Agentes Quartas à Tarde no DEI 3 de Maio de 2000.

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2 Agentes Quartas à Tarde no DEI 3 de Maio de 2000

3 Estrutura da Sessão Introdução à Tecnologia de Agentes A Tecnologia dos Agentes aplicada à Robótica Móvel Possíveis Aplicações de Sistemas Baseados em Agentes Ferramentas de Suporte ao Desenvolvimento

4 Introdução à Tecnologia dos Agentes

5 Estrutura da Apresentação Introdução Conceito de Agente Arquitectura de um Agente Sistema Multi-Agente Uma Aplicação Prática no domínio da Robótica Móvel desenvolvida com base na Tecnologia dos Agentes

6 Introdução Autonomia –Os computadores como escravos obedientes … –Novas áreas exigem sistemas capazes de agir autonomamente e em tempo real a situações imprevisíveis. A autonomia é a solução mais apropriada a muitas aplicações. Sistemas de Computação capazes de uma acção autónoma e flexível são conhecidos por Agentes

7 Introdução Sistemas Distribuídos –A complexidade crescente das aplicações torna impossível projectá-las como entidades monóliticas. Além disso elas têm que se ajustar a ambientes computacionais organizados em rede. –A distribuição de competências, de controlo e de informação requer novos mecanismos de resolução de problemas. A Tecnologia dos Agentes, especialmente a dos Agentes Inteligentes, é uma das mais promissoras para o desenvolvimento de sistemas distribuídos e complexos.

8 Introdução A Robótica A Internet em geral e a Web em particular são os mais recentes e relevantes desenvolvimentos no mundo da transferência da informação e provavelmente da própria computação. O valor da Web está associado aos bens e serviços que ela oferece, no entanto a tarefa de extrair valor da Web é consumidora de muito tempo limitando a produtividade do utilizador. A tecnologia dos agentes surge como uma solução A Robótica e a Internet foram as áreas impulsionadoras da tecnologia dos agentes inteligentes

9 Agentes Inteligentes e a Internet Os agentes são entidades de software que assistem pessoas e agem em seu nome. Objectivo:Tornar as nossas vidas mais fáceis e rentabilizar o nosso tempo Facilitando o uso dos computadores e da Internet Filtrando e-mail, pesquisando NetNews, lembrando marcações Pesquisando informação submetendo-a a vários motores de pesquisa e filtrando-a e - Business...

10 Agente Um agente é uma entidade capaz de perceber o seu ambiente através de sensores e agir sobre esse ambiente através de actuadores (Russel, Norvig 1995) Agentes são componentes persistentes e activas, que percebem, raciocinam, actuam e comunicam (Hunhs, Singh 1997) Agentes são sistemas que habitam em ambientes complexos, sentem o ambiente e actuam de modo autónomo executando o conjunto de tarefas para que foram construídos (Maes 1990).

11 Um agente é um sistema computacional capaz de uma acção autónoma e flexível num determinado ambiente (Woldridge 1999). Autonomia – capacidade de operar sem intervenção de terceiros exercendo algum tipo de controlo sobre as suas acções. Adaptabilidade – capacidade melhorar o seu desempenho a partir da experiência Flexibilidade – Reactivo, Pró-activo e Social Reactivo – percebe o seu ambiente e responde rapidamente as alterações que nele ocorrem Pró-activo - exibe um comportamento orientado aos seus objectivos, tomando iniciativa e reconhecendo oportunidades Social – tem capacidade de interagir com o ambiente e com outros agentes Agente

12 Arquitectura de um Agente A arquitectura de um agente é o conjunto de módulos componentes, sua organização e interacção com vista a dotar o agente de determinadas funcionalidades. Os três grandes grupos: –Arquitecturas Deliberativas –Arquitecturas Reactivas ( não deliberativas) –Arquitecturas Híbridas –Arquitecturas BDI (Beliefs, Desires and Intentions)

13 Arquitectura Deliberativa Ambiente SensoresActuadores Arquitectura Deliberativa SentirModelarAgirPlanear

14 Arquitectura Reactiva Ambiente SensoresActuadores Arquitectura Reactiva Situação/Acção

15 Arquitectura Híbrida Ambiente Sensores Actuadores Arquitectura Híbrida Planeador Deliberativo Executor Reactivo Sequenciador

16 Sistema Multi-Agente (SMA) SMA é qualquer sistema composto por vários agentes que interagem na prossecução de um objectivo comum. A potencialidade de um SMA está alicerçada na comunidade de agentes que o constituem e nas respectivas capacidades de coordenação desses vários agentes.

17 Sistema Multi-Agente (SMA) Os SMA fornecem um outro tipo de comportamento, um comportamento emergente onde as capacidades do sistema superam a soma das capacidades dos agentes. O modelo de agentes a trabalharem em conjunto surge como uma nova geração de aplicações informáticas avançadas havendo quem o refira como um novo paradigma da Engenharia de Software

18 A Tecnologia dos Agentes e uma sua aplicação à Robótica Móvel

19 Uma Aplicação Desenvolvimento de uma Arquitectura de Controlo Híbrida, Distribuída e Adaptável para um Robô Móvel

20 Conceito de Agente na Aplicação No âmbito desta aplicação o conceito de agente está presente a dois níveis: –Robô Móvel é visto como um Agente Autónomo Situado e Corporizado –O Sistema de Controlo do robô móvel foi desenvolvido como um Sistema Multi-Agente

21 Robôs Móveis Um robô móvel é por inerência um agente autónomo cujo comportamento é determinado pela interacção dos seus próprios processos com o ambiente em que está integrado, no contexto de execução de uma determinada tarefa. Garantir uma interacção apropriada é tarefa árdua envolvendo capacidade de lidar com incerteza, de resposta em tempo real, assim como de sentir, agir e planear. O desenvolvimento de arquitecturas de controlo para robôs móveis é um dos principais desafios da robótica de hoje.

22 Plataforma Móvel-RobuterII Computador Próprio –68020 16MHz 1Mbyte RAM –O. S. ALBATROS Sistema Sensorial –sensores ultrasónicos –sistema pára-choques Sistema Odométrico Comunicação a partir de computador anfitrião ( via radio) –carregamento de programas –controlo interactivo

23 ARCoS - A utonomous R obot Co ntrol S ystem A arquitectura ARCoS desenvolvida tem como objectivo transformar a plataforma móvel num verdadeiro agente autónomo com as seguintes características: – situado e orientado aos objectivos – adaptável e extensível Arquitectura Híbrida, Distribuída e Adaptável

24 Estrutura Global do Robô Autónomo Plataforma Móvel ARCoS Navegador Planeadores RA1 RA2 RAn Agentes Reactivos Mediador Interface ARCoS/Plataforma Móvel Base de Conhecimento

25 Arquitectura Híbrida e Distribuída ARCoS Camada Deliberativa Camada Reactiva Navegador Planeadores Planos Abstractos ConselhosTarefas RA1 RA2 SA Agentes Reactivos RAn

26 Um Agente Reactivo (RA) Responsável por uma competência elementar de navegação Coopera com outros RAs para alcançar competências de navegação mais complexas Arquitectura Multi-Paradigma –Lógica Difusa e Redes Neuronais Reactividade Controlo Distribuído Adaptabilidade

27 Arquitectura de um Agente Reactivo Controlo Difuso Monitor Conhecimento Prévio Mecanismo Inferência Difuso Selector da Acção Estratégia Integração e Coordenação das Propostas dos RAs Saída MSaída M Conhecimento Adquirido Pré- Processamento Memória Associativa

28 Arquitectura de um Agente Reactivo (RA) Características Sistema Difuso –Incerteza e Imprecisão Capacidades de Aprendizagem –Rede Neuronal Flexibilidade –Conhecimento Prévio –Conhecimento Adquirido da Experiência Saída Múltipla –Evitar Informação Escondida –Integração e Coordenação com outros RA

29 Conclusões A arquitectura de controlo desenvolvida transforma uma plataforma móvel num verdadeiro agente móvel autónomo situado e orientado aos seus objectivos controlo distribuído adaptável extensível