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?

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!

Definindo termos... Coordenação é.. O conjunto de atividades extra-curriculares que são necessárias em um SMA e que um único agente não precisa desempenhar Exemplos... dois carros num cruzamento Construção cooperativa de software Músicos de orquestra

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

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

Coordenando esforços... Coordenação depende das relações entre as atividades... Relações Positivas Solicitadas Não solicitadas Igualdade de Ações Conseqüências Favorecimento – quando uma ação é realizada, ajuda na realização de outra Relações Negativas Recurso e Incompatibilidade

Características do Processo... Rapidez Capacidade de reação do sistema a um evento Adaptação Previsibilidade Organização Modo de Comunicação Como os agentes recebem informação dos outros?

Características do Processo... II Qualidade do processo Número de Agentes coordenados Recuperação de Conflitos Quantidade de dados Quantidade de modelos Dificuldade de Implementação

Várias Formas de Coordenar.. Por Sincronização Como acontece nos sistemas distribuídos! Por Planejamento Duas fases... Escolha do plano e execução Reativa Por Regulamentação

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 Compartilhamento de informações entre agentes Síntese das soluções

Compartilhando Tarefas e Resultados... II Compartilhando tarefas 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: 2) Alocação: escolha randômica dos agentes; 3) Execução: 3) Execução: As tarefas são decompostas até que o estado inicial e final sejam o mesmo; 4) Síntese dos Resultados: 4) Síntese dos Resultados: Quando um agente resolve um problema, ele passa a solução para o de cima, e assim sucessivamente.

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

Compartilhamento de Resultados Agentes podem resolver problemas via a integração de resultados locais O Compartilhamento melhora a solução através de: Confiança Completude Precisão rapidez

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

Coordenação via Planejamento... 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: 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

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

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

Plano Parcial Global Estrutura de Dados contendo... Um objetivo Mapa de atividades Que mostra o que cada um está fazendo Grafo de construção da Solução Mostra como a atividade deveria ser feita

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... Compromissos são persistentes

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 Agentes se comunicam com aqueles que se encontram com eles. Maioria Simples com Comunicação Agente faz um broadcast da sua estratégia vencedora 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!