본 연구의 목적은 프로그래밍 교육을 지원하기 위한 동료 에이전트를 개발하고, 실제 프로그래밍 교육에 적용하여 동료 에이전트의 교육적 효과를 검증하는 것이다. 학습자와 에이전트 사이의 역할을 동료 프로그래밍 관점에서 Tutor와 Tutee로 정의하고, 에이전트가 학습자의 수준을 진단하기 위한 베이지안 네트워크 학습자 모델을 개발하였다. 이를 기반으로 동료 에이전트는 학습자의 수준에 따라 적절한 피드백이나 학습내용을 제공한다. 개발된 동료 에이전트 시스템을 실제 프로그래밍 교육에 적용한 결과, 학습자의 학업성취도와 자기효능감 증진에 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 동료 에이전트 학습 시스템이 학습자의 인지적 영역과 더불어 정의적 영역에 있어서도 긍정적인 영향을 주는 것을 의미한다.
현재까지 개발되어 있는 많은 이동에이전트 시스템들이 웹과의 연동을 고려하고 있으며, 웹서버들 또한 향후에 이동에이전트를 지원할 것을 고려하고 있다. 그러나 현재로서는 근본적으로 클라이언트/서버 구조를 가지고 있는 웹프로그래밍과 프로그램 코드의 자치적인 이동이라는 특징을 가진 이동에이전트 프로그래밍을 통합하여 정보시스템을 개발하는 방법이 명확히 정립되어 있지 않다. 본 논문에서는 첫째, 청상의 이동에이전트 프로그래밍 모델을 제시하므로서 웹프로그래밍과 이동에이전트 프로그래밍을 통합할 수 있는 방법을 명확히 하였다. 둘째, 웹프로그래밍과 이동에이전트 프로그래밍 모두에 많이 쓰이고 있는 자바언어의 API를 개발하므로서, 웹상의 이동에이전트 프로그래밍에 사용할 수 있도록 하였다. 셋째, W3C에서 자바로 개발한 Jigsaw 웹서버에 이동에이전트의 실행환경을 제공하기 위한 모듈을 추가하고 테스트하므로서 제안하는 모델의 유용성을 보였다.
이동에이전트 시스템은 이동에이전트 영역을 지원하기 위한 내부 구조이다. 본 논문에서는 이러한 내부 구조를 설계하면서 만나는 주요 요구사항을 분석하고 설명하고자 한다. 일반적인 이동에이전트 시스템을 설명한 후, 이동에이전트 시스템 설계의 요구사항을 시스템 수준과 프로그래밍 언어 수준으로 구분하여 설명하고자 한다. 이동에이전트의 실행환경 개발에서 주로 요구되는 에이전트의 이동성과 보안성의 제공 등이 시스템 수준의 요구사항이다. 주로 라이브러리 수준에서의 이동에이전트의 프로그래밍을 위해 제공되는 에이전트 프로그래밍 모델과 특징들과 같은 것이 프로그래밍 언어 수준의 요구사항이다. 본 논문에서는 이와 같은 시스템 및 프로그래밍 언어 수준의 요구사항을 명확히 하고 개발자들이 이러한 요구사항을 만족시키기 위한 방법들을 설명하며, 특히 이동에이전트의 보안을 위한 요구사항들에 대하여 분석하고자 한다.
여러 종류의 기존의 다중 에이전트 프레임웍들(multi-agent frameworks)이 에이전트의 지적인 능력의 표현을 위하여 고수준의 지식 표현 언어를 지원한다. 하지만 그들의 에이전트 프로그래밍 인터페이스는 지식 표현 언어 뿐 아니라 어떤 다른 범용의 프로그래밍 언어들의 사용을 요구한다. 일반적으로 고수준 지식 표현 언어와 범용의 프로그래밍 언어간에는 언어의 수준 및 자료 표현 모델에 있어서 상당한 차이가 있으며, 그런 차이는 지능형 에이전트의 개발에 필요한 요소들의 결합에 관련된 문제점들을 발생시킨다. 본 논문은 그런 문제점들의 극복을 위해 개발한 새로운 유형의 지능형 에이전트 쉘 INAS(INtelligent Agent Shell) 버전 2에 대한 것이다. 지능형 에이전트의 개발을 위하여 고수준의 지식 표현 언어와 범용 프로그래밍 언어를 결합하여 사용해야 하는 기존의 에이전트 프레임웍들과 달리 INAS 버전 2는 그 자체만으로 에이전트들을 구축할 수 있는 고수준의 통합 에이전트 구축 언어를 지원한다. 따라서 INAS 버전 2를 사용한 지능형 에이전트의 개발은 지능형 에이전트의 개발에 필요한 요소들의 결합에 관련된 기존의 에이전트 프레임웍들의 문제점들을 겪지 않는다. 몇 종류의 지능형 에이전트들의 개발을 통하여 INAS 버전 2의 통합 에이전트 구축 언어가 지능형 에이전트들의 개발에 효과적 임을 경험할 수 있었다.
프로그래밍 교육을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 문제해결력 향상을 위해 교수 학습 모형을 기반으로 동료 에이전트를 개발하였다. 문제해결력에 대한 하위 요소를 학습내용 이해, 문제해결 전략, 자기조절 영역으로 구분하였고, 문제해결력 하위 요소에 대한 프로그래밍 교수 학습 방법을 제시하였으며, 교수학습 모형을 수행할 수 있도록 동료 에이전트를 개발하였다. 개발된 동료 에이전트 시스템의 교육적 효과를 살펴보기 위하여 프로그래밍 수업에 적용한 결과, 전통적 수업 방식이나 동료 프로그래밍 수업 방식에 비해 문제해결력 하위 요소에서 긍정적인 효과를 보였다. 이는 동료 에이전트가 학습자의 문제해결력을 향상시키는데 교육적 효과가 있음을 의미한다.
멀티에이전트 시스템(MAS: Multi-Agent System)에서 에이전트는 각자의 목표 달성을 위해 주위 에이전트들과의 상호작용을 통해 목표의 충돌이 없는 일치 상황에 도달하도록 설계되어야 한다. 멀티에이전트 시스템에서 에이전트들 사이의 목표 충돌은 일반적으로 발생 가능한 상황이고, 어떤 에이전트가 다른 에이전트에 관한 모든 지식을 가진다는 것은 불가능하기 때문에 상대방에 관한 부분적인 지식만을 가진 상황에서 목표 충돌을 해결할 수 있는 협상은 중요하다. 본 논문은 멀티에이전트 시스템에서 믿음(Belief), 소망(Desire); 그리고 의도(Intention)을 에이전트 구조의 핵심 요소로 가정하고 이러한 구조를 가지는 BDI 에이전트를 논리 프로그래밍의 입장에서 표현한다. 또한 서로 다른 목표를 가진 BDI 에이전트들이 서로 협상하여 문제를 해결하는 과정에서 발생하는 에이전트들 상호간의 목표 충돌을 해결하는 방법을 제시하며, 이 방법의 효과성을 검증하기 위하여 JAVA와 PROLOG를 결합시킨 InterPROLOG 프로그래밍 언어로 구현하여 시험한다.
Java 기반의 이동 에이전트 시스템은 에이전트의 실행 상태를 이주시킬 수 없는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 JVM을 수정하거나 이주에 필요한 소스 코드, 혹은 바이트 코드를 삽입하는 메커니즘을 이용한 이동 에이전트 시스템들이 연구되었다. 하지만 이러한 시스템들은 이식성이 떨어지거나 에이전트의 이주부분을 프로그래밍 할 수 없는 단점이 존재한다. 또한 이러한 시스템들은 플랫폼의 요청에 의한 에이전트 이주 기법인 forced migration을 지원하지 않는다. 본 논문에서는 AOP(Aspect Oriented Programming)를 이용한 에이전트의 투명한 이주 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 에이전트를 비즈니스 로직, 이동성 코드, 상태 저장 코드로 나누어 개발하고, 이를 직조하여 이동 에이전트를 개발한다. 제안 기법을 사용하면 에이전트 개발자는 이동 에이전트의 비즈니스 로직 개발에 집중할 수 있고 에이전트의 이주 부분을 프로그래밍 함으로써, 유연한 에이전트의 이주 정책을 수립할 수 있다.
멀티에이전트 시스템(MAS: Multi-Agent System)에서 에이전트들 사이의 목표 충돌은 일반적으로 발생 가능한 상황이고, 어떤 에이전트가 다른 에이전트에 관한 모든 지식을 가진다는 것은 불가능하기 때문에 상대방에 관한 부분적인 지식만을 가진 상황에서 목표 충돌을 해결할 수 있는 협상은 중요하다. 본 논문은 MAS에서 믿음(Belief), 소망(Desire), 의도(Intention)를 에이전트 구조의 핵심 요소로 가정하고 이러한 구조를 가지는 BDI 에이전트를 논리 프로그래밍의 입장에서 표현한다. 또한 서로 다른 목표를 가진 BDI 에이전트들이 서로 협상하여 문제를 해결하는 과정에서 발생하는 에이전트들 상호간의 목표 충돌을 해결하는 방법을 제시하며, 이 방법의 효과성을 검증하기 위하여 JAVA와 PROLOG를 결합시킨 InterPROLOG 프로그래밍 언어로 구현하여 시험한다.
인터넷 기술과 웹 기반 응용 프로그램의 발전으로 광역 분산처리에 대한 요구가 기하급수적으로 증대되고 있다. 이러한 광역 분산처리 환경의 요구사항에 적용할 수 있는 모델로 모바일 에이전트를 들 수 있다. 그러나 현재의 모바일 에이전트 모델은 여러 가지 기술적 제약점들을 가지고 있다. 모바일 에이전트가 광역 분산 처리 환경에서 사용되기 위하여 필요한. 모바일 에이전트 시스템의 구조와 사용되는 프로그래밍 패러다임과 사용 기술 등에 있어서의 문제점들을 분석하였다.
이동 에이전트는 분산 응용에 있어서 네트워크의 부하와 대기시간을 줄일 수 있는 좋은 기술 중 하나이며, 다양한 네트워크 환경에 대한 유연성과 보안성 좋아 향후 기대되는 환산 응용 기반 기술이라 할 수 있다. 본 논문에서는, 이동 에이전트 기반의 다양한 분산 응용에 효율적으로 적용할 수 있는 이동 에이전트 플랫폼인 HUMAN이 설계 구현되었다. 이동 에이전트 플랫폼, HUMAN은 파일 탐색, 그룹 어드레싱, 다양한 여정 모드, 유연 응답 기능 등의 고급 유틸리티 등을 지원하고 있어, 에이전트 프로그래밍에 있어서 높은 수월성을 제공하고 있으며, 불법파일 탐색 등과 같은 분산 응용에 특히 유용할 수 있다. 또한 에이전트 등록, 해지 등을 위한 관리 서버 등을 제공하고 있어, peer-to-peer관련 분산 응용 시스템의 개발에도 용이하게 적용할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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