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Frameworks Conceituais para SMA

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Apresentação em tema: "Frameworks Conceituais para SMA"— Transcrição da apresentação:

1 Frameworks Conceituais para SMA
Equipe do Curso de ES para SMA {lucena, choren,

2 Definições concept: "a general idea derived or inferred from specific instances or occurrences." framework: "a fundamental structure", "a set of assumptions, concepts, values, and practices that constitutes a way of viewing reality.“ [www.dictionary.com] Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

3 Framework Conceitual para SMA
Motivação: não existe uma definição comumente aceita sobre agentes. Objetivo: definir os conceitos relacionados a SMA e descrever os contextos nos quais estes conceitos são utilizados. Um framework conceitual para SMA deve definir as abstrações comumente encontradas em SMAs, suas propriedades, seus relacionamos, suas ações e suas interações. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

4 Alguns Frameworks Conceituais para SMAs
TAO (Silva et al., 2003) d'Inverno e Luck (d'Inverno et al., 2001) Yu e Schmid (Yu et al., 1999), KAoS (Dardenne et al., 1993) Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

5 TAO

6 Arquitetura MOF de 4 camadas
Camada de meta-meta-modelo MOF meta-meta-modelo ER meta-meta-modelo instanciação Camada de meta-modelo UML meta-modelo TAO meta-modelo Camada de modelo de domínio UML modelos MAS modelos Camada de instância Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

7 Arquitetura MOF de 4 camadas
Camada de meta-meta- modelo Entity Relationship Relationship Entity Entity Conceptual Framework Camada de meta-modelo Agent play Role ownership Organization Camada de modelo de domínio Conceptual Model User Agent play Buyer ownership Marketplace Camada de instância Bob's Agent play Clothes Buyer ownership Wal-Mart Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

8 Entidades e Relacionamentos
Ambiente specialization association association inhabit association Objeto specialization association aggregation dependency association play association specialization dependency aggregation association inhabit ownership Organização Papel de Objeto specialization ownership play dependency association inhabit association Agente play Papel de Agente specialization control dependency aggregation association specialization association Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

9 Estado: informações sobre si mesma e sobre outras entidades
Toda entidade possui: Propriedades = estado + comportamento Relacionamentos Estado: informações sobre si mesma e sobre outras entidades Comportamento: conjunto de ações que pode executar Relacionamentos: define o contexto no qual duas entidades estão relacionadas Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

10 Comportamento: métodos
Objeto Estado: atributos não tem qualquer estrutura predefinida armazena informações sobre si mesmo, sobre o ambiente e outros objetos em seus atributos Comportamento: métodos define as operações que podem ser executadas as operações podem modificar o estado do objeto Um objeto tem controle sobre seu estado Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

11 Objeto Objeto tradicional:
não tem controle sobre seu comportamento, ou seja, faz tudo solicitado por outra entidade não pode modificar seu comportamento Os objetos são entidades passivas que fazem tudo que qualquer um pedir e somente quando solicitado Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

12 Agente Estado: crenças, objetivos, planos e ações Crenças: conhecimento sobre o ambiente, sobre si mesmo e sobre outras entidades O que o agente sabe, o que ele vê, suas memórias e suas percepções Objetivos: estados futuros ou desejos que o agente pretende alcançar ou satisfazer Associados a pelo menos um plano que o agente executa para alcançar o objetivo Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

13 Plano: composto por ações
Agente Plano: composto por ações Está relacionado a um conjunto de objetivos que o agente pode alcançar ao executá-lo Ações: execuções do agente Exemplo: mudar o estado mental, enviar e receber mensagens de outros agentes e chamar métodos de objetos Um agente é capaz de escolher um plano com base nos objetivos. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

14 Agente Comportamento:
expresso por meio de seus planos e ações se baseia nas características do agente, por exemplo, interação, autonomia e adaptação Interação: agentes interagem com outras entidades Autonomia: agente é pró-ativo, não precisam de estímulos externos os agentes são entidades orientadas a objetivos Adaptação: agente pode adaptar seu estado e seu comportamento Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

15 Objeto X Agente Estado Comportamento
Armazena o conhecimento sobre si mesmo e sobre outras entidades Comportamento não possui controle sobre o comportamento precisa de estímulos para executar comportamento pré-definido Estado mental: estende o estado de objeto Adiciona ao estado definição de comportamento Comportamento: estende o comportamento de objeto possui total controle sobre seu comportamento (pode dizer “não”) não precisam de estímulos externos ou internos para executar; podem adaptar o comportamento Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

16 Agente é uma entidade ativa e objeto uma entidade passiva.
Objeto X Agente Agente é uma entidade ativa e objeto uma entidade passiva. Agente Objeto reativo + - interação autonomia pró-ativo - + Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

17 Objeto Ativo X Agente Comportamento: Interativo
Comportamento pré-definido Interativo Até certo grau autônomo Possui sua própria thread Começa a executar sem estímulos externos Atende a todas as solicitações de outras entidades Comportamento: Pode adaptar o seu comportamento Interativo Autônomo Possui sua própria thread Executa sem estímulos externos Pode dizer “não” às solicitações de outras entidades Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

18 É o habitat de agentes, organizações e objetos
Ambiente É o habitat de agentes, organizações e objetos eles não podem residir em mais de um ambiente ao mesmo tempo. Estado e o comportamento são definidos com base na característica Pode ser uma entidade passiva, como um objeto, ou pode ser uma entidade ativa, como um agente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

19 Ambiente modelado como uma classe de objeto possui
métodos e atributos Ambiente modelado como um agente possuem crenças, objetivos, ações e planos iniciais. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

20 Organizações agrupam os agentes de um SMA
Organização Organizações agrupam os agentes de um SMA Organização = grupo = comunidades = sociedades Pode definir sub-organizações, axiomas e papéis Sub-organizações: organizações que desempenham papéis em uma organização Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

21 Axioma = regra = lei = norma
Organização Papéis: São desempenhados por agentes, objetos e sub-organizações dentro de uma organização Axioma: regra, lei ou princípio estabelecido. restrições globais da organização às quais os agentes e as sub-organizações devem obedecer. Axioma = regra = lei = norma Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

22 Uma organização estende um agente Estado:
crenças, objetivos, ações, planos e axiomas Comportamento: ações e planos executados pela organização + ações e planos executados pelos agentes e sub-organizações. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

23 Duas propriedades mais importantes:
Papéis Duas propriedades mais importantes: São definidos no contexto de uma organização Uma instância de papel deve ser exercida por um agente, por um objeto ou por uma sub-organização. Orienta e também restringe o comportamento de instâncias que exercem o papel. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

24 Papel de Objeto Descreve um conjunto de características que são vistas por entidades que usam o objeto Orienta o comportamento de objetos porque os objetos agem de acordo com chamadas feitas pelo papel Restringir o acesso ao objeto limitando as informações e o comportamento que outras entidades podem acessar Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

25 Comportamento: métodos
Papel de Objeto Pode também adicionar informações (atributos) e comportamento (métodos) ao objeto que exerce o papel. Estado: atributos mantém as informações Comportamento: métodos são as operações Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

26 Papel de Objeto Entidade B Papel de Objeto Objeto Entidade A
atributo 1 método 1 método 3 Objeto atributo 1 atributo 2 Entidade A método 1 método 2 Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

27 Papel de Objeto Entidade B Papel de Objeto Objeto Entidade A
atributo 1 método 1 método 3 Objeto atributo 1 atributo 2 Entidade A método 1 método 2 Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

28 Um objeto não tem consciência do papel que está exercendo
Papel de Objeto Um objeto não tem consciência do papel que está exercendo O papel de objeto é que sabe a qual objeto está associado Todas as instâncias de papel de objeto são um membro de uma organização e são exercidas por um objeto Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

29 Pode adicionar novos objetivos e crenças ao agente
Papel de Agente Orienta o comportamento de um agente descrevendo seus objetivos ao exercer o papel Restringe o comportamento definindo as ações que o agente deve exercer (deveres) e as ações que pode executar (direito) ao exercer o papel Pode adicionar novos objetivos e crenças ao agente Um agente e uma organização desempenham pelo menos um papel Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

30 Papel de Agente Estado:
crenças e objetivos. Os objetivos dos papéis caracterizam os objetivos que um agente deve alcançar enquanto exerce o papel Comportamento: deveres, direitos e protocolos Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

31 Papel de Agente Deveres (ou obrigações) identificam as ações atribuídas ao agente que está exercendo o papel, ou seja, as responsabilidades Direitos (ou qualificações) identificam as ações que o agente pode executar ao exercer o papel, isto é, eles descrevem as permissões associadas às ações Protocolos definem as interações entre papéis por meio da especificação das mensagens Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

32 Relacionamentos Inhabit:
especifica que a instância de entidade que reside – o cidadão – é criada e destruída no habitat e, portanto, pode entrar e sair dele, respeitando suas permissões um cidadão não pode residir em dois habitats ao mesmo tempo o habitat conhece todos os cidadãos que residem nele, e cada cidadão conhece seu habitat Aplicabilidade: ambientes e agentes, ambientes e objetos e ambientes e organizações Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

33 Relacionamentos Ownership:
Especifica que uma entidade – o membro – é definida no escopo de outra entidade – o proprietário – e que um membro deve obedecer a um conjunto de restrições globais definidas pelo proprietário O membro não existe fora do escopo de seu proprietário Os proprietários conhecem seus membros, e cada membro conhece seu proprietário Aplicabilidade: classes de papel – os membros – e às classes de organização – os proprietários Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

34 Relacionamentos Ownership:
Uma instância de papel (papel do agente ou papel de objeto) só pode ser exercida por entidades na organização que definiu o papel A organização define quem exerce os papéis identificados A organização define qual papel pode ser exercido por uma entidade Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

35 Relacionamentos Play:
Especifica que uma entidade está relacionada a um papel Os agentes e as organizações interagem por meio dos papéis que exercem Os relacionamentos entre agentes, entre agentes e organizações e entre organizações são indiretamente definidos pelos papéis que estão exercendo Quando um objeto está exercendo um papel, as entidades interagem com o objeto por meio de seu papel Aplicabilidade: entre papel de agente e agente, papel de agente e sub-organização, papel de objeto e objeto Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

36 Specialization/Generalization:
Relacionamentos Specialization/Generalization: Define que a sub-entidade que especializa a super-entidade herda as propriedades e os relacionamentos definidos na super-entidade As propriedades herdadas também podem ser redefinidas pela sub-entidade A sub-entidade também pode definir novas propriedades e novos relacionamentos Aplicabilidade: todas as entidades Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

37 Relacionamentos Control:
Define que a entidade controlada deve fazer tudo que a entidade do controlador pedir A entidade controlador conhece as entidades controladas, e cada entidade controlada conhece as entidades que a controlam As entidades controladas e do controlador serão os agentes ou as organizações que estão exercendo os papéis Aplicabilidade: entre dois papéis do agente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

38 Relacionamentos Dependency:
Define que uma entidade – o cliente – pode ser definida para depender de outra – o fornecedor – para realizar seu trabalho Especifica que uma alteração na especificação do fornecedor pode afetar o cliente, mas não necessariamente o contrário O cliente sempre conhece seus fornecedores, mas o contrário pode não ser verdadeiro Aplicabilidade: entre papéis de agente, entre papéis de objeto e entre papel de agente e papel de objeto, Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

39 Relacionamentos Association:
Especifica um relacionamento de semântica que pode ocorrer entre instâncias Se uma entidade estiver associada à outra entidade, ela saberá da existência da outra entidade e, então, poderá interagir com ela Aplicabilidade: entre papéis (papéis de objeto e papéis de agente), ambientes, agentes e objetos, organizações e objetos, e papéis e objetos Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

40 Relacionamentos Aggregation:
Define a entidade que é o agregador e a entidade que é a parte. Se uma entidade estiver agregada a outra, dizemos que ela é o agregador de partes. O agregador pode usar a funcionalidade disponível em suas partes para realizar seu trabalho. Aplicabilidade: entre papéis de objeto e entre papéis do agente. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

41 Sistema Multi-Agentes
Ambiente Organização principal agente objeto Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

42 Sistema Multi-Agentes
Organização principal Papel de agente Papel de objeto Organização principal agente objeto Ambiente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

43 Sistema Multi-Agentes
Sub-Organização Sistema Multi-Agentes Organização principal Organização principal agente objeto Ambiente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

44 Sistema Multi-Agentes
Sub-Organização Sistema Multi-Agentes Organização principal Papel de agente Papel de objeto Organização principal agente objeto Ambiente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

45 Comportamento das Entidades
Análise do comportamento independente do domínio da aplicação Criação das entidades Destruição das entidades Interação entre as entidades Agentes e sub-organizações interagindo com organizações Agentes e sub-organizações interagindo com ambientes Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

46 Criação de papel de agente
Criação das entidades Criação de papel de agente A criação ocorre quando um agente ou sub-organização se compromete com o papel. Condição: existência de um agente ou uma sub-organização para exercer o papel Criador: organização Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

47 Criação das entidades Criação do agente
Um papel deve ser imediatamente criado e associado ao agente Condição: existência de uma organização Criador: outro agente, uma organização ou um ambiente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

48 Criação de organização
Criação das entidades Criação de organização Se a organização sendo criada é uma sub-organização, uma instância de papel deve ser criada e associada à sub-organização Condição: existência do ambiente Criador de organização principal: ambiente Criador de sub-organizações: agente, (sub-)organização ou ambiente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

49 Criação de papel de objeto
Criação das entidades Criação de papel de objeto Criado quando uma entidade (o criador) deseja acessar um objeto em uma organização que restringe a visão do objeto. Deve ser associado a um objeto Condição: existência do objeto Criador: agentes e organizações Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

50 Criação das entidades Criação de objetos
Condição: existência do ambiente Criador: agentes, organizações, objetos e ambientes Não depende do papel Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

51 Criação das entidades Criação de ambiente
O ambiente deve ser criado antes de outras entidades porque elas residem no ambiente. Condição: -- Criador: máquina virtual do sistema, outro ambiente, agentes ou organizações que residem em outro ambiente. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

52 Destruição das entidades
Destruição de papel do agente Um papel exercido por um agente ou sub-organização é destruído quando este o cancela Condição: -- Destruidor: agente ou organização. O destruidor é quem está exercendo o papel Conseqüência: se um agente (ou sub-organização) possui todos os seus papéis destruídos, isso significa que o agente (ou sub-organização) também será destruído Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

53 Destruição das entidades
Destruição de agente Condição: todos os papéis do agente devem ter sido destruídos. Destruidor: si mesmo, outro agente, organização ou ambiente. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

54 Destruição das entidades
Destruição de organização Condição (1): todos os papéis exercidos por agentes, objetos e sub-organizações devem ser destruídos Condição (2): todos os papéis exercidos pela organização também devem ser destruídos Destruidor: si mesmas, por ambientes, outras organizações ou agentes que residam em outras organizações. Processo recursivo: todas as suas sub-organizações devem ser destruídas ou devem deixar a organização. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

55 Destruição das entidades
Destruição de papel de objeto Condição: -- Destruidor: agente ou organização Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

56 Destruição das entidades
Destruição de objeto Condição: todos os papéis do objeto devem ter sido destruídos Destruidor: objetos, agentes, organizações e ambientes Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

57 Destruição das entidades
Destruição de ambiente Condição: todas as entidades foram destruídas Destruidor: si mesmo, por outro ambiente, por um agente ou por uma organização que reside em outro ambiente. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

58 Estados de um papel de agente
compromisso criado Criado execução reiniciada Ativo Inativo execução suspensa compromisso criado compromisso cancelado Destruído Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

59 Interação entre as entidades
Relacionamentos ownership e play Agente ou sub-organização entrando em organização Agente ou sub-organização se comprometendo com um papel ou ativando o papel Agente ou sub-organização saindo de organização Agente ou sub-organização cancelando um papel ou desativando o papel Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

60 Agente (ou sub-organização) se comprometendo com papel
(em uma nova organização) Agente procurar por uma organização no ambiente Decide qual organização com base nos seus objetivos e nos objetivos da organização Agente pergunta a organização os papéis disponíveis Organização informa o conjunto de papéis disponíveis de acordo com sua função de utilizada ou suas políticas Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

61 Agente (ou sub-organização) se comprometendo com papel
(em uma nova organização) Agente avalia qual papel deseja desempenhar e informa a organização Verificação com base nos seus objetivos Organização pode permitir ou negar Se a org. permitir, o agente se compromete a desempenhar o papel O agente concorda em respeitar os deveres e os direitos do papel e concorda em tentar atingir a meta do papel Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

62 Agente (ou sub-organização) se comprometendo com papel
(em uma organização onde já desempenha outros papéis) Similar ao anterior, porém agente não precisa procurar a organização no ambiente Agente pergunta a organização os papéis disponíveis Organização informa o conjunto de papéis disponíveis Agente avalia qual papel deseja desempenhar e informa a organização Organização pode permitir ou negar Se a org. permitir, o agente se compromete a desempenhar o papel Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

63 Agente (ou sub-organização) ativando um papel
Agente pergunta a organização se pode ativar papel Organização informa se pode ou não organização pode definir axiomas para restringir a ativação de papéis Note que para a ativação de uma papel não importa se o agente está ou não desempenhando outro papel na mesma organização Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

64 Agente (ou sub-organização) cancelando ou desativando um papel
Agente (ou sub-organização) checa se pode parar de desempenhar um papel (cancelar ou desativar) Organização pode impedir Observação: Se um agente cancelar seu único papel então ele deve ser destruído ou deve se comprometer com outro papel. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

65 Interação entre as entidades
Relacionamento inhabit Agente (ou sub-organização) se movendo de um ambiente para outro Para sair de um ambiente: agente ou sub-organização cancelam ou desativam todos os seus papéis nas organizações do ambiente Para entrar em ambiente: agente ou sub-organização criam ou ativam pelo menos um papel em uma organização do ambiente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

66 Agente (ou sub-organização) se movendo de um ambiente para outro
Descobrir outro ambiente para o qual quer se mover Pedir permissão para sair do ambiente onde está Pedir permissão para entrar no outro ambiente Cancelar / desativar todos os papéis Ativar / criar pelo menos um papel Observação: Mobilidade de sub-organizações Agentes e outras sub-organizações que desempenham papéis dentro da sub-organização que quer se mover devem parar de desempenhar tais papéis Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

67 Agente (ou sub-organização) se movendo de um ambiente para outro
Saindo de um ambiente Entrando em um ambiente Saindo de uma organização Entrando em uma organização Entrando em uma organização Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

68 Framework Conceitual de d'Inverno e Luck

69 Framework Conceitual de d'Inverno e Luck
Propõem uma hierarquia em quatro camadas O ambiente consiste de entidades das quais algumas são objetos Do conjunto de objetos, algumas são agentes, e dos agentes alguns são agentes autônomos. Entidades Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

70 Entidade e Ambiente Entidade e ambiente: Coleção de atributos
Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

71 Entidade com conjunto de capacidades Capacidade:
Objeto Entidade com conjunto de capacidades Capacidade: conjunto de ações que podem ser desempenhadas pelo objeto Ação: muda o estado do ambiente (sub-conjunto de capacidades) Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

72 Objeto Seleção de ações: Estado: Operação:
baseada no estado do ambiente e no estado objeto Estado: estado do ambiente + ações Operação: indica qual é alteração do estado do objeto dado a execução de uma ação Podem mudar: estado do ambiente e a próxima ação Não mudam: atributos, capacidades e função de seleção das ações Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

73 Metas: (conjunto de atributos)
Agente Objeto com metas Metas: (conjunto de atributos) estado a ser atingido no ambiente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

74 Agente Percepção possível: Percepção atual: Ações de percepção:
o que o agente pode enxergar do ambiente Percepção atual: o que o agente realmente enxerga do ambiente Ações de percepção: que possibilitam a percepção do ambiente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

75 Agente Seleção de ações: Estado:
baseada no estado do ambiente, nas percepções atuais e nas metas Estado: estado do objeto + ações do agente + percepções atuais + percepções possíveis Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

76 Agente Operação: indica qual é alteração no estado do agente dado a execução de uma ação Podem mudar: percepções possíveis, percepções atuais e a próxima ação Não mudam: atributos, capacidades, metas, ações de percepção e função de seleção das ações e percepções Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

77 Também define percepções, ações e estado
Agente Autônomo Agente com motivação Motivação: Possibilidade de gera suas próprias metas Também define percepções, ações e estado Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

78 Descrição das entidades
Agentes satisfazem metas Agentes autônomos, adicionalmente, criam metas Server-agents Agentes que não são autônomos Neutral-objects: Objetos que não são agentes Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

79 SMA e Sociedade de agentes
Sistema Multi-Agentes: É composto por dois ou mais agentes Tem pelo menos um agente autônomo (que tem a(s) meta(s)) Existe pelo menos um relacionamento entre dois agentes onde um satisfaz a meta do outro Sociedade de agentes: conjunto de entidades e conjunto de relacionamentos em um SMA Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

80 Agentes adotam as metas de outros agentes
Relacionamentos Agentes adotam as metas de outros agentes Relacionamentos são definidos com base na adoção de metas. Engagement: quando um server-agent adota a meta de outro agente server-agents são obrigados a adotarem uma meta de um agente autônomo Cooperação: quando um agente autônomo adota a meta de outro agente um agente autônomo não é obrigado a adotar a meta de outro Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

81 Framework Conceitual de Yu e Schmid

82 Framework Conceitual de Yu e Schmid
Se baseia em workflows Workflows são usados para descrever a coordenação e a performance do trabalho dentro de uma organização Workflows são modelados como um conjunto de papéis relacionados Um agente é uma entidade ativa desempenhando papéis dentro de uma organização Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

83 São descritos como uma coleção de deveres e permissões
Papéis São descritos como uma coleção de deveres e permissões Deveres: ações que os agente são obrigados a executar quando desempenham o papel Permissões: ações que os agentes podem executar quando desempenham o papel Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

84 Papéis <Workflow_model> <role_models> <role_model>
... <goals> <qualifications>: precondições para atingir os goals <relationships> AUTHORIZE COOPERATE_WITH IS_AUTHORIZED_BY <obligations> <concurrency_constraints>: ordem de execução das obrigações <permissions> <protocols> Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

85 Arquitetura Conceitual
Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

86 Uma Abordagem para o Desenvolvimento de SMA
Fase de Análise baseada nos Papéis Identificação e decomposição de metas Especificação de papéis Modelagem de protocolos Fase de Design orientada a Agentes Identificação de tipos de agentes e associação de papéis a agentes Definição dos agentes Fase de Implementação orientada a Agentes Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

87 KAoS Framework Conceitual

88 KAoS : Knowledge Acquisition in autOmated Specification
Levantamento de requisitos orientados a meta Meta-modelo conceitual: Nível meta Nível de domínio Nível de instância O meta-modelo conceitual define a estrutura da linguagem utilizada no levantamento dos requisitos Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

89 KAoS Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

90 Meta-modelo conceitual
Nível meta: refere-se as abstrações independentes do domínio Meta-conceitos (ex.: Agent) Meta-relationamentos que ligam os meta-conceitos Meta-atributos de meta-conceitos e meta-relacionamentos Meta-restrições sobre meta-conceitos e meta-relacionamentos Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

91 Meta-modelo conceitual
Nível de domínio: refere-se aos conceitos específicos do domínio da aplicação Conceito (ex.: Borrower) Relacionamento Atributos Restrições Nível de instância: refere-se a específicas instâncias do conceitos do nível de domínio Instância de Conceito (ex.: Steve) Instância de Relacionamento Instância de Atributos e Instâncias de Restrições Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

92 Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

93 Objeto é uma coisa de interesse à qual se pode referir nos requisitos
Objeto (Object) Objeto é uma coisa de interesse à qual se pode referir nos requisitos Instância muda de estado (devido a aplicações de ações) Meta-atributos (além do nome e da definição): Existe: verdadeiro se a instância existe no estado corrente Invariante: descreve restrições em cima do objeto Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

94 Entidade (Entity) Entidade é um objeto “autônomo”, isto é, suas instâncias podem existir independentemente de outras instâncias de outros objetos. Meta-atributos: não adiciona nenhum atributo além daqueles previamente definidos no conceito Objeto Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

95 Relacionamento (Relationship)
Relacionamento é um objeto “subordinado”, isto é, a existência de uma instância depende da existência de instâncias de objetos ligadas pelo relacionamento Meta-relacionamento com Objeto: Link: todo relacionamento esta ligado a objetos Meta-atributo de Link: Papel: papel das instâncias de objeto no relacionamento Cardinalidade: cardinalidade das instâncias de objeto no relacionamento Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

96 Evento (Event) Evento é um objeto instantâneo, isto é, sua instância existe em um dado estado apenas. Meta-atributo: Freqüência: freqüência com a qual o evento aparece Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

97 Ação é uma relação matemática em cima de um objeto.
Ação (Action) Ação é uma relação matemática em cima de um objeto. Muda o estado do objeto Meta-atributos: Precondições: dado necessários para aplicação da ação Condição de disparo: dados que disparam a ação Pós-condições: dados que descrevem o efeito da aplicação da ação Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

98 Agente é um objeto que é um processador de ações.
Agente (Agent) Agente é um objeto que é um processador de ações. Agentes controlam as transições de estado Agentes possuem alternativa aos seus comportamentos (em oposto aos outros objetos que não possuem) Meta-atributo: Load: taxa de ocupação do agente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

99 Meta-relacionamentos com Ação:
Agente Meta-relacionamentos com Ação: Capacidade: pode executar a ação Executa: é um processador alocado a executar a ação Meta-relacionamento com Objeto: Conhece: os estados dos objetos são observáveis pelo agente Um agente pode conhecer outro agente Meta-atributo de Conhece: Interface: Forma como o agente acessa outro objeto Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

100 Meta é um objetivo “não operacional” a ser atingido por um sistema
Meta (Goal) Meta é um objetivo “não operacional” a ser atingido por um sistema “Não operacional” a meta não é formulada em termos de objetos e ações disponíveis para um determinado agente no sistema a meta quando formulada não pode ser estabelecida através de transições de estado controlada por um agente Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

101 Meta Taxonomia de metas: usada para descrever metas e possibilita o reuso e a verificação Padrões de metas: Atingir, descontinuar, manter, evitar e otimizar Categoria de metas: Metas de sistemas e metas privadas Meta-atributo: Prioridade: descreve a prioridade da meta Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

102 Meta-relacionamento com Objeto:
Concerns: liga a meta aos objetos aos quais ela se refere Meta-relacionamentos entre Metas: Redução: liga uma meta e as suas sub-metas Conflito: liga uma meta e outras as quais possui conflito Meta-relacionamento com Agente: Desejo: introduzido entre um agente e uma meta Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

103 Restrição (Constrain)
Restrição é um objetivo “operacional” a ser atingido pelo sistema. “Operacional” a restrição é formulada em termos de objetos e ações disponíveis para um agente no sistema Metas são operacionalizadas através de restrições Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

104 Meta-relacionamento com Meta:
Restrição Meta-relacionamento com Meta: Operacionalização: a restrição R é uma das formas para atingir a meta M. Uma meta pode ser operacionalizada através de várias restrições Meta-relacionamento com Ação: Assegurar: mesmo com a aplicação da ação a restrição será mantida Meta-relacionamento com Objetivo: Assegurar: mesmo que ocorra qualquer ação no objeto a restrição será mantida Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

105 Meta-relacionamento com Agente:
Restrição Meta-relacionamento com Agente: Responsabilidade: agente é responsável por garantir a restrição Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

106 Estratégia de Levantamento de Requisitos
Estratégia orientada a metas: Definição das metas (e a estrutura destas) e identificação dos objetos Identificação dos agentes em potencial e suas capacidades Operacionalização das metas em restrições Relação entre as metas e os objetos e ações de um agente Refinamento dos objetos e das ações Identificação de novos objetos e ações decorrente da etapa 3 Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

107 Estratégia de Levantamento de Requisitos
Revisão dos objetos e ações para garantir as restrições Descrições de ações e objetos completos no passo 4 podem não necessariamente garantir que as restrições do passo 3 sejam garantidas Identificação de responsabilidades alternativas Ligação dos agentes às restrições de acordo com suas responsabilidades Associação de ações à agentes responsáveis Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio

108 Referências Dardenne, A.; Lamsweerde, A.; Fickas, S. (1993) "Goal-directed Requirements Acquisition." Science of Computer Programming. v.20, p.3-50. d'Inverno, M.; Luck, M. (2001) "Understanding Agent Systems". New York: Springer, 2001. Luck, M.; d'Inverno, M. “A conceptual framework for agent definition and development.” The Computer Journal, 44(1):1--20, 2001. Yu, L.; Schmid, B. “A Conceptual Framework for Agent-Oriented and Role-Based Work on Modeling.” In: WAGNER, G.; YU, E. (Eds.). Proceedings of the 1st International Workshop on Agent-Oriented Information Systems, 1999. Silva, V.; Garcia, A.; Brandao, A.; Chavez, C.; Lucena, C.; Alencar, P. “Taming Agents and Objects in Software Engineering” In: Garcia, A.; Lucena, C.; Zamboneli, F.; Omicini, A; Castro, J. (Eds.), Software Engineering for Large-Scale Multi-Agent Systems, Springer-Verlag, LNCS 2603, pp. 1-26, 2003. Laboratório de Engenharia de Software (LES) – PUC-Rio


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