Mobiles Crowdsensing mit JAM Agenten (mit Umfrage)

Einführung

Vorbereitung

Starte die JAM Web App APP im Browser (Smartphone, Dekstop Rechner, Notebook)
- Die App sollte vier Popup Meldungen ausgeben: "Agent processing started", "Network started", "Agent xx started", "Connected to xxx".
Optional für die Experimentierfreudigen: Starte einen Tor Browser mit Proxykette und lade auch dort die JAM Web App
Die JAM Web App muss nicht weiter eingestellt werden (ist hier nur Kommunikationsendpunkt). Den Menüpunkt "Bot Chat" auswählen und die erste Frage des Chat Bot Agenten mit "Answer Questions" beantworten um Chats zuzulassen.

Der "Bot Chat" ist nur eine GUI API für Agenten um Umfragen durchzuführen. Es gibt einen Moderartor Agenten der die JAM Plattform API für den Chat verwaltet und Session Tokens verteilt. Diese Session Tokens müssen von externen Agenten angefragt werden. Die Tokens stellen sicher dass immer nur eine Umfrage eines Agenten durchgeführt wird.

JAM Plattform Shell

Eine Shell erzeugen

Shell({
  verbose:1
});

▸

✗

≡

Die Shell starten und mit dem externen Relais Knoten verbinden

port(DIR.IP('https://localhost:*'));
locate(print);
connect(DIR.IP('https://edu-9.de:30101?secure=12:34:56:78'));
start()

▸

✗

Explorer A: Notebook -> Relay -> App sense geo5 -> Relay -> Notebook
Explorer B: Notebook -> Relay -> App:: Chat Survey -> Relay -> Notebook

Tupel Räume

man kann direkt via JAM Shell auf den lokalen Tupelraum zugreifen.

Tupel Operationen in der JAM Shell

mark(["Test",1234],10000)
out(["Test",random(1,100)])
inp(["Test",_],true)

▸

✗

Explorationsagent für Mobile Umfragen

Der Explorationagent besucht über den Relaisknoten alle verbundenen Geräte (Smartphones, Notebooks, usw.) nach einander!
Da die JAM Plattform im Web Browser ausgeführt wird (Endgeräte), kann es passieren dass die Seite (App) mit einem oder mehreren Explorationsagenten "darin" geschlossen wird. Die Agenten sind verloren!

Einzelagentensystem: Ein Agent führt die Exploration und Suche nach Chat UI Knoten durch und erhebt eine Umfrage und liefert diese zurück an den Ursprungsknoten.
Multiagentensystem. Damit Zwischenergebnisse der Exploration gesichert werden repliziert sich der Explorationagent bevor er einen neuen Knoten besucht.
- Die Kopie enthält die aktuellen Erhebungsergebnisse.
- Die Kopie geht mit den aktuellen Teilergebnissen zurück zum Ursprungsknoten (also hier im Notebook) und liefert sie aus.

#label

Einzelagentsystem

Einzelagentsystem: Es wird nur eine Umfrage durchgeführt und an den Wurzelknoten geliefert.

function explorer (options) {
  // 1. Körpervariablen (Inhalte sind mobil)
  this.rootNode=null;
  this.visited=[];
  // Sensors of current node
  this.sensors={};
  // Hier werden alle Sensor- und Umfrageergebnisse gesammelt
  this.collect=[];
  this.verbose = 1;
  this.currentNode = null;
  this.path = [];
  this.nextNode = null;
  this.hops = 0;
  this.maxHops = 200;
  this.timeout = options.timeout||30000;

  this.todo = null;
  this.alreadyVisited = false;

  // Optional survey script
  this.survey = options.survey;
  // Dialog Map mit zusätzlichen Labelreferenzen
  this.dialog = null;
  this.index = 0;
  this.token = null;
  this.tokenTrials = 0;
  // Antworten werden zu this.sensors.answers hinzugefügt


  // Dialog Label Mapper
  this.dialogMap = function (dialog) {
    var map={};
    iter(dialog,function (entry,index) {
      map[index]=entry;
      if (entry.label) map[entry.label]=entry;
    });
    return map;
  }

  // 2. Aktivitäten
  this.act = {
    init : function () {
      this.rootNode = myNode();
      log('Explorer: Starting on '+this.rootNode);
      this.path.push(this.rootNode);
      this.sensors={};
      if (this.survey) 
        this.dialog = this.dialogMap(this.survey.dialog);
    },

    percept : function () {
      var loc,self=this;
      this.currentNode = myNode();
      log('Explorer: Perception on '+this.currentNode);
      this.tokenTrials=0;
      this.alreadyVisited=contains(this.visited,this.currentNode);
      if (!this.alreadyVisited) {
        // Neuer Knoten
        this.visited.push(this.currentNode);
        this.sensors = {};
        this.sensors.clock=clock(true);
        this.sensors.path=copy(this.path);
        this.sensors.node=this.currentNode;
        // Hat dieser Knoten ein Dialog UI, d.h. HMI?
        this.sensors.chat=test(['CHAT',_]);
        // Infos von der aktuellen Plattform?
          loc=info('node').location;
          if (loc && loc.gps) 
            this.sensors.gps=[loc.gps.lat,loc.gps.lon,'@IP'];
          loc=info('node').location;
          if (loc && loc.gps5) 
            this.sensors.gps5=[loc.gps5.lat,loc.gps5.lon];
          loc=info('node').location;
          if (loc && loc.geo)
            this.sensors.location=[loc.geo.city,
                              loc.geo.zip,
                              _,_,
                              loc.geo.country];
          loc=info('node').location;
          if (loc && loc.geo5)
            this.sensors.location5=[loc.geo5.city,
                               loc.geo5.zip,
                               loc.geo5.street,
                               loc.geo5.number,
                               loc.geo5.country];
        this.collect.push(this.sensors);
      } else this.sensors={};
      // Bereits besuchte Knoten aussortieren 
      // und neue next Liste erstellen
      var next = filter(link(DIR.IP('%')),this.visited);
      if (next.length) {
      	// explore next node
        // einen Knoten randomisiert auswählen
        this.nextNode=random(next);
      } else {
        // und jetzt?
      	// go one step back
        this.nextNode=null;
      }
    },

    explore : function () {
      // Wenn es (noch) eine Verbindung zum nächsten Knoten gibt
      // dann migriere dort hin.
      if (link(DIR.NODE(this.nextNode))) {
        log('Explorer: Going to '+this.nextNode);
        this.hops++;
        // Den Pfad aktualisieren
        this.path.push(this.nextNode);
      	moveto(DIR.NODE(this.nextNode));
      } else this.nextNode==null;
    },

    ////////////
    // Survey //
    ////////////
    sessionOpen : function () {      
      // get a session token
      log('Explorer: Requesting session token..');
      mark(['CHAT-SESSION',me(),this.timeout*2],this.timeout);
      this.token = null;
      this.index = 0;
      this.sensors.answers={};
      inp.try(1000,['CHAT-TOKEN',me(),_],function (reply) {
        log('Explorer: Got sesssion token?: '+reply);
        if (reply) this.token=reply[2];
        else {
          rm(['CHAT-SESSION',me(),_]);
          // try again..
          this.tokenTrials++;
        }
      });
    },
    sessionClose : function () {
      // Die chat Session schliessen ...
      mark(['CHAT-SESSION',me(),0],this.timeout);
      this.sensors={};
    },
    ask: function () {
      var self=this;
      // ask next entry of the dialog script
      var index=this.index++;
      var next = copy(this.survey.dialog[index]);
      log(next.message||next.question);
      if (next.cond && !next.cond(this.dialog)) return;
      if (next.message && !next.question) {
        var msg=next.eval?
                this.replaceText(next.message,next.eval(this.dialog))
                :next.message;
      	mark(['CHAT-MESSAGE',me(),this.token,msg],this.timeout);
      } else if (next.question) {
         var msg=next.eval?
                this.replaceText(next.question,next.eval(this.dialog))
                :next.question;
        next.question=msg;
        if (next.choices)
          mark(['CHAT-QUESTION',me(),this.token,
                msg,{choices:next.choices}],this.timeout);
        else
          mark(['CHAT-QUESTION',me(),this.token,
                 next.question,{
                   type:next.range?'number':'text',
                   range:next.range,
                   value:next.value,
                 }],this.timeout)
        inp.try(this.timeout,['CHAT-ANSWER',me(),this.token,next.question,_],function (reply) {
           if (this.verbose) log('Got answer: '+reply);
           self.sensors.answers[next.label||index] =
           self.dialog[next.label||index].answer   =
             reply && reply[4] && (next.range?Number(reply[4]):reply[4]);
           if (!reply || reply[4]==undefined) { /*stop*/ 
             if (!self.survey.dialog[self.survey.dialog.length-1].question)
             self.index=self.survey.dialog.length-1;
             else self.index=1E9; 
           }
        })
      }
    },

    goback : function () {
      var next = this.path.pop();
      if (next==this.currentNode) next = this.path.pop();
      if (next && link(DIR.NODE(next))) {
        log('Explorer: Going back to '+next);
        this.hops++;
        this.path.push(next);
      	moveto(DIR.NODE(next));
      }
    },

    deliver : function () {
      log('Explorer: Delivering '+this.collect.length+' results in tuple [COLLECT,agentid,results].');
      out(['COLLECT',me(),this.collect]);
    },

    end : function () {
      log('Explorer: End.');
      kill();
    }
  }

  // 3. Übergänge
  this.trans = {
    init : 'percept',
    percept : function () {
      // Umfrage starten oder neu planen?
      if (!this.alreadyVisited && this.sensors.chat && this.survey) return sessionOpen;
      if (this.nextNode) return explore;
      return this.path.length==1?end:goback
    },
    sessionOpen : function () {
      if (!this.token && this.tokenTrials < this.timeout) return sessionOpen;
      return this.token?ask:goback; 
    },
    sessionClose : goback,
    ask : function () {
      return this.index < this.survey.dialog.length?ask:sessionClose;
    },

    explore : function () {
      return 'percept'
    },
    goback : function () {
      return this.path.length==0?deliver:goback;
    },
    deliver:'end',
  }

  this.on = {

  }

  // Erforderlich: Angabe der Startaktivität
  this.next = 'init';
}
// Die Agentenkonstruktionsfunktion prüfen und in dieser Plattform installieren
compile(explorer,{verbose:1})

▸

✗

Aufgabe 1. Führe den Einzelagenten aus und beantworte eine Umfrage in der JAM App. Wenn der Agent hier zurück gekehrt ist frage die Ergebnisse ab (s.u.).

Multiagentensystem

Multiagentensystem: Es werden mehrere Umfragen durchgeführt und Ergebnisse über Kindagenten ausgeliefert.

function explorer (options) {
  // 1. Körpervariablen (Inhalte sind mobil)
  this.rootNode=null;
  this.visited=[];
  // Sensors of current node
  this.sensors={};
  // Hier werden alle Sensor- und Umfrageergebnisse gesammelt
  this.collect=[];
  this.verbose = 1;
  this.currentNode = null;
  this.path = [];
  this.nextNode = null;
  this.hops = 0;
  this.maxHops = 200;
  this.timeout = options.timeout||30000;

  this.todo = null;
  this.alreadyVisited = false;

  // Optional survey script
  this.survey = options.survey;
  // Dialog Map mit zusätzlichen Labelreferenzen
  this.dialog = null;
  this.index = 0;
  this.token = null;
  this.tokenTrials = 0;
  // Antworten werden zu this.sensors.answers hinzugefügt


  this.kind = '';

  // Dialog Label Mapper
  this.dialogMap = function (dialog) {
    var map={};
    iter(dialog,function (entry,index) {
      map[index]=entry;
      if (entry.label) map[entry.label]=entry;
    });
    return map;
  }

  // 2. Aktivitäten
  this.act = {
    init : function () {
      this.rootNode = myNode();
      this.kind = 'Explorer'
      log('Explorer: Starting on '+this.rootNode);
      this.path.push(this.rootNode);
      this.sensors={};
      if (this.survey) 
        this.dialog = this.dialogMap(this.survey.dialog);
    },

    percept : function () {
      var loc,self=this;
      this.currentNode = myNode();
      log('Explorer: Perception on '+this.currentNode);
      this.tokenTrials=0;
      this.alreadyVisited=contains(this.visited,this.currentNode);
      if (!this.alreadyVisited) {
        // Neuer Knoten
        this.visited.push(this.currentNode);
        this.sensors = {};
        this.sensors.clock=clock(true);
        this.sensors.path=copy(this.path);
        this.sensors.node=this.currentNode;
        // Hat dieser Knoten ein Dialog UI, d.h. HMI?
        this.sensors.chat=test(['CHAT',_]);
        // Infos von der aktuellen Plattform?
          loc=info('node').location;
          if (loc && loc.gps) 
            this.sensors.gps=[loc.gps.lat,loc.gps.lon,'@IP'];
          loc=info('node').location;
          if (loc && loc.gps5) 
            this.sensors.gps5=[loc.gps5.lat,loc.gps5.lon];
          loc=info('node').location;
          if (loc && loc.geo)
            this.sensors.location=[loc.geo.city,
                              loc.geo.zip,
                              _,_,
                              loc.geo.country];
          loc=info('node').location;
          if (loc && loc.geo5)
            this.sensors.location5=[loc.geo5.city,
                               loc.geo5.zip,
                               loc.geo5.street,
                               loc.geo5.number,
                               loc.geo5.country];
        this.collect.push(this.sensors);
      } else this.sensors={};
      // Bereits besuchte Knoten aussortieren 
      // und neue next Liste erstellen
      var next = filter(link(DIR.IP('%')),this.visited);
      if (next.length) {
      	// explore next node
        // einen Knoten randomisiert auswählen
        this.nextNode=random(next);
      } else {
        // und jetzt?
      	// go one step back
        this.nextNode=null;
      }
    },

    explore : function () {
      // Wenn es (noch) eine Verbindung zum nächsten Knoten gibt
      // dann migriere dort hin.
      if (link(DIR.NODE(this.nextNode))) {
        log('Explorer: Going to '+this.nextNode);
        this.hops++;
        // Den Pfad aktualisieren
        this.path.push(this.nextNode);
      	moveto(DIR.NODE(this.nextNode));
      } else this.nextNode==null;
    },

    ////////////
    // Survey //
    ////////////
    sessionOpen : function () {      
      // get a session token
      log('Explorer: Requesting session token..');
      mark(['CHAT-SESSION',me(),this.timeout*2],this.timeout);
      this.token = null;
      this.index = 0;
      this.sensors.answers={};
      inp.try(1000,['CHAT-TOKEN',me(),_],function (reply) {
        log('Explorer: Got sesssion token?: '+reply);
        if (reply) this.token=reply[2];
        else {
          rm(['CHAT-SESSION',me(),_]);
          // try again..
          this.tokenTrials++;
        }
      });
    },
    sessionClose : function () {
      // Die chat Session schliessen ...
      mark(['CHAT-SESSION',me(),0],this.timeout);
      this.sensors={};
    },
    ask: function () {
      var self=this;
      // ask next entry of the dialog script
      var index=this.index++;
      var next = copy(this.survey.dialog[index]);
      log(next.message||next.question);
      if (next.cond && !next.cond(this.dialog)) return;
      if (next.message && !next.question) {
        var msg=next.eval?
                this.replaceText(next.message,next.eval(this.dialog))
                :next.message;
      	mark(['CHAT-MESSAGE',me(),this.token,msg],this.timeout);
      } else if (next.question) {
         var msg=next.eval?
                this.replaceText(next.question,next.eval(this.dialog))
                :next.question;
        next.question=msg;
        if (next.choices)
          mark(['CHAT-QUESTION',me(),this.token,
                msg,{choices:next.choices}],this.timeout);
        else
          mark(['CHAT-QUESTION',me(),this.token,
                 next.question,{
                   type:next.range?'number':'text',
                   range:next.range,
                   value:next.value,
                 }],this.timeout)
        inp.try(this.timeout,['CHAT-ANSWER',me(),this.token,next.question,_],function (reply) {
           if (this.verbose) log('Got answer: '+reply);
           self.sensors.answers[next.label||index] =
           self.dialog[next.label||index].answer   =
             reply && reply[4] && (next.range?Number(reply[4]):reply[4]);
           if (!reply || reply[4]==undefined) { /*stop*/ 
             if (!self.survey.dialog[self.survey.dialog.length-1].question)
             self.index=self.survey.dialog.length-1;
             else self.index=1E9; 
           }
        })
      }
    },

    plan : function () {
      if (this.nextNode && this.currentNode!=this.rootNode) {
        // bug: TR plan should be evaluated after forking
        //      but it is evaluated before forking??
       	var child=fork({todo:'goback',next:'goback',nextNode:null,kind:'Notifier'});
        log('Exploring: Forked notifier agent '+child);
      }
    },

    goback : function () {
      var next = this.path.pop();
      if (next==this.currentNode) next = this.path.pop();
      if (next && link(DIR.NODE(next))) {
        log(this.kind+': Going back to '+next);
        this.hops++;
        this.path.push(next);
      	moveto(DIR.NODE(next));
      }
    },

    deliver : function () {
      log(this.kind+': Delivering '+this.collect.length+' results.');
      out(['COLLECT',me(),this.collect]);
    },

    end : function () {
      log(this.kind+': End.');
      kill();
    }
  }

  // 3. Übergänge
  this.trans = {
    init : 'percept',
    percept : function () {
      // Umfrage starten oder neu planen?
      return !this.alreadyVisited && this.sensors.chat && this.survey?sessionOpen:plan;
    },
    plan : function () {
      // log('TR PLAN '+this.todo);
      if (this.todo) return this.todo;
      if (!this.nextNode && this.path.length==0 && this.currentNode==this.rootNode)
        return 'deliver';
      if (this.hops==this.maxHops ||
          (!this.nextNode && this.path.length==0)) 
        return 'end';
      return this.nextNode?'explore':'goback';    
    },
    sessionOpen : function () {
      if (!this.token && this.tokenTrials < this.timeout) return sessionOpen;
      return this.token?ask:plan; 
    },
    sessionClose : plan,
    ask : function () {
      return this.index < this.survey.dialog.length?ask:sessionClose;
    },

    explore : 'percept',
    goback : function () {
      if (this.currentNode==this.rootNode) 
        return 'deliver';
      if (this.todo=='goback') return 'goback';
      return 'percept'
    },
    deliver:'end',
  }

  this.on = {

  }

  // Erforderlich: Angabe der Startaktivität
  this.next = 'init';
}
// Die Agentenkonstruktionsfunktion prüfen und in dieser Plattform installieren
compile(explorer,{verbose:1})

▸

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Aufgabe 2. Führe das Multiagentensystem aus, startet mehrere JAM Apps, und beantworte Umfragen in der JAM App. Wenn neue Umfrageergebnisse abgeliefert werden frage die Ergebnisse ab (s.u.).

Die Umfrage

Umfrage Beschreibung

survey = {
  author : 'Student',
  // Ab hier kommt der Dialog:
  dialog : [
    {label:'QA', question: 'Wie alt sind Sie?', range:[1,99], step:1 },
    {label:'QF', question: 'Welche Speisen essen Sie?',
                 choices: ['vegetarisch',
                           'vegan',
                           'Fleisch',
                           'Fisch'],
                 cond: function (dialog) {
                   return dialog.QA.answer>=18
                 }},
    {label:'QL', question: 'Nennen Sie Ihre Lieblingsspeise:' },
    {message:'Danke!'},
  ],
}
print('Done.')

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Agent starten

Agent

create('explorer',{
  survey:survey,
  timeout:60000,
},1);

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Der explorer Agent gelangt über ein Relaisknoten auf alle ebenfalls verbundenen JAM Chat Apps und versucht dort seine Umfrage durchzuführen.
Jetzt in der Chat App die Umfrage beantworten!
Nach jeder beantworteten Umfrage werden die einzenlnen Ergebnisse hier abgeliefert (siehe nächste Sektion Ergebnisse abrufen)

Ergebnisse abrufen

Nachdem der Explorationsagent wieder hier zurück gekehrt ist (siehe Meldungen im Startfenster, DELIVER #) können die Ergebenisse aus dem Tupelraum entnommen werden

JAM Shell

var results = inp(['COLLECT',_,_]);
if (results) results=results[2];
global.results=results;
print(results);

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Ergebnisse darstellen

Ergebnisse

var results = global.results.map(function (sample) {
  var sample=copy(sample);
  if (sample.answers) sample=Object.assign(sample,sample.answers);
  return sample;
});
Table(results,
      ['location','location5','gps','gps5','clock',
       'QA','QF','QL']);

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Ergebnisse speichern

Speichern

if (typeof counter == 'undefined') counter=0;
counter++;
Save(global.results,'survey'+counter+'.json')

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Aufgabe 3. Gestalte eine Umfrage nach eigenen Entwurf und führe mit möglichst vielen Teilnehmer durch. Der Link der JAM App kann direkt im Web Browser geöffnet werden.

Created by the NoteBook Compiler Ver. 1.38.1 (c) Dr. Stefan Bosse (Wed Aug 13 2025 17:23:52 GMT+0200 (Central European Summer Time))