Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes1 SISTEMAS MULTIAGENTES Prof. Fred Freitas -...

Click here to load reader

  • date post

    19-Apr-2015
  • Category

    Documents

  • view

    129
  • download

    9

Embed Size (px)

Transcript of Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes1 SISTEMAS MULTIAGENTES Prof. Fred Freitas -...

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes1 SISTEMAS MULTIAGENTES Prof. Fred Freitas - fred. @cin.ufpe.br
  • Slide 3
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes2 ndice w Inteligncia centralizada x distribuda w Motivaes w Classificaes w Resoluo distribuda de problemas - RDP w Sistemas Multiagentes - SMAs w SMAs Reativos w SMAs Cognitivos w Comunicao entre agentes cognitivos w Noes fraca e forte de agente w Sistemas Hbridos w Problemas em IAD w Aplicaes
  • Slide 4
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes3 Inteligncia : Centralizada ou Distribuda ? w Viso de Inteligncia: Coletiva ou individual? w No aproveitamos muito o trabalho alheio. w A Internet nos faz trabalhar de forma mais inteligente (nenhum componente crtico). w Resoluo de problemas : H alguns cuja soluo inerentemente distribuda ou fica mais fcil distribuindo! w Agentes sem inteligncia podem em conjunto gerar algo inteligente? w A inteligncia de cada ser humano centralizada ou distribuda ??
  • Slide 5
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes4 Histrico w HEARSAY II [Corkill et al.73] Arquitetura de quadro-negro. w Sociedade da Mente [Minsky78] Distribuio, independncia e emergncia. w Contract Net [Smith 82] Leilo de tarefas. w Robs reativos [Brooks 86] Arquitetura de subsuno (taxonomia).
  • Slide 6
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes5 Sociedade da Mente [Minsky] w Uma poro de agncias por mente! w Aes/solues emergem das interaes entre as agncias: Conflitos Metas (prazer, dor) diferentes representaes neurais e simblicas mecanismos de controle e vias, Garis Ativadores memria de agentes reuso criativo hierarquias de sociedades Scripts habilidades construdas a partir de somas teias de RNAs w Aceitam-se ambiguidades e erros!
  • Slide 7
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes6 Sociedade da Mente [Minsky]
  • Slide 8
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes7 Exemplo w O Quebra-cabea dos N(8) nmeros um NP-completo. w A*-3x3 peas w IDA*-4x4 peas w RTA*-5x5 peas w Sem escalabilidade w RDP-testes c/30x30! w Cd pea:ag.reativo. w A soluo emergiu das interaes entre eles. w Primitivas de satisfao, fuga e agresso, c/ pontuao por distncia, restries de trancamento, loops e pontas. H E A B F D C G
  • Slide 9
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes8 Quebra-cabea dos N nmeros
  • Slide 10
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes9 E B C A H F D G Quebra-cabea dos N nmeros Bloqueado Ativo
  • Slide 11
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes10 E B C A H F D G Quebra-cabea dos N nmeros Bloqueado Ativo
  • Slide 12
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes11 B C E A H F D G Quebra-cabea dos N nmeros Ativo
  • Slide 13
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes12 B C H A G E F D Quebra-cabea dos N nmeros Ativo
  • Slide 14
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes13 A B C G H EF D Quebra-cabea dos N nmeros Bloqueado Ativo
  • Slide 15
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes14 IA Clssica w Metfora psicolgica: uma pessoa ou entidade resolve o problema. w Inteligncia atomizada, restrita aos micro aspectos de sua prpria racionalidade.
  • Slide 16
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes15 IA Distribuda - Sistemas Multiagentes w Complementa a metfora psicolgica com uma sociolgica. w As solues emergem de aes e interaes produtivas entre agentes autnomos. w Relacionada aos macro aspectos dos agentes :agentes enquanto sociedade. w Inspirada tambm em lingustica, sociologia, economia, filosofia, biologia...
  • Slide 17
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes16 IA e SD w Resoluo de Problemas w Aprendizado Simblico Conexionista w Deduo e inferncia w Processamento de Linguagem Natural w Sistemas Especialistas w Agentes w Interconexo de mquinas, sistemas, redes, etc w Heterogeneidade w Comunicao w Concorrncia w Compartilhamento de recursos w Objetos Distribudos w Escalabilidade w Transparncia
  • Slide 18
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes17 IA Distribuda (IAD) w No IA paralela, nem Sistemas Distribudos. w Resoluo grupal de problemas, atravs de cooperao (diferente de colaborao). w Grande interatividade e capacidade de comunicao. w Organizao - meios que garantam a convergncia: Estruturas de autoridade e controle divididos. w Diviso de conhecimento e recursos.
  • Slide 19
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes18 Motivaes de Multiagentes w Avanos cientficos: grandes redes heterogneas abertas, concorrncia, sistemas distribudos, bibliotecas digitais Interdependncias complexas No h controle global w Limitao de recursos e de racionalidade w Problemas grandes e complexos, experimentao w Domnios distintos w Recuperao de informaes(IR), Minerao de Dados e Mediao de alto nvel. w Internet! w Simulao de sistemas naturais e sociais, jogos
  • Slide 20
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes19 Classificaes em IAD w Diviso de tarefas Resoluo Distribuda de Problemas - RDP Sistemas Multiagentes - SMAs w Inteligncia de cada agente Reativos Cognitivos w Cooperao Cooperativos Competitivos
  • Slide 21
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes20 Resoluo Distribuda de Problemas - RDP w nfase no global: modelo, problema e critrios de sucesso. w Objetivos da sociedade. w Colaborao entre agentes distribudos. w E:Tarefas,ambiente. w S:modelo dos agentes e esquema de resoluo das tarefas.
  • Slide 22
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes21 RDP Problema Projeto das Organizaes Projeto das Interaes Projeto dos Agentes Diviso em subproblemas Concepo Resoluo
  • Slide 23
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes22 Sistemas Multiagentes - SMA w nfase no local: modelo, problema e critrios de sucesso. w Objetivos dos agentes. w Coordenao entre agentes num mesmo ambiente. w E:agentes,ambiente. w S:tarefas resolvveis e esquema de resoluo das tarefas.
  • Slide 24
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes23 SMA Projeto das Organizaes Projeto das Interaes Projeto dos Agentes Concepo Resoluo
  • Slide 25
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes24 SMAs Reativos X SMAs Cognitivos w Conhecimento implcito w No-histrico w Behaviorista ou positivista w Reativo w Comunicao indireta w Inspirado em coletivos de animais w Uma poro de agentes w Conhecimento explcito w Mentalista e histrico w Subjetivista (BDI) w Deliberativo w Comunicao direta w Inspirado nas sociedades humanas w Poucos agentes
  • Slide 26
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes25 SMAs Reativos w R. Brooks 86 - Arquitetura de subsuno (taxonomia) Controlar robs fsicos (dinamismo e desconhecimento). Inteligncia pode ser gerada sem conhecimento explcito ou raciocnio abstrato! uma propriedade emergente de certos sistemas complexos. A inteligncia real est situada no mundo, e no em sistemas desincorporados ( especialistas, provadores, etc)! Comportamento inteligente emerge das interaes com o ambiente. Competio entre camadas hierrquicas.
  • Slide 27
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes26 SMAs Reativos - Caractersticas w No h representao explcita de conhecimento. w No h representao do ambiente. w No h memria das aes. w Os agentes possuem estados internos. w Exemplos de modelos : Funcionalidade emergente Eco-resoluo
  • Slide 28
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes27 Eco-resoluo w Soluo um estado estvel de comportamentos. w Eco-agentes possuem : Objetivo : Estado de satisfao Estado interno, baseado em autmato finito: Satisfeito Em busca de satisfao Em fuga Aes elementares: comportamentos de satisfao e fuga Vontade de estar satisfeito Obrigao de fugir, quando atacado Percepo : Quem o incomoda
  • Slide 29
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes28 Tipos de SMAs Cognitivos w Agentes organizados Perspectivas mltiplas, leis e regras sociais w Agentes negociantes Resoluo de conflitos por negociao w Agentes intencionais Intenes (ou escolhas), compromissos, planos parciais w Agentes cooperativos Representao mtuas, alocao de tarefas w Mdulos com comunicao.
  • Slide 30
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes29 ED ECER RaciocnioDeciso Reviso Percepo RecepoEmisso Ao Descrio externaRaciocnio Social
  • Slide 31
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes30 Comunicao entre agentes w Troca de mensagens ou Quadro Negro. w Protocolos:KQML,HTTP,HTML,OLE,CORBA,DcOM. w Segurana : Selos / autenticaes. w Mediao : Baseada em ontologias ou transacional.
  • Slide 32
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes31 Arquiteturas Distribudas
  • Slide 33
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes32 SMAs Cognitivos Teoria dos Atos de Fala w Os SMAs Cognitivos podem basear-se em Teoria da Deciso, Utilidade, Jogos ou Dependncia w A comunicao basear-se na Teoria dos Atos de Fala. w Como uma ao, a comunicao deseja mudar o ambiente. w Atos de fala so assertivos(informativos), diretivos, comissivos, declarativos ou expressivos (emoes). w KQML e Arcol (FIPA) implementam alguns destes atos w O vocabulrio de comunicao entre os agentes desempenhado por uma ontologia
  • Slide 34
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes33 Ontologias w Conceitualizao acerca de uma rea de conhecimento [Gruber 95] Conjuntos de conceitos, definies, relaes, axiomas e restries sobre a rea w As ontologias garantem, atravs de um vocabulrio comum de termos e seus respectivos conceitos, a comunicao em nvel de conhecimento entre agentes cognitivos
  • Slide 35
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes34 Noo Forte de Agente w Noes mentalsticas : postura intencional, no- mecanicista e til, pelo emprego de crenas, desejos e intenes/escolhas (BDI). w Honestidade e senso de equipe. w Racionalidade e aprendizado/adaptao social. w Resoluo de problemas complexos e explorao. w Programao Orientada a Agentes[Shoham]: Consistncia interna (crenas,obrigaes,...) Persistncia de estado mental Capacidade de desincumbir a si e a outros, se no h capacidade de cumprir as metas.
  • Slide 36
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes35 Noo Forte de Agente - Lgicas w Difcil formalizao : crenas exigem lgicas mais complexas, porque Acredita(Z,Melhor-ponta(Garrincha)) e Man=Garrincha no quer dizer que Acredita(Z,Melhor-ponta(Man)) ! w Lgicas modais normais/ lgicas de conhecimento e crena. w Mundos possveis, crenas(KD45), lgicas que combinam atitudes diferentes. w Passa a existir o problema de reviso de teoria (ou reviso de crenas)
  • Slide 37
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes36 Sistemas Hbridos w As camadas superiores so deliberativas e as inferiores so reativas, com maior precedncia. w Problema: como gerenciar interaes clean entre camadas. w InteRRaP - hierrquico : Interao com o mundo. Padres de comportamento ativados com pr-condies Planos e cooperao Orientado por dados e metas
  • Slide 38
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes37 Agentes no-estritamente cooperativos: o Dilema do Prisioneiro
  • Slide 39
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes38 Classificao social de agentes SMA IndependenteCooperativo DiscretoCooperaoComunicativo -comunicativo emergente DeliberativoNegociador
  • Slide 40
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes39 Problemas em IAD w Ausncia de metodologias de projeto claras. w Incerteza e conflito. w Interao e linguagens ainda no sedimentadas. w Modelagem de outros agentes. w Chaveamento cognitivo/ reativo. w Quais informaes devem ser globais e quais locais. w Quando executar, planejar e coordenar. w Principais : coerncia e cooperao, atravs da coordenao (forte ligao com planejamento e escalonamentos).
  • Slide 41
  • Fred Freitas - [email protected] - Sistemas Multiagentes40 Aplicaes w Interpretao de dados e planejamento distribudos w BDs distribudos e SDs w Roteamento, equilbrio de carga w CSCW e PDAs w CAD/CAM/CAE w Recuperao de informaes w PLN w Tomada de deciso distribuda w Escalonamento w Diagnstico e monitorao w Robtica : viso e trajetria w Produtos: General Magic, IBM, etc. w Transportes Trfego urbano e areo w Controle de acelerao de partculas w Distribuio de eletricidade w Alocao de recursos em fbricas distribudas w Sistemas de Telecomunicao w Assistncia a pacientes w Controle de espaonaves w Fabricao de ao w Simulao de comportamentos w Cinema w Minerao, cartografia, imagens