Agentes que Trabalham Juntos Fechando Negócios... Coordenando Ações Planejamento Parcial Global E quando não dá certo? O Resumo da Ópera

Algumas Observações Importantes “Não há SMA de um só agente...” Para trabalharem juntos, os agentes precisam negociar seus papéis... Cooperação precisa de negociação... Que precisa de argumentação! E como coordenar?

Argumentando... Teoria dos Jogos tem suas desvantagens... Alguns outros tipos de argumentação... Lógica Gera argumentos dedutivos Emocional Você gostaria que fizessem isto com você? Visceral Envolve o físico – e.g. você bate o pé para enfatizar um ponto Místico Envolve apelos para o místico!

Argumentação Baseada em Lógica Base |- (sentença, Justificativas) Base é um conjunto de sentenças acordadas pelos agentes. Argumentos podem ser contra ou a favor uma determinada proposição. Dois tipos básicos de argumento Não trivial Tautológico

Um exemplo... Humano(Heracles) Pai(Heracles, Zeus) Pai(Apolo, Zeus) Divino(X) mortal(X) Pai(X, Zeus)  divino(X) (Pai(X, Zeus)  divino(X))

Continuando... Podemos construir ARg1 (mortal(Heracles), {humano(Heracles), humano(X) mortal(X)}) (mortal(Heracles), {pai(Heracles,Zeus), Pai(X, Zeus)  divino(X) Divino(X) mortal(X)}) ((Pai(X, Zeus)  divino(X)) {(Pai(X, Zeus)  divino(X))}

Várias Classes de Argumento... Por ordem de aceitação Todos os argumentos derivados da base Todos os argumentos não triviais Derivados de um conjunto consistente Todos que não podem ser rebatidos Todos cujas justificativas não podem ser contestadas Todos os tautológicos.

Argumentação e Diálogo Argumentação é um jogo... Vários tipos identificados Persuasão Negociação Indagação – crescimento do conhecimento geral Deliberação Busca de Informação Conflitos Misto – uma combinação dos anteriores

Perguntas chaves... Porque... E Como os agentes cooperam? Como reconhecem e resolvem conflitos? De recursos De alocação de tarefas De objetivos Como negociam? Vários tipos de protocolo... Como vimos anteriormente!

Critérios para Avaliar o Sucesso... Coerência Mede o quão bem o sistema funciona como uma unidade. Vários critérios: qualidade da solução, etc. Coordenação Grau em que os agentes precisam se engajar em atividades “extra-curriculares” para coordenar suas tarefas.

Tarefas quando Resolvendo Problemas Cooperativamente Como decompor o problema em sub-tarefas? Como sintetizar as soluções locais? Como otimizar as atividades? Que técnicas de Cooperação podem ser utilizadas para maximizar a eficiência do sistema?

Compartilhando Tarefas... E Resultados Decompondo o problema Estrutura hierárquica. (Agentes SIFA, Actor) Decomposição por uma figura central... Ou por várias... Requer um conhecimento das habilidades dos agentes envolvidos. Solução dos Subproblemas Síntese das soluções

Compartilhando Tarefas e Resultados... II Problema de Alocação Podemos necessitar de negociação! Compartilhando Resultados... Proativo Agentes vão contando seus achados... Reativo Agentes contam o que sabem quando solicitados

Exemplo 1: Figuras Escondidas Problema: Encontrar figuras escondidas em uma determinada área Tarefa simples de busca: Como você pode trabalhar como parte de um time para resolvê-la?

Exemplo 1: Discussão Decomposição: dividir a área ou as figuras para a busca Alocação: distribuir as sub-tarefas entre os agentes Execução: cada agente deve procurar as figuras atribuídas a ele, ou fazer uma busca na área destinada a ele. Síntese: cada agente apresenta as figuras encontradas.

Compartilhamento no problema do ToH 1) Decomposição: se preocupa em sempre mover o maior disco para o seu destino; 2) Alocação: escolha randômica dos agentes; 3) Execução: As tarefas são decompostas até que o estado inicial e final sejam o mesmo; 4) Síntese dos Resultados: Quando um agente resolve um problema, ele passa a solução para o de cima, e assim sucessivamente.

Compartilhamento em Sistemas Heterogêneos Aplica-se quando atribuições de subproblemas para agentes não são simples agentes podem ter diferentes capacidades; subproblemas precisam de diferentes capacidades As decisões precisam ser baseadas em informações mais dinâmicas. Contract Net Protocol E quando os agentes não estiverem disponíveis para executar sub-tarefas?

Compartilhamento em Sistemas Heterogêneos Adaptações do Contract Net Contratação publicada Tentar novamente Revisão de anúncio Decomposições alternativas

Compartilhamento de Resultados Uma mesma tarefa pode ter resultados diferentes se executada por agentes diferentes. Solucionadores de problemas podem aumentar o desempenho do grupo se combinarem as seguintes características: Confiança Completude Precisão Conveniência

Compartilhamento de Resultados Complicações: os agentes precisam conhecer o que fazer com os resultados compartilhados a comunicação de um grande volume de resultados pode ser custoso. Técnicas: Cooperação funcionalmente precisa Repositórios compartilhados e busca negociada Estruturação organizacional

Então... Coordenar porquê mesmo? Porque agentes precisam de informação que só outros tem; Recursos são limitados Queremos otimizar custos... Objetivos separados podem ser interdependentes!

Lidando com Inconsistência Entre os vários agentes De crença De objetivos e de intenções Duas formas de Lidar Evitando a concorrência Resolver via negociação Sistemas que degradam graciosamente.

Coordenando esforços... Coordenação depende das relações entre as atividades... Relações Positivas Solicitadas Não solicitadas Igualdade de Ações Conseqüências Favor Relações Negativas Recurso e Incompatibilidade

Planejamento distribuído Existem três classes de planejamento distribuído: Planejamento centralizado de planos distribuídos Planejamento distribuído de planos centralizados Planejamento distribuído de planos distribuídos

Planejamento centralizado de planos distribuídos Contexto: Um problema a ser resolvido e vários agentes disponíveis Agente coordenador Objetivo: Encontrar, no espaço de planos o que pode ser decomposto e distribuído mais rapidamente.

Planejamento centralizado de planos distribuídos Dado o objetivo, um conjunto de operadores e um estado inicial, o coordenador: Gera um plano parcialmente ordenado Decompõe este plano em sub-planos Restrições de ordenação devem ficar dentro e não entre os sub-planos Insere sincronização Atribui sub-planos a agentes

Planejamento distribuído de planos centralizados Contexto: Tarefa muito complexa que requer o auxílio de especialistas em cada sub-tarefa Objetivo Utilizar a expertise de cada agente para formular sub-planos especializados

Planejamento distribuído de planos centralizados Feito de forma síncrona ou assíncrona Síncrona: A ordenação é feita durante o processo de planejamento Assíncrona Somente durante o compartilhamento de resultados os conflitos com relação à ordem são resolvidos

Exemplos Manufatura: Logística: Comunicação fim-a-fim: especialistas em geometria, encaixe, pintura, etc. Logística: especialistas em planejamento de caminho, carregamento de veículos e despache Comunicação fim-a-fim: especialistas no roteamento de mensagens

Planejamento distribuído de planos distribuídos Há apenas planos parciais de relevância local Compatibilidade global entre esses planos parciais deve ser mantida evitar conflitos durante a execução fomentar ajuda mútua Troca de mensagens e/ou temporização são usados para resolver interações negativas

Planejamento distribuído de planos distribuídos Fusão de planos Construção iterativa de planos Negociação de planejadores distribuídos

Fusão de Planos Cada agente formula planos que podem ser executados separadamente Um agente coleta os planos individuais e analisa para descobrir que seqüências de ações podem causar conflitos Três etapas Análise de interação Análise de segurança Resolução de interação Iterações: independentes, satisfatórias e precendentes Satisfatória: existe uma sequencia que não invalida a precondicao de um ou de outro Precendencia: precondicao de um é a poscondicao do outro

Negociação de planejadores distribuídos Principais ferramentas: A linguagem utilizada pelos participantes O protocolo seguido durante a negociação O processo de decisão usado para determinar suas posições, concessões e critérios

Atributos Ideais do Mecanismo de Negociação Eficiência Estabilidade Simplicidade Distribuição Simetria Eficiencia: os agentes não devem desperdicar recursos, enquanto tentam um acordo Estabilidade: os agentes não devem ser incentivados a se desviar da estrategia acordada Simplicidade: o mecanismo deve impor uma baixa demanda computacional e de banda Distribuição: não deve ser necessário um agente central para tomar decisões Simetria:o mecanismo não deve ter preconceito contra nenhum agente

Planejamento Distribuído Contínuo Planejamento e execução intercalados Um agente deve planejar continuamente quando: Aspectos do mundo podem mudar dinamicamente Aspectos do mundo são revelados incrementalmente Pressão do tempo faz com que a execução comece antes do plano ter sido totalmente gerado Os objetivos podem evoluir com o tempo

Planejamento, coordenação e execução intercalados Decomposição de tarefas Formulação de planos locais Abstração de planos locais Identificação de objetivos globais parciais Ação em planos globais parciais Modificação em andamento Re-alocação de tarefas

Coordenação via PPG Consiste em três etapas Cada agente decide seus objetivos e gera planos de curto prazo para atingi-los Agentes trocam informações Agentes alteram planos locais para melhor coordenar suas atividades Várias estruturas envolvidas Objetivo, Mapa de Atividade e Grafo de Construção da Solução

PPG Generalizado Usa cinco técnicas para coordenar tarefas Atualizar pontos de vista não locais Comunicar resultados Lidar com Redundância Simples Lidar com Relações negativas entre ações Lidar com relações positivas entre as tarefas

Coordenação via Intenções Conjuntas Modelos baseados nos times humanos Ação Coordenada  Ação cooperativa coordenada Participar de um time  responsabilidade Compromissos e convenções...

A idéia dos Joint Persistent Goals O grupo tem a motivação  para atingir o objetivo . Todos devem crer que  é possível mas ainda não aconteceu. Todos tem o objetivo  até que uma condição se verifique. Termina quando...  é satisfeito  é impossível ou a motivação não está mais presente

Coordenação baseada em Times Consiste em quatro etapas Reconhecimento Formação de Times Solicitação de Ajuda Formação dos Planos conjuntos Ação dos Times

Coordenação por Normas e Leis Sociais Norma: padrão de comportamento estabelecido. Duas abordagens principais: Design a priori Emergência de um grupo de agentes

Normas e Leis Emergentes Como alcançar consensos globais sobre normas utilizando apenas as informações locais. Problema das Camisetas coloridas. Função de atualização da “estratégia”.

Algumas Estratégias de atualização de Funções... Maioria Simples Maioria Simples com “tipos” de agentes Maioria Simples com Comunicação Maior Recompensa

E o Resumo da Ópera é... Vimos o que são SMA... Suas organizações e formas de Interação... Comunicação... E uma Pontinha de coordenação!