In an electronic market (e-market) environment, there can be many changes in products and transaction rules, and, therefore, information systems need to be designed in a flexible way to meet the changing requirements. Multi-agent systems (MAS) have been rigorously researched to enable autonomous transactions in the e-market environment. However, they have been interoperable only in a limited way until now, requiring expensive costs and time for adaptation. In agent-based electronic markets, the changes accompanied by new trading partners or new products are reflected in the conversation policies of agents. A conversation policy is a predefined sequence of agent messages that constrain and guide the exchange of messages. Conversation policies are usually defined for specific types of agent transactions such as auction, brokering, or negotiation. Because existing agent systems allow only a fixed set of hard-coded conversation policies, adaptation to new transaction methods requires significant modification and re-implementation of agent systems, which reduces the overall efficiency of electronic markets.
In order to address this problem, this dissertation suggests a flexible conversation model (FCM) that enables agent systems to acquire and use new conversation policies in an on-demand way. By using FCM, agent systems can adapt to new forms of transactions by acquiring new conversation policies when changes occur in the electronic market. FCM consists of an interpretable conversation policy model for defining instances of exchanged conversation polices, a handshaking procedure for exchanging new conversation policies between agents in a mutually-agreed way, and a mechanism for performing transactions with newly acquired conversation policies. In order to effectively utilize FCM, an ontology meta-model that can facilitate the development and validation of domain ontologies is also proposed. The ontology meta-model called TOO divides domain ontologies into contexts to reduce complexity and defines a set of dependencies for effective validation of ontology instances.
The benefits of using FCM are illustrated with example applications on online traveling service and supply chain management. In order to prove the feasibility of FCM, a prototype agent platform and example cases of change adaptation are developed. The characteristics of FCM are compared with several sets of closely related studies for evaluation.
90년대 중반 시작된 인터넷의 보급과 전자상거래의 발달로 새로운 형태의 시장인 ‘전자시장(electronic market; e-market)’이 등장하였다. 이러한 전자 시장은 기존의 재래적 시장과 달리 새로운 기업이나 제품의 등장을 매우 손쉽게 하였다. 기업들은 기존의 시장에서와 달리 매우 적은 비용과 노력으로 인터넷에 점포를 개설할 수 있게 되었으며 복잡한 물리적 유통망을 설립하지 않아도 인터넷 상에 손쉽게 공급, 구매의 네트웍을 구축할 수 있게 되었다. 또한 전자 시장은 다양한 형태의 새로운 비즈니스 모델의 구현을 가능하게 하였다. 이러한 복합적인 원인들로 인해 전자시장은 기존의 시장에 비해 훨씬 동적인 성격을 갖게 되었다. 따라서 이러한 전자 시장에서의 상거래를 지원하기 위한 정보 시스템은 기존의 시장을 위한 정보시스템들보다 훨씬 유연한 특성을 갖고 있어야 하며, 이러한 유연성을 갖지 못 하였을 때에는 새로운 변화가 있을 때 마다 시스템의 일부 혹은 전체를 다시 구현하거나 다시 커스터마이즈해야 하며 이는 많은 시간과 비용이 요구되는 일이다.
멀티 에이전트 기술은 현재 인터넷 상에서 자동화된 거래를 지원하기 위해 적합하다고 판단되는 여러 기술 중의 하나로, 특히 자율성, 협동성, 지능성, 분산성 등의 장점을 가지고 있다. 이러한 장점들은 여러 독립된 기업들이 자율적으로 협력하는 형태를 띠는 전자 시장에서 더욱 큰 이득을 주지만 멀티 에이전트 기술 역시 유연성 측면에서 한계점을 갖고 있다. 멀티 에이전트 시스템은 복잡한 형태의 거래를 위해 ‘대화 정책(프로토콜)’을 사용한다. 대화 정책은 에이전트들의 여러 단위 메시지들의 교환 순서를 미리 특정한 용도에 맞춰 정의해 놓은 것이다. 예를 들어, 옥션, 협상 등 거래의 형태에 따라 다양한 대화 정책이 있을 수 있다. 이 점과 관련하여 기존 에이전트 시스템들의 한계는 그러한 대화 정책을 미리 고정된 형태로 구현하므로, 새로이 변경된 거래 방식이 새로운 형태의 대화 정책을 수반하는 경우 이에 대해 적응할 수 없다는 것이다. 이 문제는 특히 고정된 대화 정책이 보통 DB를 갱신하는 등의 작업 처리 부분과 연계되어 구현된다는 점에서 재구현을 요구하는 심각한 문제이다.
따라서 본 논문의 목표는 에이전트 시스템들로 하여금 전자 시장에서의 변화된 거래 방식에 적응할 수 있도록 하는 것이며, 이는 다시 말해서 변화된 대화 정책에 적응할 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해 본 논문에서는 FCM (Flexible Conversation Model for Multi-Agent Systems)이라고 명명한 유연한 대화 모델을 제시한다. 이 모델의 기본적인 아이디어는 에이전트 시스템들이 새로운 대화 정책을 접했을 때에 이를 획득하여 이를 기반으로 변화된 방식의 거래를 수행할 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해서 FCM은 크게 세 가지 구성 요소로 이루어 진다. 첫째, 교환 및 해석 가능한 대화 정책 모형을 제시한다. 둘째, 새로운 대화 정책들을 교환할 수 있도록 하는 절차를 제시한다. 셋째, 교환 후에 실제로 거래를 수행할 수 있도록 하는 메커니즘을 제시한다. 이 세가지 구성 요소 중 특히 세 번째 구성 요소에서는 에이전트들이 미리 알 수 없는 종류의 메시지와 메시지의 내용물에 대해 적응할 수 있도록 해야 하며 또한 대화 처리와 작업 처리 부분을 분리해야 한다. 이를 위해 처리 대상 메시지들 각각에 대해 입력 메시지 처리 규칙들과 출력 메시지 처리 규칙들을 제시하고, 대화 처리와 작업 처리 중간 부분에 인터페이스 계층을 둔다.
FCM에서는 또한 온톨로지의 더 넓은 범위에 대해 지식 및 정보가 교환될 수 있고 미리 어떠한 특정 온톨로지 부분이 사용될 지 알 수가 없다. 따라서 복잡성이 증가하고 오류 발생의 가능성이 커지게 된다. 이를 해결하기 위해 작업 중심의 온톨로지 메타 모델을 제시하고 이 모델로 디자인한 온톨로지의 오류를 검증할 수 있는 규칙들을 제시한다.
FCM의 개념이 실제 구현될 수 있는지 검증하기 위해 프로토타입 에이전트 플랫폼이 구현되었다. 또한 공급 사슬 관리의 예제와 온라인 여행 예약 서비스와 관련된 예제가 제시 되었다. FCM이 갖는 장점들의 평가를 위해서 기존의 다양한 형태의 연구들과의 특징을 비교하였다. 추후 연구 과제로는 FCM의 방식을 응용하기 위한 실용적인 에이전트 플랫폼의 개발, 시맨틱 웹과 웹 서비스 등의 기술과 FCM의 접목, 더 다양한 형태의 응용 분야에의 적용 등을 고려하고 있다.
