Agentes Inteligentes e Sistemas Multi-agente (UD7 e UD10) Interacção, Negociação e Cooperação entre Agentes

Problemas a resolver Problema dos comportamentos sociais e individuais Como especificar os comportamentos sociais dos agentes? Como é que os comportamentos dos outros e da sociedade influenciam o comportamento individual? Problema da estrutura da organização Como organizar uma sociedade de agentes para que no global, esta execute a tarefa desejada? Qual o tipo de estrutura mais adequada para a tarefa em causa?  Como definir os aspectos do comportamento individual para que sejam integrados na sociedade levando a um comportamento global desejado?  Que tipos de mecanismos há que levem ao surgimento e desaparecimento de sociedades? 

Problemas a resolver Problema da comunicação entre agentes Que tipo de comunicação entre agentes é a mais adequada à estrutura escolhida?  Que linguagens de comunicação existem e podem ser usadas para a comunicação entre agentes numa sociedade de agentes?  Que conceitos (ontologias) são necessários ser partilhados para que os elementos da sociedade consigam interpretar as mensagens recebidas?  Cooperação, colaboração e negociação Que mecanismos de cooperação são necessários para que os agentes executem cooperativamente uma dada tarefa?  Que estruturas de organização são as mais adequadas para determinados tipos de cooperação?  Que linguagens existem que podem ser usadas para permitir a cooperação e negociação entre agentes numa sociedade? 

Sistema multi-agente

Depêndencia dos Agentes Aspecto importante, existe se: Um dos agentes requer o outro para atingir os seus objectivos Relações de dependência: Independência- não há dependência Unilateral- um agente depende de outro mas não viceversa Mútua- ambos os agentes dependêm um do outro em relação ao mesmo objectivo Dependência reciproca- um agente depende do outro para atingir um dado objectivo, e o segundo depende do primeiro para atingir um outro objectivo. Relações acreditadas: localmente e mutuamente

Chegar a acordo: leilões, negociação, argumentação Agentes necessitam de interagir com outros com quem não partilham objectivos comuns; Normalmente é possível chegar-se a um acordo com benefício mútuo nos assuntos de interesse comum: Chegar a acordo é essencial! Negociação Argumentação

Como chegar a um “acordo” Constituintes para o cenário: Protocolos de negociação - regras que governam as interacções (encontro) entre agentes Design mechanism Estratégia dos agentes - estratégia de modo a actuar segundo o protocolo, tendo em vista atingir os objectivos propostos e maximizar o seu bem estar individual.

Protocolos para negociação Propriedades de protocolos de negociação: Sucesso garantido- o protocolo garante que há sucesso na negociação. Maximização do bem social- o protocolo maximiza o bem social garantindo que o resultado maximiza a soma das utilidades dos participantes na negociação. Pareto efficiency- O resultado da negociação é Pareto efficient se não há outro resultado possível que coloque pelo menos um agente em melhor situação sem que coloque outro agente em pior situação. Individual Rationality – um protocolo é fundamentado em racionalidade individual se garantir os interesses dos participantes na negociação .

Protocolos para negociação (cont) Propriedades de protocolos de negociação: Estabilidade- um protocolo diz-se estável se der aos agentes um incentivo para agirem de determinada forma atingindo uma estabilidade na cooperação (por exemplo atingir o Equilibrio de Nash). Simplicidade- um protocolo diz-se simples se tornar a estratégia apropriada de negociação óbvia – ao usá-lo o agente descobre facilmente (tratabilidade) a estratégia óptima. Distribuição- um protocolo diz-se distribuído se assegura que não existe um ponto de falha (por exemplo, um só árbitro) minimizando a comunicação entre agentes.

Leilões Aspectos dos leilões: Uma forma de resolver problemas de alocação de tarefas e de venda de serviços é através de leilões. Um leilão ocorre entre um leiloeiro e um conjunto de agentes que fazem ofertas (bidders). O objectivo do leilão é o leiloeiro alocar o bem ou serviço a um dos bidders por um determinado valor. Aspectos dos leilões: Existe um “bem ou serviço” a leiloar. Se esse bem ou serviço tem um valor conhecido diz-se que esse é o valor publico (comum) Cada agente pode atribuir ao bem ou serviço um valor privado. Por vezes os valores têm também um valor correlacionado que envolve o valor privado mais aspectos de sociedade como a possibilidade de vender o valor futuramente.

Leilões (2) Variáveis que determinam o carácter dos leilões: 1) Determinação do vencedor: ou quem ganha o bem ou serviço. first-price: o agente que fez a oferta mais alta ganha o bem ou serviço. second-price: o agente que fez a oferta mais alta ganha o bem ou serviço mas paga o valor da segundfa oferta. 2) Ofertas conhecidas ou não pelos outros agentes Open cry: as apostas/ofertas são conhecidas por todos (common knowledge) Sealed-bid : as ofertas são seladas 3) Procedimento de oferta : one-shot: só existe uma sessão de oferta. ascending: o valor começa baixo (reservation price) e vai subindo com as ofertas até não haver mais nenhuma oferta descending: o valor começa alto e vai descendo.

Tipos de Leilões (3) 1) Leilão Inglês First-price, open-cry,ascending. 2) Leilão Holandês Open-cry, descending. 3) Leilões First-price sealed-bid First-price, sealed-bid, one-shot. 4) Lelões Vickrey Second-price, sealed-bid, one-shot.

Leilão Inglês First-price, open-cry,ascending. Starting value: 80.000€

Leilão Holandês Open-cry, descending. Starting value: 280.000€

Leilões First-price sealed-bid First-price, sealed-bid, one-shot

Lelões Vickrey Second-price, sealed-bid, one-shot

Tipos de Leilões (4) 1) Leilão Inglês First-price, open-cry,ascending. Estratégia: fazer licitações sucessivas com pequenos incrementos até atingir o nosso valor e desistir depois. Se houver incerteza no valor do bem pode ser perigoso oferecer mais do que os restantes agentes (winner’s curse) 2) Leilão Holandês Open-cry, descending. Estratégia: Não há estratégia dominante. É susceptível à winner’s curse

Tipos de Leilões (5) 3) Leilões First-price sealed-bid First-price, sealed-bid, one-shot. Estratégia: licitar um pouco abaixo do seu valor para o agente (pensar no valor da 2º mais alta licitação). Não há solução geral para o “pouco abaixo”. 4) Lelões Vickrey Second-price, sealed-bid, one-shot. Estratégia: faz com que a estratégia dominante seja licitar o valor próprio do agente Não é usado em leilões com humanos – interessante para a área de Agentes É susceptível a comportamento anti-social

Tipos de Leilões (6) Do ponto de vista do leiloeiro: maximizar o proveito – depende muito dos agentes Nenhum dos tipos de leilões está imune a “concertação” entre os agentes licitadores – coligação de agentes que acordam entre si um preço abaixo do valor real do bem – dividir os lucros entre si. - Só se evita através de um protocolo que assegure que os agentes licitadores não se conhecem

Exemplos de Aplicação: Auction Bots Auction Bots: Agentes que se movimentam de site em site e participam em leilões de bens online. Exemplos conhecidos: Kasbah Spanish Fish Market

Exemplo 1: Kasbah (Chavez & Maes) Sistema para a Web no qual os utilizadores podem criar agentes que compram e vendem bens em seu nome. O utilizador que vende pode especificar 3 parâmetros: Data desejada para venda do bem Preço desejado para a venda Mínimo preço para a venda. Os agentes vendedores começam por oferecer um bem a um preço desejado e com o aproximar do deadline de venda o preço começa a ser reduzido até ao preço mínimo. Os utilizadores podem especificar a função de decay do preço (linear, quadrática ou cúbica) O utilizador confirma sempre a venda tendo direito a veto.

Exemplo 1: Kasbah (Chavez & Maes) Os agentes compradores Também têm um conjunto de parâmetros associados: A data de compra do artigo O preço desejado E o preço máximo O utilizador pode especificar a função de crescimento do preço. Os agentes em Kasbah operam sob um modelo de mercado, com um gestor que pode gerir um conjunto de leilões em paralelo.

Negociação Como é que um grupo de agentes chega a acordo em assuntos de interesse mútuo? Constituintes: Conjunto de negociação – define o espaço das propostas possíveis que os agentes podem fazer Protocolos de negociação – define as regras que governam as interacções entre agentes – as propostas legais que os agentes podem fazer Estratégias – cada agente tem a sua estratégia e ela determina quais as propostas que o agente irá fazer. Normalmente as estratégias são privadas Regra de acordo final- regra que determina que se chegou a acordo final e qual o acordo encontrado

Negociação Em geral: Série de voltas Todos os agentes fazem propostas em todas as voltas: Cada proposta: Depende e é definida pela estratégia dos agentes,  conjunto de negociação legal (tal como definido pelo protocolo) Se se chegou a acordo (pela regra) termina

Negociação Um atributo vs vários: Número de agentes Várias pontos de variabilidade + Um atributo vs vários: Preço / (Preço, extras, garantia, etc.) Crescimento exponencial do espaço do conjunto de negociação – impossível explicitar todo o conjunto para determinar a proposta a efectuar Por vezes difícil determinar os atributos em negociação Número de agentes Um-a-um – venda de um carro Muitos-a-um – leilões Muitos-com-Muitos – n*(n-1)/2 threads

Negociação A maior parte das propostas são para: Negociação: Um atributo, simétricas, um-a-um Negociação: Domínios orientados para as tarefas – discute atribuição de tarefas Domínios orientados para o valor – discute definição de planos conjuntos Há outros tipos de abordagens: Distribuída (competitiva) – ganhar-perder Integrativa (cooperativa) – ganhar-ganhar Mista

Domínio Orientado a Tarefas Tarefa: 3 estudantes querem vir para o Tagus todos os dias da linha de Sintra (um tem um familiar que o traz e dois têm carro). Dois vêm de Sintra e um vêm do Cacém. Levar um estudante num troço de trajecto – tarefa indivísivel Os agentes podem negociar e podem melhorar a sua situação: chegar a um acordo - por exemplo, os de Sintra irem só até ao Cacém. partilhados – melhora a situação actual Não se entendem – não piora a situação actual- vêm todos por si só. Diferentes soluções. Por exemplo: cada dia leva um. Os de Sintra levam até ao Cacém...O do Cacém leva até ao Tagus somente 2 dias. .... COMO CHEGAR A UM ACORDO??????

Domínio Orientado a Tarefas TOD=<T,Ag,c> T- conjunto finito de todas as tarefas possíveis Ag- conjunto finito de agentes que participa na negociação; c- função que define custo de executar um subconjunto de tarefas. Domínio Ti C T. Contradomínio R+ Restrições c: Monótona: T1 C T2, c(T1 ) < c(T2) Custo de não fazer nada é 0 “Encontro” = Coleção de tarefas, onde: Atribuição Ti aos Agi <T1,T2,… , Tn>

Domínio Orientado a Tarefas Cenário um-a-um: Encontro: <T1,T2> Negócio (deal): d = <D1,D2> negócio ~ encontro D1U D2 = T1 U T2 Os agentes comprometem-se a realizar as tarefas que lhe foram atribuídas: Agente 1 compromete-se a realizar D1, e agente 2 compromete-se a realizar D2. Custo de negócio para o agente i custoi (di) = c(Di) Utilidade de negócio para o agente i utilidadei (d) = c(Ti) - custoi (d) c(Ti) = custo atribuição original Ti no encontro custoi (d) = custo tarefas atribuídas a i no negócio Deve ser > 0 Se não há acordo -> faz as tarefas iniciais Negócio de conflito: Q = <T1,T2>

Domínio Orientado a Tarefas Dominância, d1 > d2 : Negócio d1 é pelo menos tão bom para todos os agentes como d2 Para todos os agentes i: Utilidadei (d1) ³ Utilidadei (d2) Negócio d1 é melhor que d2 para pelo menos para um agente Existe um agente i: Utilidadei (d1) > Utilidadei (d2) Se um negócio domina outro então ele é melhor para qualquer participante

Domínio Orientado a Tarefas Um negócio domina fracamente outro se apenas a primeira condição é verificada Negócio d1 é pelo menos tão bom para todos os agentes como d2 Para todos os agentes i: Utilidadei (d1) ³ Utilidadei (d2) Um negócio é pareto óptimo se não é dominado por nenhum outro (não é possível melhorar o negócio a não ser à custa de piorar a situação de um dos outros agentes) Um negócio é individualmente racional se domina fracamente o negócio de conflito Q Se não é individualmente racional pelo menos um agente fica melhor na atribuição original

Domínio Orientado a Tarefas Utilidade para i Quadrante que interessa – Individualmente racional conjunto de negociação Linha pareto óptima Negócio de conflito Utilidade para j

Domínio Orientado a Tarefas Utilidade para i Quadrante que interessa – Individualmente racional conjunto de negociação B Linha pareto óptima Negócio de conflito Utilidade para j

Domínio Orientado a Tarefas Utilidade para i Quadrante que interessa – Individualmente racional conjunto de negociação B Linha pareto óptima C Negócio de conflito Utilidade para j

Domínio Orientado a Tarefas Utilidade para i Quadrante que interessa – Individualmente racional conjunto de negociação B Linha pareto óptima C Negócio de conflito Utilidade para j

Protocolo de concessão monótono (Rosenschein 94) Negociação por série de rondas, propostas de negócio dos agentes efectuadas em simultâneo, termina sempre (com ou sem acordo) Na primeira volta ambos os agentes propõem um negócio ( conjunto de negociação) Há acordo se ambos os agentes 1, 2 propõem negócios d1 d2 e: Utilidade1 (d2) ³ Utilidade1 (d1) OU Utilidade2 (d1) ³ Utilidade2 (d2) (o outro faz-nos uma proposta tão ou melhor do que a nossa) Se há acordo, então o negócio de acordo escolhido será: Se ambos verificam a condição: um aleatóriamente Se só um verifica: o que verifica a condição Se não há acordo: nova ronda de propostas simultaneas em que nenhum agente pode propor um negócio menos preferido para o outro agente que o proposto na ronda anterior Se nenhum concede (ceder) numa determinada volta a negociação termina com o negócio de conflito

Mas como é que os agentes devem negociar Mas como é que os agentes devem negociar???? Qual deverá ser a primeira proposta? Ceder? Não ceder? Se ceder, quanto é que devo ceder?

Estratégia Zeuthen - Primeira proposta? - o nosso negócio mais preferido

Quando ceder? Willingness to Risk Conflict: Arriscar conflito ou não? Suppose you have conceded a lot. Then: Your proposal is now near the conflict deal In case conflict occurs, you are not much worse off You are more willing to risk confict An agent will be more willing to risk conflict if the difference in utility between its current proposal and the conflict deal is low

Estratégia Zeuthen - Quando ceder? - arrisco mais se a diferença entre utilidade da proposta de negócio corrente e a do negócio de conflito for baixa - risco (0-1) (ucorrente – uproposta)/ucorrente se ~1 não tem muito a perder; arrisca mais pelo conflito e não concede se ~0 tem mais a perder

Estratégia Zeuthen Quanto ceder? Propriedades: o suficiente para equilibrar o risco. se ambos têm = risco ambos devem ceder pode não ceder – não se consegue negócio alternativa – cara ou coroa. Propriedades: não garante sucesso, Garante que se há sucesso é pareto óptimo e individualmente racional Não precisa de árbitro Pode crescer exponencialmente com o número de tarefas Está em equilibrio de Nash – é uma vantagem conhecer a estratégia – evita conflitos

“Deception” (Engano) em Domínios orientados à tarefa Pode haver a situação que os agentes “enganam outros”: “Phantom and Decoy tasks” Os agentes “fingem” que têm tarefas alocadas que na realidade não têm. Hidden tasks Os agentes “fingem” que não lhes foi alocadas tarefas, que na realidade foram.

Domínios Orientados a Valor Negociação de planos conjuntos WOD=<E,Ag,J, c> E- conjunto estados do ambiente possíveis Ag- conjunto finito de agentes que participa na negociação; c- função que define custo a cada plano de cada agente J- Planos conjuntos Encontro =<e, W>, estado inicial, função que dado um estado do ambiente e um agente representa o valor do estado para o agente.

Negociação: Conclusões By appropriately adjusting the rules of encounter by which agents must interact, we can influence the private strategies that designers build into their machines The interaction mechanism should ensure the efficiency of multi-agent systems Rules of Encounter Efficiency

Negociação: conclusões To maintain efficiency over time of dynamic multi-agent systems, the rules must also be stable The use of formal tools enables the design of efficient and stable mechanisms, and the precise characterization of their properties Stability Formal Tools

Argumentação “Argumentação” é o processo de tentar convencer os outros de algo….(por exemplo, “Vir às aulas”) Importância: Quando um agente negoceia deve ser capaz de justificar as suas ofertas – crucial na delegação; As nossas preferências mudam.

Argumentação Gilbert (1994) identificou 4 modos de argumentar: Logical mode (modo lógico) “If you accept that A and that A implies B, then you must accept that B” Emotional mode (modo emocional) “How would you feel if it happened to you?” Visceral mode (modo visceral) “Cretin!” Kisceral mode (modo kisceral) “This is against Christian teaching!”

“Logic-based Argumentation” Basic form of logical arguments is as follows: Database |- (Sentence, Grounds) where: Database is a (possibly inconsistent) set of logical formulae Sentence is a logical formula known as the conclusion Grounds is a set of logical formulae such that: Grounds Í Database; and Sentence can be proved from Grounds

Ataque e Derrota Let (f1, G1) and (f2, G2) be arguments from some database D… Then (f2, G2) can be defeated (attacked) in one of two ways: (f1, G1) rebuts (f2, G2) if f1 º f2 (f1, G1) undercuts (f2, G2) if f1 º y2 for some y Î G2 A rebuttal or undercut is known as an attack Há 5 tipos de argumentos: - tautologias são os mais fortes - argumentos que podem ser derivados são os mais fracos - entre os dois: a classe de argumentos que não tem undercut, que não tem rebut, etc. Há vários tipos de diálogos de argumentos: (seq de argumentos de 2 agentes): inquéritos (determinar sobre algo), deliberação (acção), etc.

Argumentação Abstracta Concerned with the overall structure of the argument (rather than internals of arguments) Write x  y “argument x attacks argument y” “x is a counterexample of y” “x is an attacker of y” where we are not actually concerned as to what x, y are An abstract argument system is a collection or arguments together with a relation “” saying what attacks what An argument is out if it has an undefeated attacker, and in if all its attackers are defeated

Agentes a trabalhar juntos… Como e porque é que os agentes colaboram? Há que distinguir entre: Agentes benevolentes (colegas..) Implicitly share a common goal and there is no conflict between them Help whenever needed Overall objectives over individual ones Agentes self-interested (alguns colegas…) Cannot be assumed to share a goal Ultimately need to cooperate to achieve goals

Resolução de Problemas Distribuída Como é que um grupo de agentes chega a acordo e consegue resolver um problema ou executar uma tarefa de forma cooperativa? Coordenação das tarefas: Cooperação Negociação

Agentes Benevolentes If we “own” the whole system, we can design agents to help each other whenever asked In this case, we can assume agents are benevolent: our best interest is their best interest Problem-solving in benevolent systems is cooperative distributed problem solving (CDPS) Benevolence simplifies the system design task enormously!

Self-Interested Agents If agents represent individuals or organizations, (the more general case), then we cannot make the benevolence assumption Agents will be assumed to act to further their own interests, possibly at expense of others Potential for conflict May complicate the design task enormously

Cooperative Distributed Problem Solving

CDPS Cooperative Distributed Problem Solving Em geral a solução tem 3 passos: 1. Problem Decomposition – typ. hierarchical 2. Subproblem solution – typ. share info. 3. Answer synthesis – integrated into overall solution, hierarchical Propriedades de uma solução com sucesso: Coêrencia – sistema funciona como um todo (qualidade da solução, eficiência de uso de recursos, etc) Coordenação – sincronizados,no limite sem necessidade de comunicação, previsiveis, sem conflitos “Acto de trabalhar em grupo de forma harmoniosa no sentido de atingir um acordo ou objectivo comum.” Necessidade de coordenar agentes: Existem dependências nas acções dos agentes Existe necessidade que o conjunto de agente respeite restrições globais Nenhum agente individualmente tem recursos, informação ou capacidade suficiente para executar a tarefa ou resolver o problema completo

Task Sharing and Result Sharing Two main modes/components of cooperative problem solving: task sharing: components of a task are distributed to component agents Allocation problem: all same capabilities/different capabilities, can refuse negotiation (reaching agreements) result sharing: information (partial results, etc.) is distributed Proactively or reactively

Protocolo Contract-Net- Coordenação por Partilha de Tarefas Problema: Contratação de tarefas Inspirado no mundo dos negócios Pretende resolver o connection problem (encontrar um agente apropriado para a tarefa em questão)

Contract-Net - Papéis Manager – responsável pela monotorização da execução da tarefa e no processamento dos resultados da execução Contractor – responsável pela actual execução da tarefa Um agente pode tomar os ambos papéis dinamicamente durante a execução da solução

Contract-Net – Exemplo (1) Vamos supor que temos um urso faminto que quer provar uma especialidade do pólo norte, mas como não é um urso polar tem de pedir ajuda na preparação do prato.

Contract-Net – Exemplo (2) 1 – O Manager anuncia a tarefa a executar aos possíveis Contractors

Contract-Net – Exemplo (2) 2 – Os agentes contactados fazem uma avaliação ao anúncio e ponderam as suas capacidades para executarem a tarefa em questão e fazem uma proposta ao Manager ???

Contract-Net – Exemplo (3) 3 – O Manager selecciona o agente mais apropriado à execução, baseado na informação das propostas. A selecção é comunicada. aceite rejeitada

Contract-Net – Exemplo (4) 4 – O Contractor executa a tarefa e entrega os resultados ao Manager

The Contract Net:Fases Assim, o Contract net tem as seguintes fases : Recognition Announcement Bidding Awarding Expediting

Recognition In this stage, an agent recognizes it has a problem it wants help with. Agent has a goal, and either… realizes it cannot achieve the goal in isolation — does not have capability realizes it would prefer not to achieve the goal in isolation (typically because of solution quality, deadline, etc.)

Announcement In this stage, the agent with the task sends out an announcement of the task which includes a specification of the task to be achieved Specification must encode: description of task itself (maybe executable) any constraints (e.g., deadlines, quality constraints) meta-task information (e.g., “bids must be submitted by…”) The announcement is then broadcast

Bidding Agents that receive the announcement decide for themselves whether they wish to bid for the task Factors: agent must decide whether it is capable of expediting task agent must determine quality constraints & price information (if relevant) If they do choose to bid, then they submit a tender

Awarding & Expediting Agent that sent task announcement must choose between bids & decide who to “award the contract” to The result of this process is communicated to agents that submitted a bid The successful contractor then expedites the task May involve generating further manager-contractor relationships: sub-contracting

Node Issues Task Announcement Manager

Idle Node Listening to Task Announcements Manager Potential Contractor Manager Manager

Node Submitting a Bid Bid Manager Potential Contractor

Manager listening to bids Potential Contractor Manager Potential Contractor

Manager Making an Award Contractor

Contract Established Contract Manager Contractor

Mensagens necessárias para o contract-net Request-for-bids(T,X) é a mensagem do Manager para os potenciais contractors pedindo ao contractor para lhe enviar uma proposta para a execução da tarefa T Propose(T,O) é a resposta positiva de um Contractor relativamente ao pedido para a execução da tarefa T. A proposta contém a especificação da oferta feita O. Not-interested(T,Y) é uma resposta negativa de um contractor dizendo que não está interessado em executar T. Award(T,C,X) é a mensagem do Manager (X) para o contractor (C) informado-o que lhe foi oferecida a execução da tarefa T. Accept(T,X) é a resposta positiva do contractor Y em resposta à oferta do Manager para a execução da tarefa. Refuse(T,Y) é a resposta negativa do contractor à oferta do Manager para a execução da tarefa.

Contract-Net – Conteúdo do Anúncio A mensagem que anuncia a tarefa a realizar tem a seguinte composição: Addressee – contém o endereço do(s) destinatário(s) Eligibility Specification – condições que é necessário um agente ter para poder, eventualmente, ser o contractor Task Abstraction – breve descrição da tarefa a realizar Bid Specification – especifica o que deve conter uma resposta para que esta possa ser considerada Expiration Time – prazo para serem dadas as propostas ao anúncio (no entanto, o manager pode não ser obrigado a esperar todo o tempo e as respostas recebidas depois de expirado o tempo até podem resultar numa selecção subópitma de contractors)

Contract-Net – Resposta Imediata Pode acontecer o caso em que o manager não recebe nenhuma proposta, isto pode acontecer essencialmente por dois motivos, primeiro, todos os agentes elegíveis estão ocupados ou têm uma melhor proposta em mãos, segundo, não existem agentes elegíveis. A solução encontrada para este problema foi criar uma classe de propostas a Immediate Response Bids as quais requerem uma de três respostas possíveis, BUSY, INELIGIBLE, LOW RANKING, ou uma sub-classe destas (ex: respond if eligible, but busy). Assim o manager pode tomar medidas para resolver o problema como tentar mais tarde ou fazer uma proposta mais aliciante.

Issues for Implementing Contract Net How to… …specify tasks? …specify quality of service? …select between competing offers? …differentiate between offers based on multiple criteria?

Task distribution viewed as a kind of contract negotiation The Contract Net An approach to distributed problem solving, focusing on task distribution Task distribution viewed as a kind of contract negotiation “Protocol” specifies content of communication, not just form Two-way transfer of information is natural extension of transfer of control mechanisms

Contract-Net - Conclusões + Boa solução para o connection problem + Bastante adequado a problemas de estrutura hierárquica - Uma tarefa pode não ser atribuída ao agente mais qualificado se este estiver ocupado - Para um número grande de agentes gera um grande tráfego de mensagens (mas o campo eligibility specification reduz as mensagens de resposta ao anúncio)

Four Phases to Solution, as Seen in Contract Net 1. Problem Decomposition 2. Sub-problem distribution 3. Sub-problem solution 4. Answer synthesis The contract net protocol deals with phase 2.

Cooperative Distributed Problem Solving (CDPS) Neither global control nor global data storage — no agent has sufficient information to solve entire problem Control and data are distributed Any unique node is a potential bottleneck distribute data distribute control organized behavior is hard to guarantee (since no one node has complete picture)

Coordenação Relações positivas ou negativas Abordagens Coordenação a partir de planos globais parciais - DVMT Coordenção através de intensões conjuntas: modelo do agente + modelo dos outros (planos, goals, skills, etc) – ARCHON+MACE Coordenação por modelação mútua (modelo dos outros – roles, skills, goals, plans) - MACE Coordenação através de normas e leis sociais – leis emergentes Planeamento multiagente e sincronização – merge de planos – extensão de lógicas temporais

Linguagens específicas para cooperação Tal como com o contract-net outros protocolos necessitam de linguagens específicas para a cooperação. Alguns ambientes (FIPA-OS) já permitem a utilização de performatives especificas para negociação ou incluem já protocolos de negociação. Exemplo de uma linguagem de colaboração: COOL

COOL (COOrdination Language) Baseada em KQML Coordenação de agentes é definida por autómatos finitos. COOL tem as seguintes componentes: Máquina de estados Mensagens (performativas) Regras de conversação Regras para recuperação de erro Regras de continuação Classes de conversação Conversações actuais

COOL - performativas Propose – usado para propôr um objectivo Para além das performativas disponibilizadas por KQML ainda são admitidas: Propose – usado para propôr um objectivo Counter-Propose – segue-se a um propose para propôr outro objectivo, desde que satisfaça o anterior Accept e Reject – usados para assinalar aceitação ou rejeição de uma proposta ou contra-proposta Cancel – cancela uma proposta ou contra-proposta previamente aceite Satisfy – anuncia o cumprimento de um objectivo que lhe foi pedido Fail – anuncia a impossibilidade em cumprir um objectivo que aceitou

COOL –Máquina de Estados A máquina de estados define os estados em que se pode encontrar a tarefa (ex: ponto de vista do receptor) 6 7 1 propose/ /satisfy /fail 2 /accept 3 /counter accept/accept /reject counter/ 4 5 /reject

COOL – regras de conversação As regras de conversação dizem-nos como passamos de um estado para outro da máquina de estados. (def-conversation-rule r1 :current-state 2 :received ‘(propose :sender ?initiator :content (produce (?what ?amount) :conversation ?conv :such-that ‘(achievable (produce ?what ?amount)) :next-state 3 :transmit ‘(accept :content (produce(?what ?amount)) :conversation ?conv) )

Aspectos de Implementação As ferramentas de construção de agentes já incluem um conjunto de aspectos para a construção de sociedades, nomeadamente: Linguagens para comunicação e cooperação Possibilidade de definir estruturas organizacionais (definindo “roles” na estrutura) Protocolos pre-definidos para resolver aspectos de negociação (contract-net e leilões).

Resumo: Problemas a resolver Problema dos comportamentos sociais e individuais Como especificar os comportamentos sociais dos agentes? Como é que os comportamentos dos outros e da sociedade influenciam o comportamento individual? Problema da estrutura da organização Como organizar uma sociedade de agentes para que no global, esta execute a tarefa desejada? Qual o tipo de estrutura mais adequada para a tarefa em causa?  Como definir os aspectos do comportamento individual para que sejam integrados na sociedade levando a um comportamento global desejado?  Que tipos de mecanismos há que levem ao surgimento e desaparecimento de sociedades? 

Resumo: Problemas a resolver Problema da comunicação entre agentes Que tipo de comunicação entre agentes é a mais adequada à estrutura escolhida?  Que linguagens de comunicação existem e podem ser usadas para a comunicação entre agentes numa sociedade de agentes?  Que conceitos (ontologias) são necessários ser partilhados para que os elementos da sociedade consigam interpretar as mensagens recebidas?  Cooperação, colaboração e negociação Que mecanismos de cooperação são necessários para que os agentes executem cooperativamente uma dada tarefa?  Que estruturas de organização são as mais adequadas para determinados tipos de cooperação?  Que linguagens existem que podem ser usadas para permitir a cooperação e negociação entre agentes numa sociedade? 

Conclusões Criar sociedades para resolver problemas parece ser um caminho a seguir. Há ainda bastantes problemas (ferramentas e teorias) por resolver.

Questões???

An Example Abstract Argument System