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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 3Empresa 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
Identificação
Empresa 1Empresa 4
Empresa 3Empresa 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 3Empresa 2
Empresa 5
6
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
7
Meta Instituição
• Identificação de Necessidades– Descrição de necessidades e
– Pesquisa de potenciais parceiros
Instituição
Electrónica
Normas & Regras
Meta Instituição
ligação p/ outrasinstituições
Identificação
Necessidade
ServiçosOntologia
8
Sistema Multi-Agente
Agente Registo
Agente Mercado
registo
Agente Empresa
regi
sto
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 Empresa
Interacção
– Plataforma de comunicação: JADE
– Entendimento comum informação(Ontologia)
9
Instituição Electrónica
Normas & Regras
Instituição Electrónica
ligação p/ outrasinstituições
legal
financeira
Formação
VE
Negociação-
Q
Operação
VE
Monitoração
Dissolução
VE
ServiçosOntologia
ContratoElectrónicoMAgt EAgtEAgt EAgt
10
AgenteMercado
(AM k)
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)
11
Ontologia -Descrição dos bens do mercado
Ont = ⟨ Bem, Cmpt, Atb, Val, BCr, CAr, AVr ⟩BCr : Bemi → {Cmpt} , ∀Bemi ∈ Bem
CAr : Cmpti → {Atb} , ∀Cmpti ∈ Cmpt
AV r : Atbi → Valk , ∀Atbi ∈ Atb, ∃1Valk ∈ Val
12
Agente Mercado – publicitação das necessidades
13
Agente Empresa – publicitação das competências
14
Descrição de dependências
Nec = ⟨ Bem, Cmpts, Dep⟩
Dep = {Depk}
Depk = f(Valorikx, …, Valorlpz)
15
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
16
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
17
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
18
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 mercado
é 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
19
Negociação-Q
– Acçõesincluídas 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 recompensaé 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
20
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
21
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
k
a
k sdusdut
dui (sk) = Av(s*) - Av(sk)
– Uma solução alternativa possui um valor de utilidade (avaliação) queé inferior à solução inicial.
Para uma soluçãosk, o valor de decremento da utilidade(dui(sk)) para um agente i é igual a
22
Transferência de compensações
( )m
ii sdudurvc −=
– Alguns agentes terão de pagar ao sistema, ou receber do sistema, um valor de compensação
( )agentesºnn,
n
sdutdur
m
==
• Após o acordo em uma solução final no PSDD– O valor do decremento da utilidade realde cada agente é igual a:
23
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)
24
Resultados experimentais
Agente M – 50.01% (satisfação)Agente E1 – 75.89% √Agente E2 – 33.22%Agente E2_NA – 39.04%
25
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%
26
Resultados experimentais
Experiência 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
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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 -> 4
espessura 1 -> 8 1 -> 8
corvermelho, preto, azul,
amarelo, cinzentopreto, vermelho
máquina_costura preço 0 -> 1000 0 -> 1000
velocidade 500 -> 200 500 -> 200
tp_entrega 0 -> 30 0 -> 30
ocupação 850 -> 500 850 -> 500
28
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
corvermelho, preto,
verde, azul, cinzento
preto, azul, vermelho
vermelho, preto, azul,
verde, cinzento
preto, azul, vermelho
categoria nylon, algodão, poliester
nylon, algodãonylon, algodão,
poliesternylon, algodão
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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→12060→1
61→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
30
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
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Resultados experimentais– negociação “tecido”
Agente AEt2
preço = 2845.7925quantidade = 2005tempo_entrega = 7cor = pretocategoria = nylon
32
Resultados experimentais– negociação “botão”
Agente AEb1
preço = 119.60221quantidade = 7894tempo_entrega = 47cor = vermelhodiâmetro = 9.33espessura = 1.0
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Resultados experimentais– negociação “máquina_costura”
Agente AEm1
preço = 838tempo_entrega = 10ocupação = 850velocidade = 241
34
Resultados experimentais
• Os valores do atributo cor da competência tecidoe do atributo cor da competência botãosão inter-dependentes.
dependências
componente = tecidoatributo = cor
componente = botãoatributo = cor
vermelho vermelho
preto preto, cinzento
verde verde
azul azul
cinzento preto, cinzento
Agente AEb1
preço = 119.60221quantidade = 7894tempo_entrega = 47cor = vermelhodiâmetro = 9.33espessura = 1.0
Agente AEt2
preço = 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
0.0666
00.07140.133
0.03570.0333Valor compensação=0.0333
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Conclusões
• SistemaForEV
• 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