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Ana Paula Rocha
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Empresas Virtuais - o sistema FOREV-
2
Comércio Electrónico
• Transacção de mercado– conjunto finito de processos de interacção entre participantes com
diferentes objectivos (ex: comprador/vendedor)– estabelecimento de um acordo entre participantes, para troca de
produtos ou serviços (bens)
• Comércio– B2C
• transacção entre vendedores e compradores individuais• objecto da transacção é um bem final
– B2B • transacção entre empresas • objecto da transacção é um bem a ser usado em processos de produção
3
Contexto e enquadramento
• Em termos económicos, o mercado é cada vez maiscompetitivo– Redução dos tempos de obtenção de produtos/serviços– Aumento da qualidade– Funcionalidade focada no consumidor
- operação isolada- comportamento estático- tradição - padronização- organização: vários níveis de gestão
sistema tradicional
- operação interactiva- comportamento dinâmico- inovação - orientação ao cliente- organização: comunicação entre equipas
sistema cooperativo
4
Empresa 1Empresa 4
Empresa 3 Empresa 2
A Empresa Virtual
• A alteração constante dos requisitos dos consumidores, implica rápidas reconfigurações das corporações de empresas
• Empresa Virtual(EV)– Corporação
temporária de empresas
– Empresasindividuais são um nicho de competência
EmpresaVirtual
Módulo w Empresa 3Módulo y
Empresa 2
Módulo z Empresa 4
Módulo x Empresa 1
5
A Empresa Virtual
√Sriram et al., 96]√[Sims, 96]√[Reid et al., 96]
√√√√[Ott e Nastansky, 97]√√[NIIIP, 98]
√√√[Jagers et al., 98]√√[Hardwick et al.,98]
√[Cole e Gamble, 97]√√√√[Camarinha et al.,99]
√√[Byrne et al., 93]√√[Arnold et al., 95]√√√[Amberg, 97]
divisão igual de poder
excelênciatecnologia
informação e comunicação
flexibilidadepartilha
competências e recursos
carácter temporal
• Rede de empresas independentes
6
Identificação
Empresa 1Empresa 4
Empresa 3 Empresa 2
Necessidade
Empresa 5
Formação
Módulo w Empresa 3
Módulo y Empresa 2
Módulo z Empresa 4
Módulo x Empresa 1
EmpresaVirtual
O ciclo de vida da EV
Operação
Dissolução
Empresa 1Empresa 4
Empresa 3 Empresa 2
Empresa 5
7
Sistema Multi-Agente
• Modelação de uma Empresa Virtual, como um SistemaMulti-Agente composto por entidades (empresas/agentes) distribuídas, autónomas e independentes, que formamcoligações temporárias.
• Desenvolvimento de metodologias de negociação adequadasà formação de Empresas Virtuais– Negociação multi-atributo e adaptativa– Resolução dependências distribuídas– Manutenção da privacidade de informação
8
Meta Instituição
• Identificação de Necessidades– Descrição de necessidades e – Pesquisa de potenciais parceiros
����������
�� ����� �
������ ������
���������������
� ����� ��������� ��� �� ���
�������� ���
�� ��������
��������������
9
Sistema Multi-Agente
Agente Registo
Agente Mercado
registo
Agente Empresa
regis
to
Agente Mercado
regi
sto
Agente Empresa
registo Agente Empresa
registo
• Sistema Multi-Agente– grupo de agentes (entidades computacionais autónomas)– combinação de competências– cooperação
Participantes
– Agente Registo
– Agente Mercado
– Agente EmpresaInteracção
– Plataforma de comunicação: JATLite
– Entendimento comum informação(Ontologia)
10
Instituição Electrónica
������ ������
������������ ����� �
� ����� ��������� ��� �� ���
����
� ���� ��
������
�
��� �����
�
�������
�
��������
�������
�
��������������
!������� ����� ���� �������� ����
11
AgenteMercado
(AMk)
AgenteEmpresa
(AEi)
AgenteRegisto
(AR)
Agente Registo– Identificação e registo de todos os agentes Mercado e Empresa.
Estabelecimento do contacto inicial entre eles– Construção da ontologia do mercado. Apresentação da ontologia
a agentes interessados
procura X
(1)
oferta X
(4)
oferta X, Y
(2)
AMk procura X(3)
12
Ontologia - Descrição dos bens do mercado
Ont = � Bem, Cmpt, Atb, Val, BCr, CAr, AVr �BCr : Bemi → {Cmpt} , ∀Bemi ∈ BemCAr : Cmpti → {Atb} , ∀Cmpti ∈ CmptAVr : Atbi → Valk , ∀Atbi ∈ Atb, ∃1Valk ∈ Val
13
Agente Mercado – publicitação das necessidades
14
Agente Empresa – publicitação das competências
15
Descrição de dependênciasNec = � Bem, Cmpts, Dep �
Dep = {Depk}Depk = f(Valorikx, …, Valorlpz)
16
Formação da EV
• Formação da Empresa Virtual – corporação de empresas independentes – selecção das empresas mais competentes � negociação
• Requisitos do protocolo de negociação– Objectos de negociação são descritos por múltiplos atributos– Os atributos podem ser interdependentes– Empresas pretendem manter privacidade de informação
• Proposta: Algoritmo de Negociação-Q– negociação multi-atributo– aprendizagem ao longo do processo de negociação– resolução de dependências distribuídas
17
Protocolo de Negociação
AgenteMercado
- avaliação de propostas- formulação de comentário
comentário
múltiplas rondas
…… ……
AgenteEmpresa j
pedido
- avaliação de propostas- selecção da proposta vencedora
AgenteEmpresa 1
anúncio
formulação de anúncio
proposta
formulação de proposta, em resposta a anúncio ou comentário
18
Negociação-QAgenteMerca
do
- avaliação de propostas- formulação de comentário
comentário
múltiplas rondas
…… ……
Agente Empresa jpedido
- avaliação de propostas- selecção da proposta vencedora
Agente Empresa 1anúncio
formulação de anúncio
proposta
formulação de proposta, em resposta a anúncio ou comentário
formulação de anúncio
• Anúncio– Efectuado pelo Agente Mercado– Especificação do Bem (conjunto de componentes)– Especificação de um componente pode incluir domínio de valores
admissíveis para os atributos (não especifica função de utilidade)
• Formulação da proposta inicial– Efectuada pelos Agentes Empresa com competência para satisfazer
o(s) componente(s) anunciados– A proposta inclui os valores mais favoráveis ao Agente Empresa
(que satisfaçam o anúncio).
formulação de proposta, em resposta a anúncio ou comentário
formulação de anúncio
19
Negociação-Q
• Formulação comentário qualitativo– É atribuido um valor qualitativo (suficiente, mau, medíocre) a cada
um dos atributos que constituem a proposta– Descreve a distância entre os valores da proposta actual e da melhor
proposta recebida até ao momento
dizer que existe uma melhor proposta no mercadoé mais convincente que
dizer que a proposta actual não é óptima
AgenteMerca
do
- avaliação de propostas- formulação de comentário
comentário
múltiplas rondas
…… ……
Agente Empresa jpedido
- avaliação de propostas- selecção da proposta vencedora
Agente Empresa 1anúncio
formulação de anúncio
proposta
formulação de proposta, em resposta a anúncio ou comentário
- avaliação de propostas- formulação de comentário
( ) ( )�� =
=
+−==k
iiik
i
,VPrefVdif*ik*i
Desvio,Desvio
Av1
1
111
• Avaliação da proposta – Quantifica o desvio dos valores da proposta
relativamente aos valores óptimos
20
Negociação-Q
– Acções incluídas no espaço de exploração são deduzidas de acordo com o comentário recebido
• estado: e = <cl1,cl2,...,clk> , clx: comentário qualitativo relativo ao atributo x
• acção: a= <a1,a2,...,ak> ,ax ∈ {incremento, decremento, manutenção}
( ) ( ) ( )( )a,eQ)b,'e(Qmaxra,eQa,eQb
−++= γα
• Reformulação de uma proposta– Usa um algoritmo baseado na aprendizagem-Q
��
���
≤≤−=� )1 0(,
2
,
ii
i penalidadevencedornãosepenalidadek
vencedorsekr
– Valor de recompensa é calculado de acordo com o comentário qualitativo recebido (recompensa imediata)
AgenteMerca
do
- avaliação de propostas- formulação de comentário
comentário
múltiplas rondas
…… ……
Agente Empresa jpedido
- avaliação de propostas- selecção da proposta vencedora
Agente Empresa 1anúncio
formulação de anúncio
proposta
formulação de proposta, em resposta a anúncio ou comentárioformulação de proposta, em resposta a anúncio ou comentário
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Resolução de dependências distribuídas
• Problema– Propostas recebidas de diferentes Agentes Empresa contêm valores
incompatíveis para atributos dependentes– Agentes Empresa negoceiam para acordar em uma solução
admissível
• Resolução do Problema de Satisfação de Dependências Distribuídas (PSDD)– Agentes trocam valores alternativos (soluções) para atributos
dependentes– Agentes acordam em uma solução final que é a mais favorável para o
conjunto dos agentes envolvidos
22
Resolução de dependências distribuídas
• Agentes não revelam o valor de utilidade da sua solução, apenas o valordo decremento da utilidade � manutenção privacidade informação
– Agentes concordam em uma solução final que possui o valor mínimo do decremento da utilidade total (dut)
( ) ( )�=a
ka
k sdusdut
dui (sk) = Av(s*) - Av(sk)
– Uma solução alternativa possui um valor de utilidade (avaliação) queé inferior à solução inicial.Para uma solução sk, o valor de decremento da utilidade (dui(sk)) para um agente i é igual a
23
Transferência de compensações
( )mii sdudurvc −=
– Alguns agentes terão de pagar ao sistema, ou receber do sistema, um valor de compensação
( )agentesºnn,
nsdut
durm
==
• Após o acordo em uma solução final no PSDD– O valor do decremento da utilidade real de cada agente é igual a:
24
Sistema ForEV
ForEV (Formação de Empresas Virtuais)– Linguagem: Java– Plataforma de Comunicação: JATLite
AMR (“Agent Message Router”) → componente central da plataforma responsável por toda a gestão da comunicação
Extensões à plataforma JATLite
- Inclusão de funções adicionais na aplicação AMR
• Registo de necessidades e competências
• Correspondência entre agentes Mercado e Empresa
- Inclusão de múltiplas aplicações AMR
• Cada agente Mercado possui uma aplicação AMR
25
AgenteEmpresa
AgenteRegisto
AgenteMercado
“AMRRouter”
• Múltiplas aplicações AMR– Evita-se sobrecarregar
uma única aplicação AMR com tráfego comunicação (implementação)
– Permite dividir os diferentes “negócios”que ocorrem em simultâneo (concepção)
procura oferta
em_mercado *
oferta
“AMRRouter”*
criação novo local mercado
JATLite - plataforma de comunicação
26
Resultados experimentais
• Cenário: sub-domínio do sector têxtil• Necessidade do mercado � Bem casaco
– Componentes necessários ao fabrico do bem casaco são: tecido, botão, máquina_costura
Experiência 1• Selecção da empresa fornecedora do componente tecido
– Tecido é descrito por cinco atributos: preço, quantidade, categoria, prazo_entrega, cor
– Três empresas são capazes de fornecer o componente tecidoE1, E2 (Agentes Empresa com capacidade de aprendizagem)E2_NA (Agente semelhante a E2, sem capacidade de aprendizagem)
27
Resultados experimentais
Agente M – 50.01% (satisfação)Agente E1 – 75.89% √Agente E2 – 33.22%Agente E2_NA – 39.04%
28
Resultados experimentaisAgente M – 50.01% (satisfação)Agente E1 – 75.89% √Agente E2 – 33.22%Agente E2_NA – 39.04%
(primeiro cenário)
Agente M – 29.17% (satisfação)Agente E2 – 44.09% √Agente E2_NA – 44.04%
29
Resultados experimentaisExperiência 2• Selecção das empresas fornecedoras dos componentes: tecido
(AEt1, AEt2) botão (AEb1, AEb2) e máquina_costura (AEm1, AEm2)
• Agente Mercado: especificação das necessidades
Componente Atributo Domínio Preferências
tecido preço 0→4000 0→4000
quantidade 1000→2500 1000→2500
tp_entrega 0→45 0→45
cor vermelho, preto, azul, amarelo, cinzento preto, vermelho
categoria algodão, poliester, linho, seda, nylon linho, algodão
30
Agente Mercado – especificação das necessidades
Componente Atributo Domínio Preferências
botão preço 0→130 0→130
quantidade 4000→9000 4000→9000
tp_entrega 3→60 3→60
diâmetro 1 -> 10 1 -> 4espessura 1 -> 8 1 -> 8
corvermelho, preto, azul,
amarelo, cinzento preto, vermelhomáquina_costura preço 0 -> 1000 0 -> 1000
velocidade 500 -> 200 500 -> 200
tp_entrega 0 -> 30 0 -> 30
ocupação 850 -> 500 850 -> 500
31
Agentes Empresa – tecido
AEt1 AEt2
Atributo Domínio Preferências Domínio Preferências
preço 3800→100 3800→100 9000→1200 9000→1200
quantidade7500→1500
7500→49992500→15005000→2499
7000→500 7000→500
tp_entrega15→120 15→120 90→7 90→7
cor vermelho, preto, verde, azul,
cinzento
preto, azul, vermelho
vermelho, preto, azul,
verde, cinzento
preto, azul, vermelho
categoria nylon, algodão, poliester nylon, algodão nylon, algodão,
poliester nylon, algodão
32
Agentes Empresa – botão
AEb1 AEb2
Atributo Domínio Preferências Domínio Preferências
preço 200→50 200→50 300→30 300→30
quantidade 30000→3000 30000→3000 12000→2000 12000→2000
tp_entrega 60→15 60→15 1→120 60→161→120
corvermelho, cinzento, azul, amarelo, preto
vermelho, azul, amarelo
vermelho, azul, preto, branco
vermelho, azul, preto, branco
diâmetro 25→6 25→6 20→4 20→4
espessura 1→5 1→5 0.5→5.5 0.5→5.5
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Agentes Empresa – máquina_costura
AEm1 AEm2
Atributo Domínio Preferências Domínio Preferências
preço 1500→100 1500→100 2000→300 2000→300
tp_entrega 45→10 45→10 15→60 15→60
ocupação 1500→100 1500→100 3000→400 3000→400
velocidade 100→400 100→400 150→700 150→700
34
Resultados experimentais – negociação “tecido”
Agente AEt2preço = 2845.7925quantidade = 2005tempo_entrega = 7cor = pretocategoria = nylon
35
Resultados experimentais – negociação “botão”
Agente AEb1preço = 119.60221quantidade = 7894tempo_entrega = 47cor = vermelhodiâmetro = 9.33espessura = 1.0
36
Resultados experimentais – negociação “máquina_costura”
Agente AEm1preço = 838tempo_entrega = 10ocupação = 850velocidade = 241
37
Resultados experimentais
• Os valores do atributo cor da competência tecido e do atributo cor da competência botão são inter-dependentes.
dependências
componente = tecidoatributo = cor
componente = botãoatributo = cor
vermelho vermelho
preto preto, cinzento
verde verde
azul azul
cinzento preto, cinzento
Agente AEb1preço = 119.60221quantidade = 7894tempo_entrega = 47cor = vermelhodiâmetro = 9.33espessura = 1.0
Agente AEt2preço = 2845.7925quantidade = 2005tempo_entrega = 7cor = pretocategoria = nylon
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Resultados experimentais (resolução PSDD)
mt1
dependency-proposal (id=tissue_0, val=(preto; cinza), du=0)
id=tissue_0dut=0.1428mb1
dependency-feedback (id=tissue_0, du=0.1428)
mb2
dependency-reply (id=button_0, val=vermelho, du=0)
id=button_0dut=0.0666
id=tissue_1dut=0.069mb3
dependency-feedback (id=tissue_1, du=0.0357)
id=tissue_0dut=0.1428
id=button_0dut=0.0666
mt2
dependency-proposal (id=tissue_1, val=azul, du=0.0333)
mt3
dependency-feedback (id=button_0, du=0.0666)
id=tissue_1dut=0.069
mt4
dependency-accepted (id=button_0)
mb4
dependency-accepted (id=button_0)
AEbAEt
0.14280
0.06660
0.07140.133
0.03570.0333Valor compensação=0.0333
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Conclusões
• Sistema ForEV
• Especificação de um Sistema Multi-Agente para modelaçãoda Empresa Virtual
• Desenvolvimento de um protocolo de negociaçãoautomática (Negociação-Q), para a formação da EmpresaVirtual– Negociação sobre múltiplos atributos– Aprendizagem ao longo do processo de negociação– Resolução de dependências distribuídas– Manutenção da privacidade de informação