Linguagens de Modelagem para SMA

Apresentação em tema: "Linguagens de Modelagem para SMA"— Transcrição da apresentação:

1 Linguagens de Modelagem para SMA
Viviane Torres da Silva

2 Linguagens de Modelagem para SMA
Motivação: necessidade de modelagem das entidade de um SMA (agentes, organizações, objetos,...) UML não dá suporte para a modelagem de SMA Agentes e objetos possuem características / propriedades diferentes Objetivo: propor uma linguagem onde os elementos de primeira ordem fossem as entidades de um SMA Solução: linguagens de modelagem que estendem UML AUML, AORML, Transformação de Modelos + UML, MAS-ML, AML .... e linguagens de modelagem que não estendem UML ANote

3 AUML

4 AUML – Agente UML Primeiro objetivo era especificar protocolos de interação entre agentes (AIP) 1o passo foi estender diagrama de seqüência de UML para modelar as interações entre agentes Em seguida, estenderam outros diagramas

5 Diagramas estendido Diagrama de seqüência (detalhado) e colaboração
Diagrama de atividades e de estados Diagrama de use case Diagrama de classes Diagrama de objetos Pacotes Diagrama de componentes Diagrama de deployment

6 Diagrama de seqüência de UML
condição de guarda Tempo (top-down) ObjetoA mensagem síncrona [se novo] <<create>> ObjetoB objeto mensagem mensagem (auto delegação) (caixa de)ativação valor de retorno <<destroy>> símbolo de destruição linha de vida

7 Diagrama de seqüência de AUML: Modelagem de Mensagens
Viviane / Professor : AgentUsuario Viviane Viviane / Professor : AgentUsuario <agente>/<papel> : <classe> ato de comunicação (ato de fala) (não chamamos de método) Problemas: Como se modela a instância de papel? Onde o agente está executando o papel? Onde o agente está? paralelismo O inclusivo O exclusivo

8

9 Diagrama de seqüência de AUML (Exemplo)
Problemas: Como se modela a criação de uma instância de papel? Como se modela que o agente cancelou um de seus papéis? Como se modela a organização onde está o agente? Agente A desempenhando o papel customer Agente A desempenha o papel negotiator representação do mudança de papel

10 Diagrama de seqüência AUML: Modelagem de Protocolo
ato de comunicação (ato de fala) (não chamamos de método)

11 Possibilidades de comunicação
Protocolo Indica que este protocolo pode ser utilizado como um template para criar outros protocolos Possibilidades de comunicação

12 Diagrama de colaboração de UML
1:<create> Objeto A 2:mensagem Objeto B 5:retorno 3:mensagem 4:mensagem Objeto C

13 Diagrama de colaboração de AUML (Exemplo)
representação da mudança de papel <agente>/<papel> : <classe> mensagem

14 Diagrama de atividades de UML
Utilizado para representar as atividades e a transições entre as atividades agrupa as atividades que estão relacionadas Partição 1 Partição 2 Atividade 1 divisão Atividade 2.1 Atividade 2.2 atividade Atividade 2.3 Atividade 2.4 união Atividade 4 Atividade 3

15 Diagrama de atividades de AUML
Utilizado para representar as atividades associadas a um protocolo ou às atividades de um papel rol actividad Problemas: Como se modela a organização onde os papéis são executados?

16 Diagrama de estado de UML
transição1 Estado 1 Estado 2 transição4 transição2 Estado 3 estado transição3

17 Diagrama de estado de AUML
Utilizado para representar os estados do sistema e as suas transições estado agente ou papel

18 Diagrama de casos de uso de UML
Caso de uso 1 usuário externos que interagem com o sistema Caso de uso 2 sistema

19 Diagrama de casos de uso de AUML
Problemas: Isso é um diagrama de caso de uso? Onde estão os casos de uso?

20 Diagrama de classe em UML
atributo1 atributo2 ... metodo1 metodo2 metodo3 nome da classe atributos métodos

21 Diagrama de classes de AUML
= atributos Nome da classe de agente e os papéis que os agentes podem desempenhar comportamento público comportamento privado Descrição do que pode fazer a organização onde o agente executa e as condiciones para entrar e sair da organização atos de fala que podem ser utilizados nas mensagens que recebe e nas mensagens que envia Problemas: Só pode executar em uma organização? Se pode executar em mais de una organização, qual papel desempenha em cada uma? ISMA

22 Diagrama de classes de AUML
visão de agente Representação das crenças e objetivos como objetos externos ao agente visão da organização visão do ambiente visão de interação

23 Diagrama de classes de AUML
Problemas: Como o agente troca de organização se a organização é um pacote e a classe agente está definida dentro deste pacote? organização

24 Diagrama de componentes de UML = AUML

25 Diagrama de deployment de UML

26 Diagrama de deployment de AUML
Problemas: Se na AUML os agentes podem trocar de ambiente, não deveria ser possível modelar um agente trocar de ambiente em um diagrama de seqüência?

27 Representando Organizações
Problemas: Não deveria uma instância de papel ser sempre desempenhada em uma organização? Não deveria uma instância de papel ser sempre desempenhada por um agente?

28 Diagrama de atividades de AUML
organização agente papel Problemas: Como se representa o ambiente?

29 Diagrama de classe

30 Os estados dos papéis

31 Os estados dos papéis

32 Os estados dos papéis

33 ANote 33

34 Criando a linguagem Definir um meta-modelo conceitual
Definir visões guiadas pela abstração Detalhar o ambiente do sistema de agentes usando ontologia Permitir a especificação de cenários de adaptação Usar abstrações totalmente centradas no conceito de agentes 34

35 ANote Linguagem de notação lightweight e orientada a agentes Foco
Especificação de sistemas com computação distribuída, agentes e representação de conhecimento (ontologias) Características: fraco acoplamento de mensagens, uso de conteúdo anotado e pouca interação homem-máquina Objetivo Centrada no conceito de agentes Orientada a objetivos Visões Características de agentes 35

36 Meta-modelo Conceitual do ANote
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37 ANote: Conceitos Objetivo (Goal) Agente (Agent)
Um propósito do sistema. define alguma funcionalidade que deve ser entregue por um ou mais Agentes Formam o ponto de partida para a modelagem do SMA com o ANote, organizados em uma hierarquia de especialização Agente (Agent) Módulo que executa Ações e é também a abstração principal do paradigma de agentes Pode interagir com outros Agentes Possui uma percepção, ou conhecimento, limitada dos Recursos do ambiente 37

38 ANote: Conceitos Recurso (Resource) Cenário (Scenario)
Representa as entidades não-agentes que descrevem o ambiente Formam o conjunto de conhecimento (dados / conteúdo) que os Agentes manipulam enquanto executam Ações Cenário (Scenario) Ilustra um comportamento (seqüência de Ações) de um Agente enquanto este procura alcançar um Objetivo em um determinado contexto (estado do sistema) Pode existir contextos normais ou variantes 38

39 ANote: Conceitos Ação (Action) Mensagem (Message)
É uma computação que resulta em uma mudança no estado de um Agente Há dois tipos de Ações: Ação_Direta (DirectAction) e Ação_Adaptativa (AdaptiveAction) Mensagem (Message) É uma passagem de informação entre dois Agentes Possui protocolo e é, usualmente, assíncrona 39

40 ANote: Conceitos Organização (Organization)
Define um grupo de Agentes que entregam um Serviço Serviços são entregues e Objetivos são alcançados coletivamente pelos Agentes que constituem a Organização Cada conceito define uma perspectiva ou visão ANote define sete visões, cada uma com sua própria representação (diagrama) 40

41 Visiones Cada conceito principal define uma perspectiva ou visão
ANote define sete visiones, cada uma com uma representação (diagrama) própria Visões de objetivo, agente e ontologia modelam a parte estrutural do SMA Visões de cenário, interação, planejamento e organização modelam a parte dinâmica do SMA 41

42 Visão de Objetivos Oferece uma identificação inicial de uma árvore de objetivos que descrevem as funções executadas pelos agentes São especificados por meio de elaborações, descrições de processo e do domínio do problema (decomposição funcional) 42

43 Exemplo Sistema de seguros baseado na Web Rodadas de negociação
Recuperação das preferências dos clientes Propaganda dos produtos Envio de propostas Realizar ou abortar as negociações 43

44 Visão de Objetivos 44

45 Visão de Agentes Especifica os tipos de agentes (papéis) da solução multi-agente. Mostra os seus relacionamentos(formando a base estrutural do sistema) São especificados a partir da sub-divisão lógica dos objetivos funcionais do sistema 45

46 Visão de Agentes 46

47 Visão de Ontología Identifica os componentes não-agentes do sistema, especificados como uma ontologia São especificados a partir dos recursos do ambiente do sistema, seus relacionamentos e operações (abordagem orientada a objetos) Notação: Diagrama de Classes de UML 47

48 Visão de Ontología 48

49 Visão de Cenários Captura o comportamento dos agentes em contextos específicos Descreve como os objetivos são alcançados, mostrando a ordenação de ações e eventos Serve para especificar o plano usual (normal) de ação e os caminhos alternativos (contextos emergentes) Mostra os agentes, as interações e os planos envolvidos para alcançar um objetivo Notación: Tabla de escenarios 49

50 Visão de Cenários 50

51 Visão de Planejamento (Ação)
Especifica as ações que um agente deve percorrer para computar um plano de ação (derivado de um cenário que ilustrou o objetivo) Modela a execução interna dos agentes 51

52 Visão de Planejamento (Ação)
52

53 Visão de Interação (Mensagem)
Mostra a organização estrutural dos agentes que enviam e recebem mensagens enquanto executam planos de ações Permite a modelagem de protocolos de interação (grafos de conversação) 53

54 Visão de Interação (Mensagem)
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55 Visão de Organização Especifica uma unidade de implementação que oferece serviços (conjunto de objetivos), acessados por uma interface (conjunto de protocolos de mensagem) Não existe uma abordagem para se dividir os agentes em organizações lógicas (não é propriedade da abstração, mas uma decisão arbitrária) 55

56 Referências AORML: Wagner, G The Agent-Object-Relationship Meta-Model: Towards a Unified View of State and Behavior. Information Systems. 28(5), pp. 475–504. AML: Danc, J Formal Specification of AML. Department of Computer Science Faculty of Mathematics, Physics and Informatics Comenius University Formal Specification of AML Master's Thesis Ján Danc Advisor: Mgr. Bratislava. MAS-ML Estatico: Silva, V.; Lucena, C. “From a Conceptual Framework for Agents and Objects to a Multi-Agent System Modeling Language”, In Journal of Autonomous Agents and Multi-Agent Systems, volume 9, issue 1-2, Kluwer Academic Publishers, pp , 2004. MAS-ML Dinâmico: Silva, V.; Choren, R.; Lucena, C. “Modeling MAS Properties with MAS-ML Dynamic Diagrams ” In: Kolp, M.; Garcia, A.; Ghoze, C.; Bresciani, P.; Henderson-Sellers, B.; Mouratidis, XX. (Eds.), Agent Oriented Information Systems IV: Proc. of the 8th International Bi-Conference Workshop S 2006 post-proceedings), LNCS 4898, Springer-Verlag, pp. 1-18, 2008. AgML: DeLoach, S. Multiagent Systems Engineering: A Methodology And Language for Designing Agent Systems. Presented at Agent-Oriented Information Systems (AOIS) ’99.