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Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes1 SISTEMAS MULTIAGENTES Prof. Fred Freitas -

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Apresentação em tema: "Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes1 SISTEMAS MULTIAGENTES Prof. Fred Freitas -"— Transcrição da apresentação:

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2 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes1 SISTEMAS MULTIAGENTES Prof. Fred Freitas -

3 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes2 Índice w Inteligência centralizada x distribuída w Motivações w Classificações w Resolução distribuída de problemas - RDP w Sistemas Multiagentes - SMAs w SMAs Reativos w SMAs Cognitivos w Comunicação entre agentes cognitivos w Noções fraca e forte de agente w Sistemas Híbridos w Problemas em IAD w Aplicações

4 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes3 Inteligência : Centralizada ou Distribuída ? w Visão de Inteligência: Coletiva ou individual? w Não aproveitamos muito o trabalho alheio. w A Internet nos faz trabalhar de forma mais inteligente (nenhum componente é crítico). w Resolução de problemas : Há alguns cuja solução é inerentemente distribuída ou fica mais fácil distribuindo! w Agentes sem inteligência podem em conjunto gerar algo inteligente? w A inteligência de cada ser humano é centralizada ou distribuída ??

5 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes4 Histórico w HEARSAY II [Corkill et al.73] Arquitetura de quadro-negro. w Sociedade da Mente [Minsky78] Distribuição, independência e emergência. w Contract Net [Smith 82] Leilão de tarefas. w Robôs reativos [Brooks 86] Arquitetura de subsunção (taxonomia).

6 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes5 Sociedade da Mente [Minsky] w Uma porção de agências por mente! w Ações/soluções emergem das interações entre as agências: Conflitos Metas (prazer, dor) diferentes representações neurais e simbólicas mecanismos de controle e vias, Garis Ativadores memória de agentes reuso criativo hierarquias de sociedades Scripts habilidades construídas a partir de somas teias de RNAs w Aceitam-se ambiguidades e erros!

7 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes6 Sociedade da Mente [Minsky]

8 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes7 Exemplo w O Quebra-cabeça dos N(8) números é um NP-completo. w A*-3x3 peças w IDA*-4x4 peças w RTA*-5x5 peças w Sem escalabilidade w RDP-testes c/30x30! w Cd peça:ag.reativo. w A solução emergiu das interações entre eles. w Primitivas de satisfação, fuga e agressão, c/ pontuação por distância, restrições de trancamento, loops e pontas. H E A B F D C G

9 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes8 Quebra-cabeça dos N números

10 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes9 E B C A H F D G Quebra-cabeça dos N números Bloqueado Ativo

11 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes10 E B C A H F D G Quebra-cabeça dos N números Bloqueado Ativo

12 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes11 B C E A H F D G Quebra-cabeça dos N números Ativo

13 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes12 B C H A G E F D Quebra-cabeça dos N números Ativo

14 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes13 A B C G H EF D Quebra-cabeça dos N números Bloqueado Ativo

15 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes14 IA Clássica w Metáfora psicológica: uma pessoa ou entidade resolve o problema. w Inteligência atomizada, restrita aos micro aspectos de sua própria racionalidade.

16 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes15 IA Distribuída - Sistemas Multiagentes w Complementa a metáfora psicológica com uma sociológica. w As soluções emergem de ações e interações produtivas entre agentes autônomos. w Relacionada aos macro aspectos dos agentes :agentes enquanto sociedade. w Inspirada também em linguística, sociologia, economia, filosofia, biologia...

17 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes16 IA e SD w Resolução de Problemas w Aprendizado Simbólico Conexionista w Dedução e inferência w Processamento de Linguagem Natural w Sistemas Especialistas w Agentes w Interconexão de máquinas, sistemas, redes, etc w Heterogeneidade w Comunicação w Concorrência w Compartilhamento de recursos w Objetos Distribuídos w Escalabilidade w Transparência

18 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes17 IA Distribuída (IAD) w Não é IA paralela, nem Sistemas Distribuídos. w Resolução grupal de problemas, através de cooperação (diferente de colaboração). w Grande interatividade e capacidade de comunicação. w Organização - meios que garantam a convergência: Estruturas de autoridade e controle divididos. w Divisão de conhecimento e recursos.

19 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes18 Motivações de Multiagentes w Avanços científicos: grandes redes heterogêneas abertas, concorrência, sistemas distribuídos, bibliotecas digitais Interdependências complexas Não há controle global w Limitação de recursos e de racionalidade w Problemas grandes e complexos, experimentação w Domínios distintos w Recuperação de informações(IR), Mineração de Dados e Mediação de alto nível. w Internet! w Simulação de sistemas naturais e sociais, jogos

20 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes19 Classificações em IAD w Divisão de tarefas Resolução Distribuída de Problemas - RDP Sistemas Multiagentes - SMAs w Inteligência de cada agente Reativos Cognitivos w Cooperação Cooperativos Competitivos

21 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes20 Resolução Distribuída de Problemas - RDP w Ênfase no global: modelo, problema e critérios de sucesso. w Objetivos da sociedade. w Colaboração entre agentes distribuídos. w E:Tarefas,ambiente. w S:modelo dos agentes e esquema de resolução das tarefas.

22 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes21 RDP Problema Projeto das Organizações Projeto das Interações Projeto dos Agentes Divisão em subproblemas Concepção Resolução

23 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes22 Sistemas Multiagentes - SMA w Ênfase no local: modelo, problema e critérios de sucesso. w Objetivos dos agentes. w Coordenação entre agentes num mesmo ambiente. w E:agentes,ambiente. w S:tarefas resolvíveis e esquema de resolução das tarefas.

24 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes23 SMA Projeto das Organizações Projeto das Interações Projeto dos Agentes Concepção Resolução

25 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes24 SMAs Reativos X SMAs Cognitivos w Conhecimento implícito w Não-histórico w Behaviorista ou positivista w Reativo w Comunicação indireta w Inspirado em coletivos de animais w Uma porção de agentes w Conhecimento explícito w Mentalista e histórico w Subjetivista (BDI) w Deliberativo w Comunicação direta w Inspirado nas sociedades humanas w Poucos agentes

26 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes25 SMAs Reativos w R. Brooks 86 - Arquitetura de subsunção (taxonomia) Controlar robôs físicos (dinamismo e desconhecimento). Inteligência pode ser gerada sem conhecimento explícito ou raciocínio abstrato! É uma propriedade emergente de certos sistemas complexos. A inteligência real está situada no mundo, e não em sistemas desincorporados ( especialistas, provadores, etc)! Comportamento inteligente emerge das interações com o ambiente. Competição entre camadas hierárquicas.

27 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes26 SMAs Reativos - Características w Não há representação explícita de conhecimento. w Não há representação do ambiente. w Não há memória das ações. w Os agentes possuem estados internos. w Exemplos de modelos : Funcionalidade emergente Eco-resolução

28 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes27 Eco-resolução w Solução é um estado estável de comportamentos. w Eco-agentes possuem : Objetivo : Estado de satisfação Estado interno, baseado em autômato finito: Satisfeito Em busca de satisfação Em fuga Ações elementares: comportamentos de satisfação e fuga Vontade de estar satisfeito Obrigação de fugir, quando atacado Percepção : Quem o incomoda

29 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes28 Tipos de SMAs Cognitivos w Agentes organizados Perspectivas múltiplas, leis e regras sociais w Agentes negociantes Resolução de conflitos por negociação w Agentes intencionais Intenções (ou escolhas), compromissos, planos parciais w Agentes cooperativos Representação mútuas, alocação de tarefas w Módulos com comunicação.

30 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes29 ED ECER RaciocínioDecisão Revisão Percepção RecepçãoEmissão Ação Descrição externaRaciocínio Social

31 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes30 Comunicação entre agentes w Troca de mensagens ou Quadro Negro. w Protocolos:KQML,HTTP,HTML,OLE,CORBA,DcOM. w Segurança : Selos / autenticações. w Mediação : Baseada em ontologias ou transacional.

32 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes31 Arquiteturas Distribuídas

33 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes32 SMAs Cognitivos – Teoria dos Atos de Fala w Os SMAs Cognitivos podem basear-se em Teoria da Decisão, Utilidade, Jogos ou Dependência w A comunicação basear-se na Teoria dos Atos de Fala. w Como uma ação, a comunicação deseja mudar o ambiente. w Atos de fala são assertivos(informativos), diretivos, comissivos, declarativos ou expressivos (emoções). w KQML e Arcol (FIPA) implementam alguns destes atos w O vocabulário de comunicação entre os agentes é desempenhado por uma ontologia

34 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes33 Ontologias w Conceitualização acerca de uma área de conhecimento [Gruber 95] Conjuntos de conceitos, definições, relações, axiomas e restrições sobre a área w As ontologias garantem, através de um vocabulário comum de termos e seus respectivos conceitos, a comunicação em nível de conhecimento entre agentes cognitivos

35 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes34 Noção Forte de Agente w Noções mentalísticas : postura intencional, não- mecanicista e útil, pelo emprego de crenças, desejos e intenções/escolhas (BDI). w Honestidade e senso de equipe. w Racionalidade e aprendizado/adaptação social. w Resolução de problemas complexos e exploração. w Programação Orientada a Agentes[Shoham]: Consistência interna (crenças,obrigações,...) Persistência de estado mental Capacidade de desincumbir a si e a outros, se não há capacidade de cumprir as metas.

36 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes35 Noção Forte de Agente - Lógicas w Difícil formalização : crenças exigem lógicas mais complexas, porque Acredita(Zé,Melhor-ponta(Garrincha)) e Mané=Garrincha não quer dizer que Acredita(Zé,Melhor-ponta(Mané)) ! w Lógicas modais normais/ lógicas de conhecimento e crença. w Mundos possíveis, crenças(KD45), lógicas que combinam atitudes diferentes. w Passa a existir o problema de revisão de teoria (ou revisão de crenças)

37 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes36 Sistemas Híbridos w As camadas superiores são deliberativas e as inferiores são reativas, com maior precedência. w Problema: como gerenciar interações clean entre camadas. w InteRRaP - hierárquico : Interação com o mundo. Padrões de comportamento ativados com pré-condições Planos e cooperação Orientado por dados e metas

38 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes37 Agentes não-estritamente cooperativos: o Dilema do Prisioneiro

39 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes38 Classificação social de agentes SMA IndependenteCooperativo DiscretoCooperaçãoComunicativo Ñ-comunicativo emergente DeliberativoNegociador

40 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes39 Problemas em IAD w Ausência de metodologias de projeto claras. w Incerteza e conflito. w Interação e linguagens ainda não sedimentadas. w Modelagem de outros agentes. w Chaveamento cognitivo/ reativo. w Quais informações devem ser globais e quais locais. w Quando executar, planejar e coordenar. w Principais : coerência e cooperação, através da coordenação (forte ligação com planejamento e escalonamentos).

41 Fred Freitas - - Sistemas Multiagentes40 Aplicações w Interpretação de dados e planejamento distribuídos w BDs distribuídos e SDs w Roteamento, equilíbrio de carga w CSCW e PDAs w CAD/CAM/CAE w Recuperação de informações w PLN w Tomada de decisão distribuída w Escalonamento w Diagnóstico e monitoração w Robótica : visão e trajetória w Produtos: General Magic, IBM, etc. w Transportes Tráfego urbano e aéreo w Controle de aceleração de partículas w Distribuição de eletricidade w Alocação de recursos em fábricas distribuídas w Sistemas de Telecomunicação w Assistência a pacientes w Controle de espaçonaves w Fabricação de aço w Simulação de comportamentos w Cinema w Mineração, cartografia, imagens


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