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資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Decision Support System Decision Support System for Rocket Launch Using for Rocket Launch Using Semantic Web ServicesSemantic Web Services
Seiji KoideGalaxy Express Corporation
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Support System forRocket LaunchSupport System forRocket Launch
ギャラクシー本社
技術支援
技術支援
設計担当メーカ工場
設計担当メーカ
発射管制車(LCV)
種子島宇宙センタ
打上運用支援
Support Network for Rocket Launch Operation
Large Scale Distributed Database
Anomaly Detection and Diagnosing
大規模知識データベース
FMEA運用情報
不具合情報
品質情報
試験情報
解析情報
部品情報
図面情報
大規模知識データベース
知識データベース
Objectives:1. To Advance Safety and Reliability
of Large Scale System2. Rapid and Effective Counteraction
against Faults, Cost Reduction3. To Contribute Japanese IT
Overseas Manufacturer
Engineering Support
知識データベース
OverviewOverview
大規模知識データベース
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Why Semantic Web Service?Why Semantic Web Service?Monolithic System Impossible
Large-scale Complex SystemInteraction through Network for Many Modules
Service Oriented Architecture InflexibleParticipants from Several Different Parties (GX and Rocket Makers)Customization on Each Rocket, Unstable Support Targets
Fragile Cutting Edge Available for Space Industry?Target of Ground FacilitiesNot Requisite for Control in Normal OperationConcurrent Design, Water Fall Model Impossible
WWW2005 Workshop 5/10/2005
What is the Launch Operation?What is the Launch Operation?
Assemble Rocket Parts and SatelliteTanking Propulsions into Rocket BodyLaunch!
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
What is Operation Support System?What is Operation Support System?
Not Control PlantsNot Order OperatorsMonitor Behaviors of PlantsMonitor Behaviors of OperatorsReason What HappensReason Operator IntentMake Advices to Operators
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Basic Functions of SystemBasic Functions of System
Multi-media Documents PresentationProcess Data and Information DeliveryAnomaly Detection and Annunciation Abnormal Causes PresentationHazardous Condition Foreseeing and PresentationCounteraction PresentationCase Retrieval and PresentationOperator Preference SettingITV Live and Stored Image DeliveryIP Phone
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
To manage the diverse Multi-Media Documents that are produced in the development and operation.To allow users to search with document’s meta-data, keywords, concepts.To allow agents to search appropriate documents on the situation and present operators
MultiMulti--media Documents Presentationmedia Documents Presentation
Meta-data SearchKeyword SearchConceptual SearchSynonym SearchDocument PresentationDocument StoringSearch Condition Input
Document
Picture
Drawing
Manual
WWW2005 Workshop 5/10/2005
GXFinderGXFinderDesk-Top to P2P Document Search
Site ASite A
Site BSite B
Web Brower InterfaceWeb Brower Interface
Multi-media Document Searcher (Servlet)
Search Index CollectionService
Search Indexer (Crawler)Multi-mediaDocuments
SearchIndex
Desk-Top Document Search over P2P-like Multiple Site
Ontology
Multi-mediaDocuments
SearchIndex
OntologyMulti-media Document Searcher (Servlet)
Search Index CollectionService
Search Indexer (Crawler)
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Input KeyWords
Meta-data Input
Search Condition InputSearch Condition Input
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Click Document Link
Search Results Output PageSearch Results Output Page
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Document Browsing PageDocument Browsing Page
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Architecture of Architecture of GXFinderGXFinder
Microsoft WINDOWS OSSun JAVA
ApacheTOMCAT
GXFinder (JAVA Servlet)
Apache Lucene java.net Senjava.net Lucene-Ja Ontology
・OS:MS-WINDOWS 2000/XP・Programming Language:JAVA・Application Server: Apache TOMCAT・Search Engine/Indexer: Apache Lucene・Morphology Analysis: java.net community Sen・Japanized Search Engine:Lucene-Ja・Concept Search: Ontology・Web Application: JAVA Servlet
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
SWCLOS: A Semantic Web ProcessorSWCLOS: A Semantic Web Processor
• Implemented on top of CLOS (Common Lisp Object System)
• rdfs:Class, owl:Class, rdfs:Resource, and others, all resources are CLOS objects and typed.
• RDF parser and writer is equipped.• RDF Axioms and Entailments are equipped.• Reflective Programming is allowed.• Prolog is available.
WWW2005 Workshop 5/10/2005
SWCLOSSWCLOS
SWCLOS: A Semantic Web ProcessorSWCLOS: A Semantic Web Processor
Source Free:Allegro CL 6.2 version at ISWC2004, HiroshimaAllegro CL 7.0 version at Lisp Conference 2005, Stanford
Source Free:Allegro CL 6.2 version at ISWC2004, HiroshimaAllegro CL 7.0 version at Lisp Conference 2005, Stanford
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
What is reflection?Interpret and Execute Mechanism can be modified by itself. Java reflection cannot be modified.
In OWL 1.1, a hasInput property value must be an instance of Class Input, and a hasOutputproperty value must be an instance of ClassWe need a Class for hasInput and hasOutputSetting meta-class gxprocess:Input and gxprocess:Output enabled it.
Reflective Programming by SWCLOSReflective Programming by SWCLOS
WWW2005 Workshop 5/10/2005
System ArchitectureSystem Architecture
ソフトウェアエージェントシステム
エージェントプロセス
プランナスレッド
エグゼキュータスレッド
インターフェイスオブジェクト
メモリスレッド
ユーザ別プレファ
レンス情報
プレファレンス設定ウェブ
アプリケーション
Load
ユーザ名
パスワードドメイン
Load Save
要求受付・通知受付
ウェブサービス
I.E.
ユーザ
設定
オペレータタスクオントロジサーバ
オペレータタスク
編集アプリケーション(概念工房)
オペレータタスクオントロジ
Save
Load
オペレータタスク
知識提供ウェブサービス
Load
再ロード要求
エージェントタスクオントロジサーバ
エージェントタスク編集アプリケーション(概念工房)
エージェントタスクオントロジ
Save
Load
エージェントタスク知識提供
ウェブサービス
Load
再ロード要求
運用タスク
ウェブ
サービス情報
service.rdfprofile.rdf
process.rdfgrounding.rdf
service.rdfprofile.rdf
process.rdf
アドミニストレータ
ドメインオントロジサーバ
ドメインオントロジ
編集アプリケーション(Protégé, 法造)
ドメイン
オントロジ
Save Load
打上運用語彙概念提供ウェブサービス
Load
再ロード要求
domain.rdfindividual.rdf
編集
概念
検索結果
メッセージ文字列
概念検索結果
画面生成システム
画面表示受付ウェブサービス
画面表示ウェブアプリケーション
GUIオントロジ
Load
デ|タ
表示要
求
I.E.
ユーザ
支
援情報
提示
SharePoint
マルチメディアドキュメント検索
サーブレット
トラブル対策マニュアル
登録・編集サーブレット
トラブル対策
マニュアル管理テーブル
Load
Save
マルチメディアドキュメント検索ウェブサービス
ドキュメントURL
Load
概念検索結果
I.E.W.M.P.
マルチメディア
ドキュメント検索・表示
ユーザ
検索インデックス自動更新サービス
Save
Load
自サイト検索インデックス
書誌情報
ドキュメント作成者
ドキュメント登録
・書誌情報編集サーブレット
docドキュメントを指定の
フォルダに置く
操作
Saveローダープログラム
xls
ML(A) 作成
操作 Load
クローリング
Save
インデックス作成要求
プロセス起動
ActiveDirectoryActiveDirectoryアクセスウェブサービス
ログインウェブアプリケーション
ユーザ情報追加・変更ウェブアプリケーション I.E.
アドミニストレータ
操作get
ユーザ管理システム
ドキ
ュメント検索
・表示
I.E.
マニュアル作成者
操作
メッセージ生成ウェブサービス
メッセージ生成システム
アドミニストレータ
編集
アドミニストレータ
編集
I.E.ログイン操作
パスワード変更
ユーザ
マルチメディアデータベースシステム(種子島)
映像配信システム
映像配信サーバビデオストリームデータ
フォルダを
共有し、
アクセス制
限する。
トラブル対策
マニュアル
Load
トラブル対策マニュアルを指定のフォルダに置く
インデックス作成要求
SOAP
SOAP
SOAP
SOAP
SOAP
SOAP
SOAP
SOAP
マルチメディアデータベースシステム(オフサイト)
検索インデックス自動更新サービス
ドキュメント登録・書誌
情報編集
サーブレット
ドキュメント
書誌情報
ドキュメント
Save
Save
クロ|
リング
I.E.
ドキュメント作成者
doc
操作
I.E.
インデックス作成要求
ドキュメント
ドキュメントドキュメントを指定の
フォルダに置く
コピー
コピー
MBR知識データ
Load
アドミニストレータ
操作
モデルベース推論システム
MBRウェブサービス
モデルベース推論知識
作成・編集アプリケーション
Load Save
SOAP
MBRシーケンス統括ウェブサービス
メインスレッド
監視スレッド
パラメータ変更通知
異常・正常復帰通知スレッド
起動
パラメータ変更通知
ユーザタイプ別パラメータ情報
監視パラメータ追加・変更ウェブ
アプリケーション
Load Save
ユーザI.E.
操
作
パラメータLoad
現在パラメータ
配信ウェブサービス
起動
監視プロセス
アドバンスト監視システム
データ配信ウェブサービス
リレーショナルDB
データ登録プロセス
Get Put 機体・設備データ
オフサイトモニタリングシステム
オフサイトサーバSocket
データ配信システム
監視パラメータ
要求受付・通知受付
ウェブサービス
MOP
事例管理
ウェブサービス
不具合報告書作成・編集ウェブ
アプリケーション(InfoPath)
事例検索ウェブ
アプリケーション
Load Save
Save
Load
事例管理システム
I.E.
ユーザ
操作
不具合報告書(XML File)
作成
事例検索結果
事例検索要求
異常事例登録・アクション事例登録
異常通知,警告通知,正常復帰通知
運転モード変更通知デ|
タ
パラメータ
データ
モデルベース推論結果
注意通知
正常復帰通知
パラメータ変更通知
パラメータ変更通知
分割数パラメータ変更通知
ドキュメント表示通知
カメラ映像
表示通知
検索インデックス自動収集サービス
自サイト検索
インデックス
他サイト検索
インデックス
検索インデックス
自動収集サービス
他サイト検索インデックス
トラブル
対策マニュアル検索
ウェブサービス
トラブル対策マニュアルURL
書誌情報
Save
マルチメディアドキュメント検索
サーブレット
Load
Load
Load
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
After the detection of anomaly, diagnose the plant by means of Model-Based Reasoning, and present the results. The results are displayed in list and operators select ones to show the details.
Abnormal Causes PresentationAbnormal Causes Presentation
Abnormal Cause InferenceMessage GenerationDisplay Generation
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Multi-level Flow Modeling (MFM)MFM represents designer’s intent for system and the control systemBasic Function Icons of Material, Energy, Behavior, Information for Flow-SubflowStructures represent the Design Objectives
ModelModel--Based ReasoningBased Reasoning
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
ModelModel--Based ReasoningBased Reasoning
Identify Abnormal CausesCalculate Qualitative Conditions of Cause Candidates and Select Best Matched Ones against Qualitative Values of Plant Measurement Data
Foresee Propagation on Abnormal Effects
Calculate Counter-Action
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Software Agent System
Agent Process
Planner Thread
Executer thread
Interface
Memory Thread
User Preference
Preference SetWeb
Application
LoadUser NamePasswordDomain
Load Save
Demand and Notification Acceptance Web Service
I.E.
User
Set
Agent Task Ontology Server
Operation Task
Web Service Info
Process invoking
Model-based Reasoner
Case Retrieval Demand
Abnormal Case Registration/Action Case Registration
Model-BasedInference Demand
Caution NotifyReset Notify
DocumentPresentation
DemandCamera Image
Display Demand
Operator Task Ontology Server
DisplayGeneration
System
MultimediaDatabase System
Image Delivery System
Domain Ontology
Server
Message Generation
System
Advanced Monitoring
System
User Management
System
Case Management
System
Data DeliverySystem
Message String
Concept Search Result
Data Presentation Demand
Multimedia DocumentSearch Demand Anomaly Notify, Alarm, Reset Notify
Operation Mode Notify
Software Agent SystemsSoftware Agent Systems
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Web Service TaxonomyWeb Service TaxonomyPlantTask
GetOperationMode GetSensorData PlantOperationSupportTask GetSensorNames
GetSensorNamesforMonitoring GetSensorNamesforDiagnosing
MBR:GetSensorNames
CBR1:GetSensorNamesCBR2:GetSensorNames
CBR3:GetSensorNames
GetQValuesPlantCounterAction
CBR1:GetQValuesCBR2:GetQValues
CBR3:GetQValues
RetrieveQualitativeVs
RetrieveSensorNames
RetrieveSensorData
RetrieveCauses
RetrieveHazardList
RetrieveCounterActions
MonitorPlant
CBR1:MonitorPlantCBR2:MonitorPlant
CBR3:MonitorPlantModelDiag
CBR1:RetrieveCaseCBR2:RetrieveCase
CBR3:RetrieveCase
RetrieveCauseCase
RetrieveCase
IdentifyCausesForcastHazards
DeriveCounterAction
Precondition: Operation ModeInput: Sensor Name ListOutput: Sensor QValue List
Precondition: Pipe Cool Down Mode
Precondition: Tank Cool Down Mode
Precondition: Tank Tanking Mode
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Web Service CompositionWeb Service Composition
Plan1:((start) (execute CBR2:RetrieveCase)(execute RetrieveCauseCase))
Plan2:((start) (execute MBR:GetSensorNames)(execute CBR2:GetQValues)(execute IdentifyCauses))
Plan3:((start) (execute CBR2:RetrieveCase)(execute CBR2:GetQValues)(execute IdentifyCauses))
Plan1:((start) (execute CBR2:RetrieveCase)(execute RetrieveCauseCase))
Plan2:((start) (execute MBR:GetSensorNames)(execute CBR2:GetQValues)(execute IdentifyCauses))
Plan3:((start) (execute CBR2:RetrieveCase)(execute CBR2:GetQValues)(execute IdentifyCauses))
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Develop SWCLOSOWL and OWL-S Files of 6600 linesAgent Architecture by Planner, Memory, ExecuterImplement Memory and ExecuterDemonstration at ISWC2004, Hiroshima
Web Service ExecutionWeb Service Execution
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Internet
ISP
ISP Router Firewall
SAGITTARIUS ARIES CAPRICORN
PEGASUS ORION HERCULES
AQUARIUS
Conference Venueat Hiroshima
GALEXHQ at Tokyo
DMZ
LAN
HUB
Exhibition at Exhibition at ISWC2004, HiroshimaISWC2004, Hiroshima
PISCES LIBRA
Remote Call Agent and Web Services at ISWC2004 Venue
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Internet
ISP
ISP Router Firewall
PISCES
GALEXat Tokyo
DMZ
LAN
HUB
PEGASUS
AQUARIUS
planner
executer
interface
memory
Agent gxprocess.rdf
File Deploy File Deploy ManagementManagement
Web ApplicationWeb Applicationgxprocesswithmbr.rdf
gxprocesswithoutmbr.rdf
I.E.I.E. The Agent Action is changed in case of different two Process Files deployeds
Load
Deploy
Demonstration for ExhibitionDemonstration for Exhibition
Conference Venueat Hiroshima
WWW2005 Workshop 5/10/2005
<process:Sequence <process:Sequence rdf:aboutrdf:about==““http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#JudgePlantStateSequenceexpress.co.jp/semweb/gxprocess#JudgePlantStateSequence””>>・・・・・・</process:Sequence></process:Sequence><<process:Sequence process:Sequence rdf:aboutrdf:about="="http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#DiagnosePlantProcessInTankCoolDowexpress.co.jp/semweb/gxprocess#DiagnosePlantProcessInTankCoolDownModeSequencenModeSequence">">・・・・・・</process:Sequence> </process:Sequence> <process:Sequence <process:Sequence rdf:aboutrdf:about="="http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#DiagnosePlantProcessByMBRInTankCoexpress.co.jp/semweb/gxprocess#DiagnosePlantProcessByMBRInTankCoolDownModeSequenceolDownModeSequence">">
<process:components><process:components><<process:ControlConstructListprocess:ControlConstructList>>
<shadow<shadow--rdf:restrdf:rest>><<process:ControlConstructListprocess:ControlConstructList>>
<shadow<shadow--rdf:restrdf:rest>><<process:ControlConstructListprocess:ControlConstructList>>
<shadow<shadow--rdf:restrdf:rest rdf:resourcerdf:resource="http://www.daml.org/services/owl="http://www.daml.org/services/owl--s/1.1B/generic/ObjectList.owl#nil" /> s/1.1B/generic/ObjectList.owl#nil" /> <shadow<shadow--rdf:firstrdf:first rdf:resourcerdf:resource="="http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#MBRAnomalyCauseIdentifyPerformexpress.co.jp/semweb/gxprocess#MBRAnomalyCauseIdentifyPerform" /> " />
</</process:ControlConstructListprocess:ControlConstructList>></shadow</shadow--rdf:restrdf:rest>><shadow<shadow--rdf:firstrdf:first rdf:resourcerdf:resource="="http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#GetSensorQValueListProcessPerformexpress.co.jp/semweb/gxprocess#GetSensorQValueListProcessPerform" /> " />
</</process:ControlConstructListprocess:ControlConstructList>></shadow</shadow--rdf:restrdf:rest>><shadow<shadow--rdf:firstrdf:first rdf:resourcerdf:resource="="http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#GetDiagnosingSensorNameListPerforexpress.co.jp/semweb/gxprocess#GetDiagnosingSensorNameListPerformm" /> " />
</</process:ControlConstructListprocess:ControlConstructList>></process:components></process:components>
</process:Sequence></process:Sequence><process:Sequence <process:Sequence rdf:aboutrdf:about="="http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#DiagnosePlantProcessByCBRInTankCoexpress.co.jp/semweb/gxprocess#DiagnosePlantProcessByCBRInTankCoolDownModeSequenceolDownModeSequence"> "> ・・・・・・</process:Sequence></process:Sequence><process:Sequence <process:Sequence rdf:aboutrdf:about="="http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#DisplayInformationProcessInAbnormexpress.co.jp/semweb/gxprocess#DisplayInformationProcessInAbnormalStateSequencealStateSequence"> "> ・・・・・・</process:Sequence></process:Sequence><process:Sequence <process:Sequence rdf:aboutrdf:about="="http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#DisplayInformationProcessInNormalexpress.co.jp/semweb/gxprocess#DisplayInformationProcessInNormalStateSequenceStateSequence"> "> ・・・・・・</process:Sequence></process:Sequence><process:Sequence <process:Sequence rdf:aboutrdf:about==““http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#CollectInformationInNormalStateSeexpress.co.jp/semweb/gxprocess#CollectInformationInNormalStateSequencequence””> > ・・・・・・</process:Sequence></process:Sequence><process:Sequence <process:Sequence rdf:aboutrdf:about==““http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#CollectInformationInAbnormalStateexpress.co.jp/semweb/gxprocess#CollectInformationInAbnormalStateSequenceSequence””> > ・・・・・・</process:Sequence></process:Sequence><process:Sequence <process:Sequence rdf:aboutrdf:about==““http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#PlantOperationSupportProcessWhenSexpress.co.jp/semweb/gxprocess#PlantOperationSupportProcessWhenStateChangedSequencetateChangedSequence””>>・・・・・・</process:Sequence></process:Sequence><process:Sequence <process:Sequence rdf:aboutrdf:about==““http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#PlantOperationSupportProcessInOpeexpress.co.jp/semweb/gxprocess#PlantOperationSupportProcessInOperationModeSequencerationModeSequence””> > ・・・・・・</process:Sequence></process:Sequence><process:Sequence <process:Sequence rdf:aboutrdf:about==““http://www.galaxyhttp://www.galaxy--express.co.jp/semweb/gxprocess#PlantOperationSupportSequenceexpress.co.jp/semweb/gxprocess#PlantOperationSupportSequence””> > ・・・・・・</process:Sequence></process:Sequence>
Process File with MBR SystemProcess File with MBR System
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
START
translateErrorMessage generateTrendGraph getSensorTagList getNonconformance
Report getTroubleManual
generateErrorMessageWindow getTSensorList
AnomalyCauseIdentify
translateCauseMessage
generateMbrMessageWindow
END
updateCbrOfHelpWindow
updateTroubleManual
OfHelpWindow
AbnormalityNotifyingTask
Trend graphGeneratingTask
Fault ReportSearchingTask
Trouble ManualSearchingTask
Abnormality CauseDiagnosingTask
Task Sequence in case of Process File with MBRTask Sequence in case of Process File with MBR
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Display Image in case of Process File with MBRDisplay Image in case of Process File with MBR
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Lessons Learned from HiroshimaLessons Learned from HiroshimaOWL-S 1.1 is a mixture of program specification ontology and program description
Local Variables and ScopeDataflow Four Files of Service, Profile, Process, and Grounding, refers each other.
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Agent should not look at program by OWL-SAgent cares inputs, outputs, preconditions, effects.Agent does not care control flow and data flow.Local variables and scope is emerged at agent’s performance of composed servicesFour files are tedious and easy to involves error.
Lessons Learned from HiroshimaLessons Learned from Hiroshima
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Task Processing Language Task Processing Language for Web Service Agentfor Web Service Agent
Same Capability for OWL-SGenerate OWL-S, if neededRealistic OWL-S Machinery
Planning from scratchPlanner generates task flowMemory generates program flowExecuter executes program flow
Business flow, Program Specification
Concrete Program
Program Execution
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Web Browser UserMessage Generating
Web-Service
Domain-ontology
Operator’sTask-ontology
Agent’sTask-ontology
Case-Based SearchWeb-Service
Model-Based DiagnosingWeb-Service
Case-Based MonitoringWeb-Service
Plant Data DistributionWeb-Service
Multimedia SearchWeb-Service
GUI GeneratingWeb-Service
Software AgentSoftware Agent
Development of Web AgentDevelopment of Web Agent
AgentExecuter
AgentMemory
Agent
Interface
AgentPlanner
Situated Agent
・ Check before Leap・ Execution Monitoring・ Replanning
資料4
WWW2005 Workshop 5/10/2005
Work to DoWork to DoMemory Machinery
Memory Organization Package (MOP) on SWCLOSExecuter Machinery
Expand Scheme Processor to Task InterpreterRead-Eval-Print Loop to Read-Instantiate-Perform-Print Loop
Planner MachineryUCPOP on top of SWCLOS+MOP
Framework for Situated Agent