A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente"— Transcrição da apresentação:

1 Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente
Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Informática Programa de Pós-Graduação em Computação Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente Rejane Frozza Prof. Dr. Luis Otávio Campos Alvares (orientador) (Defesa de Tese de Doutorado)

2 Sumário Escopo  Motivação  Problemática  Objetivos  Coordenação 
Proposta para Avaliação Aplicação e Resultados Conclusões, Contribuições e Trabalhos Futuros Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 2

3 Escopo do Trabalho Inteligência Artificial Sistemas Multiagentes
Avaliação Coordenação Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 3

4 Motivação Coordenação Atividades Humanas Mas ... Por que avaliar ?
Para que avaliar ? Como avaliar ? Mas ... Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 4

5 Problemática Qual modelo/mecanismo de coordenação ? ? ? ? ? ?
melhor se adapta para a solução de um problema de coordenação específico ? Avaliação ? ? ? ? ? ? Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 5

6 Objetivos apresentar uma proposta de avaliação para  
a coordenação, voltada aos projetistas e desenvolvedores de sistemas multiagentes; fornecer critérios que auxiliem a tomada de decisão de qual modelo de coordenação utilizar em uma aplicação multiagente; fornecer critérios que possam avaliar o comportamento de um sistema coordenado. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 6

7 Metodologia Visão do conceito de coordenação   Aplicações (modelos)
Jennings [JEN 93 e 96], Malone [MAL 94], Durfee [DUR 2001] Ciancarini [CIA 2000], Huhns e Stephens [HUH 99], Ferber [FER 95] Mecanismos de coordenação Jennings [JEN 96], Lesser [LES 98], Decker [DEC 95], Ferber [FER 95] Kuwabara [KUW 95], Nagendra [NAG 97], Ossowski [OSS 99] Aplicações (modelos) Sheory [SHE 97], Liu [LIU 2000], Modi [MOD 2000], Jong [JON 97] Reis [REI 2001], Andrade [AND 2002], Yunpeng [YUN 2001], Goldberg [GOL 99], Tambe [TAM 99], Callantine [CAL 2003] Avaliação de coordenação Jong [JON 99], Barber [BAH 2000], Durfee [DUR 2001], Excelente-Toledo [EXC 2002] Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 7

8 Coordenação agentes necessitam informações;  recursos limitados; 
otimização de custos ; objetivos satisfeitos. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 8

9 Coordenação Capacidade dos agentes organizarem suas
ações (individuais ou coletivas) para serem executadas de maneira coerente no ambiente onde co-habitam, evitando conflitos, gerenciando recursos disponíveis, explorando a tomada de decisão e chegando a resultados satisfatórios. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 9

10 Mecanismos de Coordenação
Organização, Planejamento e Negociação [Ossowski, 1999] Organização, Contrato, Planejamento e Negociação [Jennings e Nwana, 1996] Sincronização, Planejamento, Reatividade e Regulamentação [Ferber, 1995] Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 10

11 Modelos de Coordenação Comunicação de Avaliação
em algumas Aplicações Formação de Coalizão Look-Ahead Pontos Focais Comunicação de Avaliação Matriz de Ganhos GPGP Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 11

12 Quadro Comparativo . . . . . . . . . Coordenação sem comunicação:
Formação de coalizão Look- ahead Pontos focais Comunicação de avaliação Matriz de ganhos GPGP Preditividade Adaptabilidade Controle das ações Comunicação Conflitos Troca de informações Tipo do agente Aplicações Vantagens Desvantagens Coordenação sem comunicação: matriz de ganhos, pontos focais, regras . . . Coordenação com comunicação: informações trocadas entre os agentes . . . Mecanismo para resolução de conflitos . . . Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 12

13 Mecanismos x Modelos . Look-ahead . Formação de coalizão
. Pontos focais . Comunicação de avaliação . Matriz de ganhos . GPGP Sincronização . Planejamento . Reativa . Regulamentação . Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 13

14 Avaliação Qualitativa Avaliação Quantitativa
tomada de decisão Critérios grau de importância Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 14

15 Avaliação da Coordenação
Alguns trabalhos relacionados: Jong [JON 99] - problema da presa e do predador (Sinais de Avaliação -técnica de aprendizado por reforço) Barber [BAH 2000] - flexibilidade, custo da solução de coordenação, qualidade da solução do problema Durfee [DUR 2001] - população de agentes, ambiente e solução Excelente [EXC 2002] - recompensa obtida pelo agente nas tarefas Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 15

16 Proposta para avaliação
Análise do problema para escolha do modelo de coordenação (classificação) Coordenação Multiagente Avaliação a posteriori Características e capacidades dos agentes Características da aplicação conflitos troca de informações ambiente da aplicação tipo do agente comunicação controle das ações adaptabilidade preditividade taxa de qualidade dos resultados características da tomada de decisão características de flexibilidade taxa de sucesso na resolução de conflitos (critérios) Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 16

17 Análise do Problema (classificação)
Destina-se a melhorar o processo de tomada de decisão sobre a escolha de um modelo de coordenação adequado às características do problema. São fornecidas considerações sobre a escolha de um ou outro modelo de coordenação. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 17

18 Classificação (critérios)
Critérios relacionados: preditividade; adaptabilidade; controle das ações; comunicação; conflitos; troca de informação; tipo do agente; ambiente da aplicação. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 18

19 Classificação (questões)
Questionário: Os agentes possuem /possuirão conhecimento das capacidades dos outros agentes ? ( ) não ( ) sim Os agentes possuem /possuirão a capacidade de prever o estado futuro do ambiente ou do comportamento/ações dos outros agentes ? ( ) não ( ) sim, alguns agentes ( ) sim, todos agentes Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 19

20 Ambientes dinâmicos - tomada de Protocolo de comunicação,
Relação: questões - coordenação Ambientes dinâmicos - tomada de decisão rápida (Reatividade) Protocolo de comunicação, decisão sobre planos (Planejamento) Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 20

21 Relação: questões - coordenação
Comunicação precária, restrita (Pontos Focais, Matriz de Ganhos) Escalonamento de tarefas (Sincronização) Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 21

22 Comunicação necessária-
Relação: questões - coordenação Situações de Conflito (GPGP, look-ahead, formação de coalizão) Comunicação necessária- analisar o objetivo da comunicação Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 22

23 Proposta para avaliação
Análise do problema para escolha do modelo de coordenação (classificação) Coordenação Multiagente Avaliação a posteriori Características e capacidades dos agentes Características da aplicação conflitos troca de informações ambiente da aplicação tipo do agente comunicação controle das ações adaptabilidade preditividade taxa de qualidade dos resultados características da tomada de decisão características de flexibilidade taxa de sucesso na resolução de conflitos (critérios) Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 23

24 Avaliação a Posteriori
É aplicada sobre o mecanismo de coordenação escolhido e desenvolvido. Utilizam-se critérios para verificar o comportamento do sistema em relação à coordenação. São fornecidas características e dados numéricos do comportamento da coordenação. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 24

25 Avaliação a Posteriori (critérios)
Taxa = (resultados satisfatórios/ total de simulações)*100 Critérios propostos: taxa de qualidade dos resultados (taxa de resultados satisfatórios atingidos) características da tomada de decisão pelos agentes (capacidade dos agentes decidirem sobre as ações a serem realizadas em determinadas situações) Número de agentes, tempo dispendido, comunicação Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 25

26 Escalabilidade do método, Taxa = (conflitos resolvidos /
Avaliação a Posteriori (critérios) Escalabilidade do método, situação imprevista Critérios propostos: características de flexibilidade do modelo de coordenação (facilidade na incorporação/redução de agentes) Taxa = (conflitos resolvidos / total de conflitos)*100 taxa de sucesso na resolução de conflitos (resolução dos conflitos que surgem durante as atividades dos agentes) Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 26

27 Critérios Propostos x Trabalhos Relacionados
Frozza Jong Barber Durfee Excelente - 6 modelos de coordenação - critérios para análise do problema - critérios a posteriori - um único modelo de coordenação - um único critério: taxa de captura da presa - avaliação sobre o modelo de coordenação desenvolvido - negociação, arbítrio, voto, auto-modificação (técnicas: resolução conflitos) - critérios: comunicação, mensagens trocadas entre agentes, tempo de CPU, tempo de tomada de decisão, qualidade da solução - não especifica modelos/mecanismos de coordenação - critérios : população de agentes (heterogeneidade, complexidade), ambiente (interações, mudanças, distributividade), solução (resultados satisfatórios) - agentes selecionam mecanismos de coordenação - critérios: recompensa total obtida pelo agente, número de tarefas cooperativas Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 27

28 Estudo de Caso - Robocup
Aplicação - Time UFRGS [Bagatini, 2001] Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 28

29 Coordenação - Time UFRGS
Classificação (questionário) Modelos de coordenação implementados Pontos Focais (sem comunicação) Com comunicação (oferecida pelo Soccerserver) Definição de esquemas táticos (jogadas) Jogada de ataque: 5 jogadores Objetivo: fazer gol Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 29

30 Esquemas táticos Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente -
30

31 Valores das Características e Descrição
Esquemas Táticos - Características e Valores Valores das Características e Descrição não é individualista longe média próxima não chuta bem a gol chuta bem a gol não está marcado está marcado chuta mal chuta bem é individualista 3 2 1 Características chuta de longe marcação individualismo chute a gol distância do gol Esquema tático 1: 1,1,1,1,2 ou 3. Esquema tático 2: 2,1,2,1,1. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 31

32 Coordenação - Pontos Focais [Fenster, 1998]
Coordenação sem comunicação explícita. Pontos focais = pontos de convergência. Propriedades = raridade e extremidade. Focal (esquema tático) =  raridade(característica) + 0,5*extremidade(característica) Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 32

33 Coordenação – Com Comunicação
Tomada de decisão individual para escolha do esquema tático. Comunicação da escolha aos outros agentes. Método do vizinho mais próximo para a decisão. Protocolo de comunicação. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 33

34 Resultados - Avaliação a Posteriori
critério 1: taxa de qualidade dos resultados 62% Com comunicação Pontos focais Resultados insatisfatórios Taxa satisfatória Resultados satisfatórios Total simulações 31 50 19 26 24 52% Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 34

35 Resultados - Avaliação a Posteriori
Número de gols por esquema tático Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 35

36 Resultados - Avaliação a Posteriori
critério 2: características da tomada de decisão Com comunicação Pontos focais Agentes envolvidos na tomada de decisão Total de agentes 02 05 01 Conhecimento esquemas táticos esquemas táticos, próprias caract. Comunicação sem com Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 36

37 Resultados - Avaliação a Posteriori
critério 3: características de flexibilidade não afetado Com comunicação Pontos focais Conflitos Tempo comunicação Tomada de decisão Novos agentes sem alterações 01 podem aumentar afetado Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 37

38 Resultados - Avaliação a Posteriori
critério 4: taxa de sucesso na resolução de conflitos 48% Com comunicação Pontos focais Conflitos resolvidos Taxa satisfatória Conflitos surgidos (total) Total simulações 25 50 12 09 36% Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 38

39 Estudo de Caso - Gerenciamento de Agendas Distribuídas [SIL 2003]
Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 39

40 Modelo de Coordenação (classificação)
Modelo de coordenação desenvolvido Planejamento distribuído (atividades de agendamento de compromissos) Modelo de coordenação sugerido GPGP (planejamento com protocolos de comunicação e negociação) Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 40

41 Experimentos Primeira Simulação  Segunda Simulação 
Agenda com compromissos locais individuais e conflitos internos Segunda Simulação Agenda com compromissos não-locais com conflitos locais Terceira Simulação Agenda com compromissos não-locais com conflitos globais Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 41

42 Resultados - Avaliação a Posteriori
critério 1: taxa de qualidade dos resultados Taxa de resultados satisfatórios = 100% Resultados satisfatórios = conflitos resolvidos Resultados insatisfatórios = compromissos cancelados Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 42

43 Resultados - Avaliação a Posteriori
critério 2: características da tomada de decisão Número total de agentes = variável; nas simulações foram usados 1 e 4 agentes Agenda. Agentes no processo de tomada de decisão = agentes que têm compromisso em comum. Conhecimento da Agenda = sua estrutura interna e as preferências do usuário. Envolve processo de negociação e comunicação. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 43

44 Resultados - Avaliação a Posteriori
critério 3: características de flexibilidade Complexidade da agenda: carga de horários indisponíveis, horários com compromissos locais e não-locais de alta prioridade, solicitações de reuniões. Processo de negociação: número de mensagens trocadas, tempo de comunicação entre os agentes (até a marcação de um novo compromisso). Conflitos tendem a aumentar. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 44

45 Resultados - Avaliação a Posteriori
critério 4: taxa de sucesso na resolução de conflitos Taxa de conflitos resolvidos = 100% Conflitos : colisões de horários. Conflitos resolvidos : consenso de horários. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 45

46 Conclusões Escolha de um modelo de coordenação 
características desejadas para a solução do problema Avaliação visão do avaliador, objetivo da aplicação Aplicabilidade da classificação e avaliação a posteriori. Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 46

47 Contribuições Comparação entre modelos de coordenação 
Relação entre mecanismos e modelos Proposta de avaliação (dois momentos) Critérios de avaliação Integração no ciclo de desenv. de sistemas Uso da abordagem GQM Avaliação: projetista/desenvolvedor de sistemas Modelos de coordenação - Time UFRGS Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 47

48 Trabalhos Futuros Sistema de raciocício baseado em casos para 
automatizar a classificação Utilizar critérios com pesos Estudo de novos modelos de coordenação Proposta de novos critérios Novos estudos de caso Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente - 48


Carregar ppt "Critérios para Avaliação de Coordenação Multiagente"

Apresentações semelhantes


Anúncios Google