Agentes Inteligentes e Personalização da Informação Conceitos, Tecnologias & Aplicações

LSI – PSI – EPUSPMarcio Lobo Netto

WSIKonrad AdenauerUSP - São Paulo Novembro 2003

Agentes Inteligentes e Personalização da Informação

Conceitos, Tecnologias& Aplicações

Prof. Dr. Marcio Lobo NettoLaboratório de Sistemas IntegráveisEngenharia de Sistemas Eletrônicos

Escola Politécnica - Universidade de São Paulo

Workshop Sociedade da Informação:“benção ou maldição” Konrad Adenauer Stiftung ECA-USP - São Paulo – 22 de Novembro de 2003


Agentes Inteligentes e Personalização da Informação 2


agenda

• informação• informação personalizada• multi-agentes inteligentes

– atributos

• conceituação de agentes– vida artificial e computação evolutiva– ciência e computação cognitiva– computação pervasiva e onipresente

• conclusão




informaçãoconceituação

• mensagem que agrega conhecimento• exige do interlocutor

– capacidade de trocar mensagens– capacidade de interpretá-las (sintaxe)– capacidade de compreende-las (semântica)

• disponível para muitos– mas entendida (em alguns de seus aspectos)

de forma diferenciada por cada um– faz-se interessante trabalhar a sua

personalização




informaçãoclassificação

• pessoal– minha agenda– mas contendo informações com origem global

• coletiva– um jornal– mas pode ser personalizada para ser

registrada/apresentada segundo minhas conveniências




informaçãopersonalização

• organização / classificação– das informações que guardo comigo– segundo meus interesses, independentemente

da sua origem– métodos / procedimentos / regras de

organização para sua particular biblioteca / agenda

• caso ideal:– ao acessar um website gostaria que ele me

apresentasse as suas informações a meu modo (segundo meus interesses)




informaçãopersonalização

• processo de seleção e busca– método para saber o que devo procurar

• que sites devo visitar– quais meus interesses / prioridades– contextualização espacial / temporal (em casa / no

trabalho / no final de semana)

• quais notícias (jornais, revistas, emails) devo ler guardar

– devo guardar ou saber onde procurar» de qualquer modo deve ser eficiente (não adianta não me

lembrar de onde guardei ou onde devo procurar)




informaçãoinclusão digital

• a questão da facilidade de acesso

• a questão da possibilidade de ser ator do processo de produção




auxílio computacionalhardware

• computadores pessoais– desktop– laptop– palmtop

• conectividade– internet– wireless network

• celular

– GPS




auxílio computacionalsoftware

• agendas eletrônicas

• organização de arquivos

• suportes especiais– multi-agentes




estratégias de personalização Icomuns

• arquivos com atributos pessoais

• scripts com regras pessoais

• ambientes são configuráveis– sistema operacional– aplicações




estratégias de personalização IIavançadas

• agentes com conhecimento a respeito do usuário– adaptável a novas condições

• representa o usuário em situações diversas




agenteconceituação

• o que é um agente?– agente de viagem– agente financeiro

• para que é usado?– liberar o cliente de tarefas custosas, tediosas




agentedefinição

“… um agente é uma entidade de software que funciona de forma contínua e

autônoma em um determinado ambiente, freqüentemente associado com outros

agentes ou processos …”(Shoham, 1997)




agentesanjo da guarda

• auxilia seu “protegido” no que for preciso, limitando-se naturalmente às suas capacidades

• na realidade– apto a resolver (ao menos parcialmente)

algumas questões para as quais tenha sido previamente programado, ou que possa vir a aprender




agentecaracterização

• capacidade para se comunicar– receber solicitações– fazer interjeições -pedir esclarecimentos

• capacidade de se comunicar com outros agentes

• capacidade de consultar informações




agentecaracterização

• capacidade para analisar cenários e tomar decisões– saber o que procurar– saber como e onde procurar

• autonomia para decidir– alguma liberdade e capacidade para tal– eventualmente consultando o cliente




agentesclassificação - atributos

• sensoreamento / percepção / compreensão

• comunicação / cooperação• autonomia / adaptação / aprendizado• reatividade / pró-atividade• raciocínio / inferência / inteligência• decisão / planejamento / atuação




agenteatributos

• capacidade de comunicação– entre agentes e entre estes e humanos

• capacidade de inferência– agir conforme o conhecimento sobre seus

objetivos, considerando as melhores formas para atingí-los

• continuidade temporal– persistência da identidade e estados internos

durante longos períodos de tempo (mesmo sofrendo desativação)




agenteatributos

• reatividade– reação a alterações no ambiente

• autonomia– possui objetivos, pró-ativo, auto ativação

• comportamento de colaboração– trabalha com outros agentes para atingir o

objetivo




agenteatributos

• personalidade– capacidade de manifestar atributos de crença

(demonstrar opinião)

• adaptabilidade– capacidade de aprendizado e melhoria de ações

com a experiência

• mobilidade– ser capaz de migrar (de forma independente) de

uma máquina para outra




agentes cenários

• ambiente habitado pelos agentes

• onde se desenvolvem suas ações

• inclue os próprios agentes além de objetos outros (informações) nele contidos




agentes cenários

• estáticos – imutáveis ao longo do tempo– agente pode ser treinado inicialmente

• estará apto a realizar qualquer tarefa para a qual tenha sido projetado

• dinâmicos– mutáveis ao longo do tempo

• agente tem que ter a capacidade de se adaptar (aprender)




agentes adaptação / aprendizado

• observação do cenário

• interpretação / reconhecimento / compreensão do cenário

• raciocínio / tomada de decisão– considerando o observado e as próprias

intenções do agente




agentes adaptação / aprendizado

• local (fácil / barato)– observação– decisão

• global (difícil / caro)– observação– decisão




sistemas multi-agentes

aplicação ao ensino

Ag. tutor

Ag LMS

SistemaLMS

RepositórioDados

RepositórioDados

Aluno




sistemas multi-agentes

• composição de diversos agentes, para cooperativamente realizar um trabalho– encontrar um hotel – acompanhar o aprendizado de um aluno

• arquitetura (modelo) do sistema– como estão organizados– como dividem entre si as tarefas– como trabalham cooperativamente




sistemas multi-agentesatributos

Comunicação (com clientes e com outros agentes)CooperaçãoMobilidadeAutonomiaAdaptaçãoAprendizado Inteligência Capacidade de Raciocínio & InferênciaReatividade Pró-AtividadeCapacidade Sensorial Capacidade de PercepçãoCapacidade de Planejamento (Avaliação) & DecisãoCapacidade de Executar Ações




agente inteligentedefinição

• inteligência– grau de razão e capacidade de aprendizado– capacidade do agente de aceitar uma

afirmação do usuário ou de um agente sobre um determinado objetivo e executar a tarefa delegada




agente inteligente

• o que é inteligência– capacidade humana

– na medida em que algum de seus atributos sejam simuláveis (ao menos parcialmente) computacionalmente, permite-se usar o termo para denotar aqueles agentes que possuam tais atributos

• evitar polêmica c/ cientistas da cognição




agente inteligente

– na maioria dos casos basta parecer inteligente• aqui, o que vale é o que é externado pelo agente e

percebido pelas pessoas, e não exatamente como é implementado




agente computacionalconceituação

• programa– autonomo– “permanente” (deamon)– capaz de corresponder aos anceios colocados

anteriormente

• arquitetura (modelo)– como está estruturado internamente– como realiza suas funções




agente computacional implementação

• necessita utilizar diversos tipos de algoritmos adequados tanto ao aprendizado quanto à deduções– sistemas especialistas– redes neurais

• área de estudo– inteligência artificial (AI)




agente computacional implementação

• capacidade de adaptação e evolução• áreas de estudo de:

– vida artificial – computação evolucionária

• simulação / emulação de comportamentos humanos (simplificadamente)

• áreas de estudo de:– ciência cognitiva




agente computacional como construí-lo

• top-down– procedimento da engenharia– parte-se de uma especificação– atinge-se um objetivo– regras pré-estabelecidas– inteligência artificial




agente computacional como construí-lo

• bottom-up– procedimento da natureza– ajuste por evolução (adaptação natural)– regras emergentes– vida artificial




vida artificialconceitos

• evolução / adaptação da espécie– suportada pela genética

• aprendizado / adaptação do indivíduo– suportada pela linguagem




vida artificialexemplos

• D. Terzopoulos• K. Sims





• WOXBOT (F. Miranda)





• ALGA (C. Ranieri)




vida artificialmodelos

• ALGA

View Frustum

PERCEPÇÃO VISUAL Sensoreamento & Classificação

COGNIÇÃODecisão & Ação (linguagem construção)

A+/ A / A- B+/ B / B-

símbolos

S C

Ações

Sentenças

Analisador

Comunicador




vida artificialconceituação

• compreensão dos conceitos e princípios de vida, na forma como é conhecida (biológica) e de forma mais abstrata sobre outros substratos que não carbono

• proposição de modelos de simulação de vida – a vida artificial – como é entendida a vida – como pode ser simulada computacionalmente




vida artificial conceituação

• vida artificial é uma forma de alternativa de sintetizar vida

• para tal:– vida artificial trata do estudo dos princípios de

qualificam um sistema ou organismo como vivo

– vida artificial propõe modelos de implementação destes sistemas ou organismos




vida artificial

• simulação computacional– vida num substrato artificial– simulação de fenômenos de vida

• evolução• adaptação• aprendizado

• aplicação à CG/RV– personagens artificiais




computação evolucionáriaconceitos

• desenvolvimento de elementos (coisas ou seres) adaptáveis a ambientes mutáveis– natureza– sociedade

• desenvolvimento de elementos (coisas ou seres) em situações onde não se conhece o projeto, mas se tem noções de onde se quer chegar– conhecimento de algumas características

desejadas




computação evolucionáriaexemplos

• proposta para desenvolvimento de elementos adequados a certos propósitos– engenharia– arte– agentes




ciência & computação cognitiva

• estudo modelos cerebrais e mentais• epistemologia moderna, fazendo uso da

computação de alto desempenho como laboratório para entender fenômenos cognitivos– estudo do conhecimento, de suas formas de

representação e manifestação– emulação de fenômenos cognitivos

• provê subsídios para o desenvolvimento de agentes inteligentes




computação pervasiva & onipresente

• distribuída (em todo canto)

• conectada (em todo tempo)

• agentes sendo responsáveis pelo controle da informação– o que trafega– de onde e para onde– “disposto” a te servir/auxiliar (anjo da guarda)




computação pervasivaintegração tecnológica

• tecnologias de informação e comunicação

– integração de células diversas• palmtops trocando informações automaticamente

(com permissão)• acesso remoto a informações e serviços,

intermediado por elementos diversos– solicitar a confecção de um painel a uma gráfica uma

vez que tenha sido concluído sua edição (trabalho de arte gráfica)




conclusão ganhos

• apoio a um acesso mais efetivo à informação– com a explosão (crescimento exponencial) da

informação disponível há que se usar mecanismos de auxílio para coordenar o acesso, o registro, ...à mesma

– como um anjo da guarda te lembrando o que tem que ser lembrado, no momento e lugar em que é preciso




conclusão perdas

• há que se ter cuidado para não permitir uma invasão de privacidade– ser observado anonimamente em suas ações e

movimentos

• há que se ter o controle sobre permissões dadas aos agentes para que atuem em seu nome– intermediação / negociação– configuração de níveis de permissão




conclusão

• ganhos com tais avanços tecnológicos– se bem usados, são um apoio a realização de

tarefas e à organização das próprias informações, valorizando o tempo de que dispomos

• perdas com tais avanços tecnológicos– intromissão / invasão de privacidade

• requer políticas neste setor com a preocupação de impedir observações com propósitos outros que não o de ajuda num certo momento, e para uma determinada finalidade.




conclusão

• diponilização tecnológica procurando favorecer o estabelecimento de sociedades– tecnicamente avançadas– mas acima de tudo socialmente justa e livres




Obrigado




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