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Frameworks Conceituais Viviane Torres da Silva

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Definindo as entidades de um SMA Viviane Torres da Silva

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Apresentação em tema: "Frameworks Conceituais Viviane Torres da Silva"— Transcrição da apresentação:

1 Frameworks Conceituais Viviane Torres da Silva

2 Definição: Frameworks conceituais Motivação: não existe uma definição aceita por todos os pesquisadores sobre os conceitos encontrados em SMA Objetivo: definir os conceitos relacionados aos SMA e descrever os contextos nos quais estes conceitos são utilizados Solução: frameworks conceituais –KAoS (Dardenne et al., 1993) –Yu and Schmid (Yu and Schimid, 1999) –d'Inverno and Luck (d'Inverno and Luck, 2001) –TAO (Silva et al., 2003)

3 Definição: Frameworks conceituais Conceito: idéia, representação mental de uma realidade, um objeto ou algo similar Framework: arcabouço, marco Marco: limite em que se enquadra um problema Um framework conceitual para os SMA deve definir as abstrações encontradas em SMA: suas propriedades, seus relacionamentos, suas ações e suas interações

4 Alguns Frameworks Conceituais para SMA TAO (Silva et al., 2003) d'Inverno y Luck (d'Inverno et al., 2001) Yu y Schmid (eu et al., 1999) KAoS (Dardenne et al., 1993)

5 TAO

6 Camada de meta-modelagem Camada de modelagem do domínio Camada de meta-meta-modelagem Camada de instância MOF meta-meta-modelo ER meta-meta-modelo UML meta-modelo TAO meta-modelo UML modelos instanciação MAS modelos Arquitetura MOF de 4 camadas

7 Arquitectura MOF de 4 capas Agente do Usuário LojaComprador desempenha propriedade Modelo Conceptual Entidade Relação Entidade Relação Camada de meta-modelagem Camada de modelagem de domínio Camada de meta-meta- modelagem Camada de instância MariaC&A propriedade Comprador de Roupa desempenha AgenteOrganizaçãoPapel propriedade Framework Conceitual desempenha

8 Entidades e Relacionamentos Organização Agente Papel do Agente Papel do Objeto Ambiente Objeto habitar propriedade desempenha propriedade desempenha herança dependência agregação associação herança controle dependência agregação associação herança associação agregação dependência associação herança associação desempenha associação

9 Entidades Toda entidade tem: –propriedades = estado + comportamento –Relacionamentos Estado: informação sobre si mesma e sobre outras entidades Comportamento: conjunto de ações que pode executar Relacionamentos: define o contexto no qual duas entidades estão relacionadas

10 Agente Objeto X Agente Agente é uma entidade ativa e objeto é uma entidade passiva. + - autonomia Objeto proactivo reativo + - interação

11 Ambiente É o habitat de agentes, organizações e objetos –Eles não podem habitar mais de uma ambiente –Mas agentes e organizações podem mudar de ambiente Estado e comportamento são definidos se baseando em suas características (acessível, determinista, estático, etc.) Pode ser uma entidade passiva como um objeto ou uma entidade ativa como um agente

12 Organização Organizações agrupam os agentes de um SMA Organização = grupo = comunidade = sociedade Pode definir sub-organizações, axiomas e papéis Sub-organização: –Organização que desempenha papéis em outra organização

13 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

14 Organização O conceito de uma organização estende o conceito de 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.

15 Papéis As 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. Papel

16 Papel de um 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

17 Papel de um 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

18 Papel de um Objeto Objeto atributo 1 atributo 2 método 1 método 2 entidade B entidade A Papel de um Objeto atributo 1 método 1 método 3

19 Papel de um 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

20 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

21 Papel de Agente Estado: –crenças e objetivos. As crenças do papel são passadas para todos que desempenham o papel Os objetivos dos papéis caracterizam os objetivos que um agente deve alcançar enquanto exerce o papel Comportamento: –deveres, direitos e protocolos

22 Papel do 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

23 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 Entre quais entidades este relacionamento está definido? –Ambiente e agente –Ambiente e objeto –Ambiente e (sub-)organizações

24 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 Entre quais entidades este relacionamento está definido? –Papel de objeto (o membro) e (sub-)organização (o proprietário) –Papel de agente (o membro) e (sub-)organização (o proprietário)

25 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

26 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 Entre quais entidades este relacionamento está definido? –Papel de agente e o agente –Papel de agente e a suborganização –Papel de objeto e o objeto

27 Relacionamentos Herança/Generalização: –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 Entre quais entidades este relacionamento está definido? –Todas as entidades que sejam do mesmo tipo

28 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 Entre quais entidades este relacionamento está definido? –Entre papéis de agente

29 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 Entre quais entidades este relacionamento está definido? –Entre papéis de agente –Entre papéis de objeto –Entre papéis de agente (cliente) e papéis de objetos

30 Relacionamentos Association: –Especifica um relacionamento semântico que pode ocorrer entre instâncias –Se uma entidade estiver associada à outra entidade, ela saberá da existência da outra entidade e, então, poderão interagir Entre quais entidades este relacionamento está definido? –Entre papéis de objeto –Entre papéis de agente –Entre papéis de objetos e papéis de agentes –Entre ambientes –Entre agentes –Entre objetos –Entre organizações e objetos –Entre papéis de agente e objeto

31 Relacionamentos agregação: –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. Entre quais entidades este relacionamento está definido? –Entre papéis de objeto –Entre papéis de agente

32 Sistema Multi-Agentes ambiente Sistema Multi-Agentes agente Organização principal objeto

33 Sistema Multi-Agentes ambiente Sistema Multi-Agentes agente objeto Papel de agente Papel de objeto Organização principal

34 Sistema Multi-Agentes ambiente agente objeto Sub-organização Organização principal

35 Sistema Multi-Agentes ambiente agente objeto Sub-organização Papel de agente Papel de objeto Organização principal

36 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

37 Estados de um papel de agente Criado Ativo Destruído Inativo compromisso criado compromisso criado compromisso cancelado execução suspensa execução reiniciada

38 Agente (ou sub-organização) se movendo de um ambiente para outro Saindo de um ambiente Entrando em um ambiente Movendo de um ambiente para outro Saindo de uma organização Entrando em uma organização

39 Framework Conceitual de d'Inverno y Luck

40 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

41 Entidade e Ambiente Entidade e ambiente: –Coleção de atributos

42 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)

43 Objeto Seleção de ações: –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

44 Agente Objeto com metas Metas: (conjunto de atributos) –estado a ser atingido no ambiente

45 Agente Percepção possível: –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

46 Agente Seleção de ações: –baseada no estado do ambiente, nas percepções atuais e nas metas Estado: –estado do objeto + ações do agente + percepções atuais + percepções possíveis

47 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

48 Agente Autônomo Agente com motivação Motivação: –Possibilidade de gera suas próprias metas Também define percepções, ações e estado

49 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

50 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

51 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

52 Referências Kaos: Dardenne, A.; Lamsweerde, A.; Fickas, S. (1993) "Goal-directed Requirements Acquisition." Science of Computer Programming. v.20, p d'Inverno, M.; Luck, M. (2001) "Understanding Agent Systems". New York: Springer, Luck, M.; d'Inverno, M. A conceptual framework for agent definition and development. The Computer Journal, 44(1):1--20, 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, TAO: 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.


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