Yazılım etmenleri için geliştirilen alana-özgü etmen modelleme dillerinde hata ayıklama
Debugging for the domain-specific agent modeling languages of software agents
Yazar: BARIŞ TEKİN TEZEL
Danışman: DOÇ. DR. GEYLANİ KARDAŞ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı / Bilgi Teknolojileri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Birçok etmen programlama ortamı ve platformunun varlığına rağmen, geliştiriciler Çok-Etmenli Sistemleri (MAS) uygulamada hala zorluklarla karşılaşabilmektedir. Bu nedenle daha yüksek bir soyutlama katmanında çalışmak ve etmen bileşenlerini modellemek, MAS geliştirmeyi kolaylaştırabilir. Bu soyutlama seviyesini sağlamanın en yaygın yolu MAS'lar için Alana Özgü Modelleme Dilleri (DSML) oluşturmaktır. Ancak, var olan MAS DSML'lerinin entegre geliştirme ortamları, ilgili dilin söz dizimi ve semantik tanımlarına göre modellenmiş sistemler üzerinde bir tür kontrol sağlasa da hiçbiri hata ayıklamak için yerleşik bir desteğe sahip değildirler. Bu eksiklik, etmen geliştiricilerinin, tasarım aşamasında hazırlanan modellerin doğruluğundan emin olmamalarına neden olmaktadır. Yukarıda değinilen boşluğu doldurmak amacıyla bu tezde modelleme ortamları içindeki etmen bileşenlerinin tasarımını destekleyen bir genel hata ayıklama çerçevesi sunulmaktadır. Tezde tanıtılan hata ayıklama çerçevesi 4 farklı metamodel ve bir simülatörden oluşmaktadır. Önerilen çerçevenin kullanımı, bir tasarım dili kullanarak MAS'ların modellenmesi ve bu tasarım modeli örneklerinin bir çalışma zamanı modeline dönüştürülmesi ile başlar. Çerçeveye göre, çalışma zamanı modeli, hata ayıklama için yerleşik bir simülatörde simüle edilir. Çerçeve ayrıca bir simülasyon ortamı modeli ile simülasyon için bir kontrol mekanizması sağlar. Bu tezde önerilen çerçeve hem nitel hem de nicel açıdan değerlendirilmiştir. Elde edilen tüm sonuçlar istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Değerlendirme sonuçları, ortalamada, önerilen çerçevenin hata ayıklama işlemi için harcanan zamanı yaklaşık %45 azalttığını ve modellerdeki onarılan hata sayısını yine yaklaşık %50 arttırdığını göstermektedir.

Abstract:
Despite the existence of many agent programming environments and platforms, developers may still face difficulties in implementing Multi-Agent Systems (MAS). Therefore, both working at a higher abstraction layer and modeling agent components can facilitate MAS development. The most common way to achieve this level of abstraction is to create Domain-Specific Modeling Languages (DSMLs) for MAS development. However, although the integrated development environments of the existing MAS DSMLs provide some kind of control over systems modeled according to the syntax and semantic definitions of the respective language, none of them have built-in support for debugging. This deficiency causes agent developers to be unsure of the accuracy of the models prepared at the design stage. To help filling this gap, this thesis presents a general debugging framework that supports the design of agent components within modeling environments. The debugging framework consists of 4 different metamodels and a simulator. The use of the proposed framework begins with modeling a MAS using a design language and converting the design model instances into a runtime model. According to the framework, the runtime model is simulated in a built-in simulator for debugging. The framework also provides a simulation environment model and a control mechanism for simulation. The proposed framework has been evaluated both qualitatively and quantitatively. All results obtained were analyzed statistically. Evaluation results revealed that, on average, the proposed framework reduces the time spent on debugging by approximately 45% and increases the number of bugs repaired in models by approximately 50%.