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RoboCup O RoboCup é uma competição internacional de robótica cujo objectivo é despertar interesse e promover investigação na área da inteligência artificial.

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1 RoboCup O RoboCup é uma competição internacional de robótica cujo objectivo é despertar interesse e promover investigação na área da inteligência artificial.

2 Rescue A RoboCupRescue League é uma expansão à competição de futebol, com um novo ênfase na investigação em áreas socialmente relevantes.

3 O Ambiente Simulado Modelo virtual de uma cidade Simulação das 72 horas que sucedem uma catástrofe natural Forças de emergência mobilizam- se de modo a minimizar a perda de vidas e os danos materiais

4 Vista 3D de parte da cidade de Kobe (Japão) Vista 2D de parte da cidade de Foligno (Itália)

5 Domínios do Projecto Sistemas multi-agente Agentes heterogéneos Ambientes parcialmente desconhecidos Ambientes dinâmicos

6 Arquitectura do Sistema de Simulação Divisão em sub-módulos de simulação Sistema de simulação com passos discretos Em permanente desenvolvimento Em constante crescimento

7 Objectos do Mundo Simulado Edifícios com nível crescente de desmoronamento (1 a 4) Estradas com obstrução: (1) Parcial (2) Total Refúgio O refúgio (vista 2D e 3D, respectivamente) a) Saudável b) Ferido c) Morto Civis com diferente nível de saúde

8 Ambulâncias Ambulância a resgatar um civil Civil Soterrado Ambulância Civil saudável Função: Desenterrar agentes e levá-los ao refúgio Desafios associados: Escalonamento de salvamentos Estimação do tempo de vida de agentes soterrados Coordenação entre ambulâncias Coordenação com agentes de tipo diferente

9 Bombeiros Edifícios em chamas Bombeiros Edifício a ser apagado Jacto de água Função: Apagar incêndios e/ou controlar a sua expansão Desafios associados: Escolha da melhor região a apagar Escolha do melhor edifício dentro de uma região Antecipar possíveis expansões do fogo, quer em termos de área afectada, quer a nível de vidas humanas em risco Gestão colectiva e individual da quantidade de água nos tanques Coordenação entre bombeiros Coordenação com agentes de tipo diferente

10 Polícias Polícia a aproximar-se de uma obstrução Polícia a desobstruir uma estrada Estradas obstruídas Função: Desobstrução de estradas Desafios associados: Escalonamento de estradas a desbloquear considerando agentes de emergência presos, vias principais, caminhos para incêndios e refúgios Coordenação entre polícias Coordenação com agentes de tipo diferente

11 Percepção e Actuação Existem três tipos de informação sensorial: –Visual –Audição –Recepção rádio Um agente pode executar as seguintes acções: –Deslocar-se –Falar (voz e rádio) –Acções específicas do tipo de agente

12 Agentes Centro e comunicação Função: Servir de interface de comunicação entre agentes de diferentes tipos Tomar decisões de coordenação de agentes Desafios associados: Tirar partido da visão global para melhorar as decisões de alto nível Coordenação dos agentes do mesmo tipo Gestão das limitações de comunicação

13 Mais informações:

14 A equipa FC Portugal

15 Estados de simulação É da responsabilidade de cada agente enviar as acções/mensagens antes do inicio do próximo tempo Devido à natureza discreta do simulador, para um agente, cada passo de simulação tem: Fase de percepção Fase de envio de acções Fase de envio de mensagens

16 Blocos comuns aos agentes Módulos de gestão de comunicações Módulos de movimentação Módulos de particionamento de mapa

17 Funcionamento de Ambulâncias Após fase inicial agem como uma só Fazem o escalonamento dos agentes conhecidos e desenterram o melhor Uma leva ao refúgio, as outras passam para o seguinte Quando não conhecem mais civis, exploram as partes desconhecidas do mapa

18 Ambulâncias - melhorar Melhorar a predição do tempo de vida Conseguir prever a influência dos incêndios nos agentes soterrados

19 Funcionamento de Bombeiros Ataque inicial – escolha do melhor edifício a apagar. Formar grupos Atribuir uma região a cada grupo Escolha de edifícios alvo e origem Recarregar água Procurar incêndios Procurar civis Verificar saúde de civis

20 Bombeiros - melhorar Adicionar factores de avaliação relevantes –Ex: Definição do conceito de Bairro Parameterizar melhor os edifícios que não vale a pena apagar Conseguir prever melhor a evolução dos incêndios.

21 Funcionamento de Polícias Gestão de Tarefas: Libertar agentes Limpar caminhos para determinada região Limpar à volta do refúgio Limpar caminho para determinado edifício Limpar célula Procurar civis na célula

22 Polícia - melhorar Conseguir identificar nós chave prevendo o tráfego com base na localização de civis, incêndios e refúgios

23 Tomada de decisões Para cada decisão existe uma fórmula Em cada formula são considerados vários factores de decisão Cada factor é normalizado e afectado por um coeficiente Existem ainda factores de folga/confiança para os casos limite

24 Configuração de Agentes Existe um ficheiro de configuração para cada tipo de agente Existem ficheiros de configuração específicos para certos mapas

25 Exemplo de uma tomada de decisão Escolha do próximo edifício na fronteira de uma região a ser apagado Para cada edifício a arder na fronteira: weight = (coefc * wc + coefnn * wnn + coefdc * wdc + coefdu * wdu + coefbn * wbn + coefe * we+ coefunbarea * wpa - coefdestarea * wna); if (((Building *) (*it))->buildingAreaTotal() < param(area_limit)) weight += param(area_priority); if (((Building *) (*it))->fieryness() == 1) weight += param(one_fieryness_priority); if (((Building *) (*it))->fieryness() == 2) weight += param(two_fieryness_priority);

26 Exemplo de uma tomada de decisão (cont) Cálculo de um sub-peso: wc = (double)(civNum - mincn) / (maxcn - mincn + 1E-6); wc *= (int) ((civNum - 1) / acn) + 1;

27 Exemplo de pesos em Polícias ProcessCell=5 FreeAgent=180 ClearPath=30 ClearToBuilding=10 ClearAroundBuilding=15 SearchCellForCivilian=1

28 Mais informações:

29 FCPx FC Portugal eXtended Freiburg Viewer Ferramenta para análise de resultados Comparação entre diferentes equipas Comparação entre estratégias, abordagens e/ou parâmetros de agentes na mesma equipa

30 Avaliação competitiva V – Score P – Número de agentes vivos S – Somatório da saúde de todos os agentes vivos Sint – Somatório da saúde de todos os agentes no início da simulação B – Área total de edifícios não danificada Bint – Área total não danificada no início da simulação

31 Novos parâmetros de avaliação Necessários para: Avaliar pequenas melhorias Contrariar a natureza estocástica do simulador Comparações precisas entre agentes de diferentes equipas Avaliação de aspectos precisos de um agente Identificar as principais falhas de uma equipa

32 Final do Campeonato Europeu

33 Usando o FCPx...

34 Análise Comparativa Em tabelas...

35 E em gráficos... FC PortugalMRL

36 Mais informações:


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