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DIMAp/UFRN Modelos Baseados em Agentes Prof. André Campos Aula #7 SistemasMulti-Agentes.

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1 DIMAp/UFRN Modelos Baseados em Agentes Prof. André Campos Aula #7 SistemasMulti-Agentes

2 DIMAp/UFRN Motivação Motivação computacional –Atualmente os sistemas são Cada vez mais complexos, sendo difícil de conceber uma solução global Em geral distribuídos Motivação para as aplicações –Atualmente as aplicações apresentam Sub-sistemas heterogêneos e distribuídos –Necessidade de Representação modelos Compreensão e previsão simulação Procura por soluções resolução de problemas Integração sistemas de informação abertos e distribuídos

3 DIMAp/UFRN IAD, RDP e SMA Inteligência Artificial Distribuída –Resolução Distribuída de Problemas –Sistemas Multi-Agentes Porque distribuir? –Distribuição funcional dos sistemas Especializações Pontos de vistas diferentes Decomposição de problemas –Distribuição física dos sistemas IAD RDPSMA IADSMA Visão 1 Visão 2

4 DIMAp/UFRN Fontes de inspiração Sistemas Distribuído, Paralelismo Sistema Multi-Agente Psicologia social, Sociologia,... Economia, Teoria dos jogos,... Vida artificial Sistemas complexos Biologia, ecologia,...

5 DIMAp/UFRN Sistema Multi-Agente Modelagem e definição de sistemas baseados em dois níveis: –Entidade (micro) –Organização (macro) Descrição sistemática das interações Suporte a distribuição de sistemas heterogêneos

6 DIMAp/UFRN SMA - Definição Ferber (1999) Um sistema composto de: –Um ambiente (E) Espaço onde haverá uma distribuição espacial dos outros componentes do sistema –Um conjunto de objetos (O) Entidades passivas (recursos) do sistema –Um conjunto de agente (A) Representam as entidades ativas do sistema –Um conjunto de relações (R) Define as dependências entre objetos e agentes –Um conjunto de operações (Op) Representam como os agente podem atuar sobre os objetos –Um conjunto de operadores (O) Define a aplicação das operações sobre o mundo

7 DIMAp/UFRN Ambiente Representação do SMA Objetos AgentesRelações Operadores Operações

8 DIMAp/UFRN Problemática Dado um conjunto de agentes que atuam sobre um ambiente comum –Identificar e gerenciar as interações Internas ao agente Entre os agentes Através do ambiente Através da organização, etc –Identificar e gerenciar as situações de dependência entre objetos Entre agentes e objetos Entre agentes, etc –Identificar e gerenciar ações locais e conseqüências globais

9 DIMAp/UFRN Exemplo de dependência (1) Tomadas de decisão local e conseqüência global Jogo de adivinhação –Escolha um número de 0 a 100 tal que ele seja o mais próximo possível da metade da média dos números escolhidos pelos outros alunos. –Ganha quem escolher o número mais próximo Ação individual, racional... porém sem cooperação.

10 DIMAp/UFRN Exemplo de dependência (2) Dilema do prisioneiro –Clássico em Teoria dos Jogos teoria matemática que estuda interações entre agentes racionais centrados em si (self-interested) –Duas pessoas foram acusados de um crime e separados em células diferentes. Se um confessa e o outro não confessa, o confessor será libertado e o outro pegará 3 anos de prisão Se ambos confessam, cada um pegará 2 anos Se nenhum confessa, cada um pegará 1 ano

11 DIMAp/UFRN Tipos de interação Colaboração –Mecanismos de distribuição de tarefas Cooperação –Coordenação Planejamento e ações conjuntas –Negociação Tomadas de decisões conjuntas Competição –Existe quando os recursos são os mesmos para diferentes agentes Coopetição –Competição cooperativa

12 DIMAp/UFRN Arquitetura Multi-Agente Define os mecanismos nos quais as interações serão realizadas A set of services, conventions and knowledge that supports complex social interactions (e.g. negotiations, agree on commitments) Sycara et al. Os agentes precisam desses serviços para –Interagir –Permitir encontrar uns aos outros –Se comunicar

13 DIMAp/UFRN Estrutura SMA e Agente Ref: Sycara et. al., 2001

14 DIMAp/UFRN Exemplo de Arquitetura Blackboard O blackboard – espaço de dados global Um conjunto de agentes (chamados fontes de conhecimento) que atuam sobre o blackboard Um mecanismo de controle blackboard

15 DIMAp/UFRN Arquitetura de blackboard (2) Nível n... Nível 2 Nível 1 Solução Hipóteses Dados

16 DIMAp/UFRN Quando utilizar SMA? (1) SMA não é adequado para todos os tipos de problema Complexidade inerente da aplicação –O problema é complexo o suficiente para ser resolvido por apenas um sistema –Existência de vários componentes heterogêneos Mantendo vários tipos de dependência (ex: hierarquia) Trabalhando com recursos diferentes (ex: tempo) –Falta de um solução global –Modelagem de sistemas complexos (ex: naturais)

17 DIMAp/UFRN Quando utilizar SMA? (2) Distribuição inerente da aplicação –Existência de diferentes domínios de conhecimento –Distribuição de dados, controle, recursos etc. Requisitos da aplicação (necessidade de...) –Soluções paralelas –Segurança na execução (redundância) –Adaptação às modificações do ambiente –Sistemas abertos (inclusão de novos elementos dinamicamente)


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