Engenharia de software para a utilização de leis de interação em sistemas multi-agentes abertos Rodrigo Paes

© LES/PUC-Rio Sistemas Abertos Incerteza –Agentes podem entrar e sair do sistema a qualquer momento –Agentes podem fornecer respostas diferentes a uma mesma requisição –Agentes desenvolvidos por diferentes equipes, diferentes objetivos, provavelmente desconhecidos a priori. –Comportamento global = emerge da união dos comportamentos dos agentes Comportamento emergente & Incerteza Imprevisibilidade nociva –Imprevisibilidade: tendência de mudanças repentinas sem nenhuma razão aparente. –Imprevisibilidade falhas no software É preciso controlar esta imprevisibilidade

© LES/PUC-Rio Governança usando Leis Objetivos gerais –Garantir que o comportamento de um SMA aberto exibam as propriedades desejadas –Aumentar a confiança entre os agentes Como isso é alcançado? –Especificação de leis que ditam o que a sociedade (de agentes) espera de seus membros

© LES/PUC-Rio Características O aspectos internos dos agentes não são acessíveis –Não é possível modificá-los para torna-los compatíveis com as leis do sistema Como projetar mecanismos para que as leis tenham impacto na execução do sistema sem acesso aos agentes? Qual o impacto das leis no desenvolvimento dos agentes? Os agentes tomam suas decisões baseando-se nas leis que existem? Mas afinal, LEIS, Agentes Inteligentes, Sociedade … –Ciências Sociais? –Inteligência Artificial? –Engenharia de Software?

© LES/PUC-Rio Onde entra a engenharia de software?

© LES/PUC-Rio O problema – Engenharia de Software Com o avanço adoção das abordagens de governança, surge a necessidade de técnicas e ferramentas que tornem o seu uso mais produtivo e controlado.

© LES/PUC-Rio Agora o título ficou mais claro Engenharia de software para a utilização de leis de interação em sistemas multi-agentes abertos

© LES/PUC-Rio O que tem sido feito no LES? XMLaw Reputação Ontologias … Grupo: Governancehttp://wiki.les.inf.puc-rio.br/index.php/E- Governance Seminários: rio.br/index.php/Sistemas_Multiagenteshttp://wiki.les.inf.puc- rio.br/index.php/Sistemas_Multiagentes

XMLaw (perdão e paciência aos que já viram essa parte zilhões de vezes) Um punhado de paciência vale mais do que um barril de talento – provérbio holandês

© LES/PUC-Rio A Abordagem de Leis Agente A Agente B Pode / Deve Não Pode Leis interação Organização possui

© LES/PUC-Rio Modelo de Interação Interceptar as mensagens Aplicar as leis que foram especificadas no XMLaw Redirecionar Mecanismo de Leis Interceptação

© LES/PUC-Rio Modelo de Interação Interceptar as mensagens Aplicar as leis que foram especificadas no XMLaw Redirecionar Mecanismo de Leis Aplicação das Leis

© LES/PUC-Rio Modelo de Interação Interceptar as mensagens Aplicar as leis que foram especificadas no XMLaw Redirecionar Mecanismo de Leis Redirecionar

© LES/PUC-Rio O Modelo Conceitual Conjunto de conceitos para representar as interações

© LES/PUC-Rio Exemplo: Protocolo de Interação Alternativas de interação que os agentes podem seguir. Representando a interação Quais os serviços que você oferece? Compras, horário de cinema e paquera ! Escolho o serviço de compras, quais as lojas que vendem televisões? Lojas Americanas e Casa e Vídeo. requisitar serviços responder c/ lista informar seleção e requisitar lojas responder c/ lista

© LES/PUC-Rio Como é especificado? Protocolo Estado Transição... <State id=aStateId" type="success" label="A state label"/> initial sucess failure execution <Transition id="anId" from="anStateId" to="anotherStateId" message-ref="aMessageId"/>

© LES/PUC-Rio Recapitulando 1.Desenvolver as leis usando o XMLaw 2.Iniciar o mediador 3.Informar ao mediador onde a lei está 4.Iniciar os agentes da aplicação 5.Os agentes vão começar a interagir 6.O mediador vai interceptar as mensagens e verificar se elas estão de acordo com o arquivo XMLaw que ele leu 7.Se estiver tudo ok a mensagem é redirecionada, caso contrário ela pode ser bloqueada

Discussões

© LES/PUC-Rio Níveis de abstração Frank Dignum propôs a seguinte classificação –Substantive norm –Check norm –Reaction norm Exemplo: –Substantive norm The National Transplant Organization is not allowed to use racial data for allocating organs to patients. –Check norm The inspecting authority should perform random checks of the compliance to the previous norm every two months.... –Reaction norm If racial data are used in the allocation process, then the hospital has to be fined accordingly. Para implementar é preciso chegar ao nível de reaction norm

© LES/PUC-Rio Como fazer a verificação da conformidade? É preciso perceber quando houve uma violação –Verificações aleatórias –Monitoramento constante –Indiretamente, permitindo que outros agentes denunciem a ocorrência da violação e então verificando se a denúncia procede

© LES/PUC-Rio Arquitetura dos mediadores/observadores Centralizada X Distribuída Centralizada –É possível monitorar propriedades globais Servidor 1 Replicação Balanceamento de carga …

© LES/PUC-Rio Descentralizada

© LES/PUC-Rio Centralizada X Descentralizada Centralizada –Prós Propriedades globais –Contras Ponto único de falha Descentralizada –Prós Não existe um ponto único de falha –Contras Desempenho devido a sincronização de estado dos mediadores (quando se faz uso de propriedades globais) Exemplo: –D ganha permissão XPTO quando a mensagem m2 for enviada. –Entretanto o mediador de D não sabe que m2 foi enviada, a não ser que haja uma sincronização, ou seja, o mediador de D tem que ser notificado. AB D C m1 m2

Planos para o semestre

© LES/PUC-Rio O estado da arte As abordagens atuais lidam com o problema sob os seguintes pontos de vista –Mapeamento de normas abstratas para normas mais concretas Frank Dignum –Implementação de mecanismos de enforcement AMELI, LGI –Formalização Esteva et. al

© LES/PUC-Rio O que falta? Técnicas de engenharia para –Reutilização das leis –Verificação da qualidade –Método que guie o desenvolvimento através das várias etapas e ferramentas Requisitos (law cases - Maíra) Projeto –Frameworks (guga) Implementação Testes (trabalho do Luis Fernando)

© LES/PUC-Rio Plano de trabalho (não apenas para o semestre) Formalizar o modelo do XMLAw –Escolher o formalismo Quais as opções para especificar tanto a estrutura quanto a dinâmica esperada dos elementos? Depois de formalizar, responder formalmente a pergunta: –Qual a diferença entre o modelo do XMLaw e o modelo do ISLANDER o do LGI? Desenvolver ferramenta de especificação gráfica das leis –trabalho em andamento do Ricardo Gralhoz, mas ajuda é bem vinda Integrar a formalização do modelo a ferramenta de especificação gráfica. Desenvolver ferramenta de monitoramento das leis (luiz leme). Voltar a desenvolver o trabalho iniciado em (Qualidade nas leis) –Aplicar medições no estudo de caso do Banco Central Utilizar o trabalho do guga para documentar as técnicas de reúso

Obrigado! Rodrigo Paes