durchzusetzen. Hierzu sind unabhängig von Interaktionsverfahren für einen Anwendungsbereich Dienstklassen definiert, welche Schnittstellen zu Fähigkeiten eines Agenten bilden. Ein Interaktionsverfahren definiert das Ablaufschema einer Interaktion. Das Ablaufschema abstrahiert von Agenten in Form von Rollen. Das Schema ist in einzelne Phasen strukturiert und definiert, wie die Rollen untereinander interagieren. Rollen sind die kleinsten aktiven Einheiten des Interaktionsmodells und nur innerhalb einer Phase gültig. Agenten, welche an einem Interaktionsverfahren teilnehmen, werden durch Rollen gesteuert, die ihnen in den jeweiligen Phasen zugewiesen werden. Die vorliegende Arbeit ist Bestandteil des Architekturkonzepts von Robotersystemen im Comros-Projekt.

English:

Ensuring coherence in Multi-Agent Systems is still an open question due to the problem of distribution and independent development in open systems. This thesis proposes an approach at design time, which uses so-called interaction protocols to design coherence. Interaction protocols are described by a formal interaction model. The basic idea is that by participating in an interaction, agents transfer parts of their autonomy to the interaction and to its mechanisms of decision-making. They subordinate themselves to the interaction, which can be specified by a protocol. The protocol is responsible for the coordination and supervision of the transfered autonomy. Interaction protocols are authorized to give directives. To be able to participate in an interaction protocol, an agent has to support an interface, which permits the protocol to access the competences it receives from the agent and to carry out the decisions that have been taken. For each application domain services have to be defined and have to be supported by the related agents. An interaction protocol defines the process scheme of an interaction. The scheme abstracts from agents by roles. The scheme is structured by phases and defines the interaction between roles. Roles are the smallest active unit of the interaction model and are valid only for one phase. Agents participating in an interaction protocol are supervised by roles that are assigned to them in each phase. This work is part of the architectural concepts for robot systems in the Comros project. Agents are interconnected by dataflow networks. They coordinate themselves by decision networks that are responsible to keep the consistency of their world models. Finally the decision networks are modelled by interaction protocols.