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Inteligência Artificial: Inteligência Artificial: Sistemas Multiagentes Sistemas Multiagentes Luiz Antônio Moro Palazzo Luiz Antônio Moro Palazzo Março de 2010 Março de 2010

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Inteligência Artificial:Inteligência Artificial:Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesInteligência Artificial:Inteligência Artificial:Sistemas MultiagentesSistemas Multiagentes

Luiz Antônio Moro PalazzoLuiz Antônio Moro Palazzo

Março de 2010Março de 2010Luiz Antônio Moro PalazzoLuiz Antônio Moro Palazzo

Março de 2010Março de 2010

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 2222

Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes

Módulo TrêsMódulo TrêsMódulo TrêsMódulo Três

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 3333

Roteiro e ObjetivosRoteiro e Objetivos

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 4444

RoteiroRoteiroRoteiroRoteiro• Objetivos do MóduloObjetivos do Módulo

• Revisitando a Noção de AgenteRevisitando a Noção de Agente

• Sistemas MultiagentesSistemas Multiagentes

• CaracterísticasCaracterísticas

• CapacidadesCapacidades

• DesafiosDesafios

• CoerênciaCoerência

• Conclusões Conclusões

• Objetivos do MóduloObjetivos do Módulo

• Revisitando a Noção de AgenteRevisitando a Noção de Agente

• Sistemas MultiagentesSistemas Multiagentes

• CaracterísticasCaracterísticas

• CapacidadesCapacidades

• DesafiosDesafios

• CoerênciaCoerência

• Conclusões Conclusões

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 5555

Objetivos do MóduloObjetivos do MóduloObjetivos do MóduloObjetivos do Módulo

• Levar o aluno a entender e utilizar Levar o aluno a entender e utilizar sistemas multiagentes para a sistemas multiagentes para a modelagem de sistemas do mundo modelagem de sistemas do mundo real.real.

• Desenvolver estudos sobre os Desenvolver estudos sobre os aspectos conceituais e formais em aspectos conceituais e formais em sistemas multiagentessistemas multiagentes

• Pesquisar as principais ferramentas Pesquisar as principais ferramentas empregadas na programação empregadas na programação sistemas multiagentes, ilustrando-as sistemas multiagentes, ilustrando-as com aplicações específicas.com aplicações específicas.

• Levar o aluno a entender e utilizar Levar o aluno a entender e utilizar sistemas multiagentes para a sistemas multiagentes para a modelagem de sistemas do mundo modelagem de sistemas do mundo real.real.

• Desenvolver estudos sobre os Desenvolver estudos sobre os aspectos conceituais e formais em aspectos conceituais e formais em sistemas multiagentessistemas multiagentes

• Pesquisar as principais ferramentas Pesquisar as principais ferramentas empregadas na programação empregadas na programação sistemas multiagentes, ilustrando-as sistemas multiagentes, ilustrando-as com aplicações específicas.com aplicações específicas.

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 6666

Revisitando a Noção de AgenteRevisitando a Noção de AgenteRevisitando a Noção de AgenteRevisitando a Noção de Agente

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 7777

AgentesAgentesAgentesAgentes

• São sistemas que podem decidir por si próprios São sistemas que podem decidir por si próprios o que é necessário fazer para satisfazer o o que é necessário fazer para satisfazer o objetivo para o qual foram projetados. Tais objetivo para o qual foram projetados. Tais sistemas:sistemas:

• Estão situados em algum ambienteEstão situados em algum ambiente• Possuem controle parcial sobre o ambientePossuem controle parcial sobre o ambiente• São capazes de ação autônomaSão capazes de ação autônoma

• Exemplos:Exemplos:

• Sistemas de controle: termostatoSistemas de controle: termostato• Triggers, daemons, etc.Triggers, daemons, etc.

• São sistemas que podem decidir por si próprios São sistemas que podem decidir por si próprios o que é necessário fazer para satisfazer o o que é necessário fazer para satisfazer o objetivo para o qual foram projetados. Tais objetivo para o qual foram projetados. Tais sistemas:sistemas:

• Estão situados em algum ambienteEstão situados em algum ambiente• Possuem controle parcial sobre o ambientePossuem controle parcial sobre o ambiente• São capazes de ação autônomaSão capazes de ação autônoma

• Exemplos:Exemplos:

• Sistemas de controle: termostatoSistemas de controle: termostato• Triggers, daemons, etc.Triggers, daemons, etc.

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 8888

Agentes InteligentesAgentes InteligentesAgentes InteligentesAgentes Inteligentes

• Agentes que operam em ambientes Agentes que operam em ambientes imprevisível, abertos e em constante imprevisível, abertos e em constante mudança, onde há elevada mudança, onde há elevada possibilidade de que ações possam possibilidade de que ações possam falhar.falhar.

• Agentes que são capazes de ação Agentes que são capazes de ação autônoma flexível, incluindo autônoma flexível, incluindo reatividade, aprendizado, pró-atividade reatividade, aprendizado, pró-atividade e habilidade social.e habilidade social.

• Agentes que operam em ambientes Agentes que operam em ambientes imprevisível, abertos e em constante imprevisível, abertos e em constante mudança, onde há elevada mudança, onde há elevada possibilidade de que ações possam possibilidade de que ações possam falhar.falhar.

• Agentes que são capazes de ação Agentes que são capazes de ação autônoma flexível, incluindo autônoma flexível, incluindo reatividade, aprendizado, pró-atividade reatividade, aprendizado, pró-atividade e habilidade social.e habilidade social.

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 9999

Agentes Inteligentes Agentes Inteligentes Agentes Inteligentes Agentes Inteligentes

Sensores

Atuadores

AGENTE

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 10101010

Agentes e ObjetosAgentes e ObjetosAgentes e ObjetosAgentes e Objetos

• Objetos são entidades computacionais Objetos são entidades computacionais que encapsulam algum estado, são que encapsulam algum estado, são capazes de executar algumas ações capazes de executar algumas ações (métodos) sobre este estado e se (métodos) sobre este estado e se comunicam por passagem de comunicam por passagem de mensagens.mensagens.

• A programação orientada a objetos pode A programação orientada a objetos pode ser empregada para implementar ser empregada para implementar agentes, com algumas modificações. agentes, com algumas modificações.

• Objetos são entidades computacionais Objetos são entidades computacionais que encapsulam algum estado, são que encapsulam algum estado, são capazes de executar algumas ações capazes de executar algumas ações (métodos) sobre este estado e se (métodos) sobre este estado e se comunicam por passagem de comunicam por passagem de mensagens.mensagens.

• A programação orientada a objetos pode A programação orientada a objetos pode ser empregada para implementar ser empregada para implementar agentes, com algumas modificações. agentes, com algumas modificações.

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 11111111

Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 12121212

O que é um Sistema Multiagente O que é um Sistema Multiagente (SMA)?(SMA)?O que é um Sistema Multiagente O que é um Sistema Multiagente (SMA)?(SMA)?

• ...uma rede fracamente acoplada ...uma rede fracamente acoplada de de solucionadores de problemas que interagem para solucionar que interagem para solucionar problemas que estão além das problemas que estão além das capacidades ou conhecimento capacidades ou conhecimento de cada solucionador de de cada solucionador de problemas individualmente.problemas individualmente.

• Estes solucionadores de Estes solucionadores de problemas são problemas são agentes......

• ...uma rede fracamente acoplada ...uma rede fracamente acoplada de de solucionadores de problemas que interagem para solucionar que interagem para solucionar problemas que estão além das problemas que estão além das capacidades ou conhecimento capacidades ou conhecimento de cada solucionador de de cada solucionador de problemas individualmente.problemas individualmente.

• Estes solucionadores de Estes solucionadores de problemas são problemas são agentes......

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 13131313

Por que Sistemas Por que Sistemas Multiagentes?Multiagentes?Por que Sistemas Por que Sistemas Multiagentes?Multiagentes?

• Problemas reais são muito grandes e Problemas reais são muito grandes e complexos para serem resolvidos por complexos para serem resolvidos por um único agenteum único agente

• Agentes individuais são limitados por Agentes individuais são limitados por seu conhecimento, recursos seu conhecimento, recursos computacionais e perspectivascomputacionais e perspectivas

• Sistemas multiagentes são modularesSistemas multiagentes são modulares

• Problemas reais envolvem sistemas Problemas reais envolvem sistemas dinâmicos distribuídosdinâmicos distribuídos

• Problemas reais são muito grandes e Problemas reais são muito grandes e complexos para serem resolvidos por complexos para serem resolvidos por um único agenteum único agente

• Agentes individuais são limitados por Agentes individuais são limitados por seu conhecimento, recursos seu conhecimento, recursos computacionais e perspectivascomputacionais e perspectivas

• Sistemas multiagentes são modularesSistemas multiagentes são modulares

• Problemas reais envolvem sistemas Problemas reais envolvem sistemas dinâmicos distribuídosdinâmicos distribuídos

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 14141414

Características de SMACaracterísticas de SMACaracterísticas de SMACaracterísticas de SMA

Cada agente possui informação e/ou capacidades incompletas.

Não há um sistema de controle global.

Dados descentralizados

Computação assíncrona

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 15151515

SMA Abertos e FechadosSMA Abertos e FechadosSMA Abertos e FechadosSMA Abertos e Fechados

• Sistemas AbertosSistemas Abertos– Os agentes são projetados por diferentes Os agentes são projetados por diferentes

pessoas com intenções variadas.pessoas com intenções variadas.

• Sistemas FechadosSistemas Fechados– Os agentes são tipicamente projetados Os agentes são tipicamente projetados

para atender um objetivo comum.para atender um objetivo comum.

• Sistemas AbertosSistemas Abertos– Os agentes são projetados por diferentes Os agentes são projetados por diferentes

pessoas com intenções variadas.pessoas com intenções variadas.

• Sistemas FechadosSistemas Fechados– Os agentes são tipicamente projetados Os agentes são tipicamente projetados

para atender um objetivo comum.para atender um objetivo comum.

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 16161616

Desempenho em SMADesempenho em SMADesempenho em SMADesempenho em SMA

– Eficiência computacional Eficiência computacional

– ConfiabilidadeConfiabilidade

– EstensibilidadeEstensibilidade

– RobustezRobustez

– MantenibilidadeMantenibilidade

– FlexibilidadeFlexibilidade

– ReusoReuso

– Eficiência computacional Eficiência computacional

– ConfiabilidadeConfiabilidade

– EstensibilidadeEstensibilidade

– RobustezRobustez

– MantenibilidadeMantenibilidade

– FlexibilidadeFlexibilidade

– ReusoReuso

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 17171717

Questões e Desafios - 1Questões e Desafios - 1Questões e Desafios - 1Questões e Desafios - 1

• Como formular, Como formular, descrever, decompor, descrever, decompor, alocar problemas e alocar problemas e sintetizar os resultados sintetizar os resultados em um grupo de agentes em um grupo de agentes inteligentes?inteligentes?

• Como formular, Como formular, descrever, decompor, descrever, decompor, alocar problemas e alocar problemas e sintetizar os resultados sintetizar os resultados em um grupo de agentes em um grupo de agentes inteligentes?inteligentes?

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 18181818

Como habilitar os agentes a se comunicar e interagir? Linguagens e protocolos de comunicação Interoperação de agentes heterogêneos Descoberta de agentes úteis previamente

existentes.

Questões e Desafios - 2Questões e Desafios - 2Questões e Desafios - 2Questões e Desafios - 2

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 19191919

• Como assegurar que os Como assegurar que os agentes irão agir agentes irão agir coerentemente nas ações e coerentemente nas ações e tomadas de decisão?tomadas de decisão?

– Qual o efeito de ações locais no Qual o efeito de ações locais no sistema globalsistema global

– Evitar comportamentos instáveis Evitar comportamentos instáveis no sistemano sistema

• Como assegurar que os Como assegurar que os agentes irão agir agentes irão agir coerentemente nas ações e coerentemente nas ações e tomadas de decisão?tomadas de decisão?

– Qual o efeito de ações locais no Qual o efeito de ações locais no sistema globalsistema global

– Evitar comportamentos instáveis Evitar comportamentos instáveis no sistemano sistema

Questões e Desafios - 3Questões e Desafios - 3Questões e Desafios - 3Questões e Desafios - 3

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 20202020

• Como habilitar os agentes Como habilitar os agentes individuais a raciocinar sobre os individuais a raciocinar sobre os demais agentes?demais agentes?

– Ações planos e conhecimentoAções planos e conhecimento

– Ações coordenadasAções coordenadas

• Como habilitar os agentes Como habilitar os agentes individuais a raciocinar sobre os individuais a raciocinar sobre os demais agentes?demais agentes?

– Ações planos e conhecimentoAções planos e conhecimento

– Ações coordenadasAções coordenadas

Questões e Desafios - 4Questões e Desafios - 4Questões e Desafios - 4Questões e Desafios - 4

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 21212121

• Como conciliar diferentes Como conciliar diferentes visões e objetivos visões e objetivos conflitantes de diferentes conflitantes de diferentes agentes tentando coordenar agentes tentando coordenar ao mesmo tempo o sistema.ao mesmo tempo o sistema.

• Como conciliar diferentes Como conciliar diferentes visões e objetivos visões e objetivos conflitantes de diferentes conflitantes de diferentes agentes tentando coordenar agentes tentando coordenar ao mesmo tempo o sistema.ao mesmo tempo o sistema.

Questões e Desafios - 5Questões e Desafios - 5Questões e Desafios - 5Questões e Desafios - 5

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 22222222

• Como é a engenharia dos Como é a engenharia dos sistemas multiagentes?sistemas multiagentes?

• Como é a engenharia dos Como é a engenharia dos sistemas multiagentes?sistemas multiagentes?

Questões e Desafios - 6Questões e Desafios - 6Questões e Desafios - 6Questões e Desafios - 6

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 23232323

O Objetivo de O Objetivo de CoerênciaCoerênciaO Objetivo de O Objetivo de CoerênciaCoerência

• Coerência é uma propriedade global Coerência é uma propriedade global de um sistema multiagentede um sistema multiagente

• É medida pela eficiência, qualidade É medida pela eficiência, qualidade e consistência da solução global.e consistência da solução global.

• Coerência é uma propriedade global Coerência é uma propriedade global de um sistema multiagentede um sistema multiagente

• É medida pela eficiência, qualidade É medida pela eficiência, qualidade e consistência da solução global.e consistência da solução global.

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 24242424

O Problema da coerênciaO Problema da coerênciaO Problema da coerênciaO Problema da coerência

• Garantir coerência em SMA é muito difícil.Garantir coerência em SMA é muito difícil.

– Por sua própria natureza os SMA NÃO Por sua própria natureza os SMA NÃO apresentam:apresentam:

• Perspectiva globalPerspectiva global

• Dados globaisDados globais

• Controle globalControle global

• Garantir coerência em SMA é muito difícil.Garantir coerência em SMA é muito difícil.

– Por sua própria natureza os SMA NÃO Por sua própria natureza os SMA NÃO apresentam:apresentam:

• Perspectiva globalPerspectiva global

• Dados globaisDados globais

• Controle globalControle global

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 25252525

OrganizaçõesOrganizaçõesOrganizaçõesOrganizações

• As organizações oferecem As organizações oferecem frameworksframeworks para a interação de para a interação de agentes por meio de:agentes por meio de:

– PapéisPapéis

– Comportamentos esperadosComportamentos esperados

– Relações de autoridadeRelações de autoridade

• As organizações oferecem As organizações oferecem frameworksframeworks para a interação de para a interação de agentes por meio de:agentes por meio de:

– PapéisPapéis

– Comportamentos esperadosComportamentos esperados

– Relações de autoridadeRelações de autoridade

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 26262626

Visões OrganizacionaisVisões OrganizacionaisVisões OrganizacionaisVisões Organizacionais

• Em geral:Em geral:– Vistas em termos de estrutura (padrões de Vistas em termos de estrutura (padrões de

informação) e relações de controle.informação) e relações de controle.

• Teoria da Organização:Teoria da Organização:– Um conjunto de agentes com Um conjunto de agentes com

compromissos mútuos, objetivos e crenças compromissos mútuos, objetivos e crenças globais globais

• Em geral:Em geral:– Vistas em termos de estrutura (padrões de Vistas em termos de estrutura (padrões de

informação) e relações de controle.informação) e relações de controle.

• Teoria da Organização:Teoria da Organização:– Um conjunto de agentes com Um conjunto de agentes com

compromissos mútuos, objetivos e crenças compromissos mútuos, objetivos e crenças globais globais

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 27272727

Organização HierárquicaOrganização HierárquicaOrganização HierárquicaOrganização Hierárquica

• Um único agente detém toda a autoridade Um único agente detém toda a autoridade

• A comunicação ocorre verticalmenteA comunicação ocorre verticalmente

• Um único agente detém toda a autoridade Um único agente detém toda a autoridade

• A comunicação ocorre verticalmenteA comunicação ocorre verticalmente

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 28282828

Comunidade de especialistasComunidade de especialistasComunidade de especialistasComunidade de especialistas

• O agente é um O agente é um expertexpert na sua atividade. na sua atividade.

• A organização é plana.A organização é plana.– Exemplo: arquiteturas blackboardExemplo: arquiteturas blackboard

• Controladas por “regras de ordem”Controladas por “regras de ordem”

• O agente é um O agente é um expertexpert na sua atividade. na sua atividade.

• A organização é plana.A organização é plana.– Exemplo: arquiteturas blackboardExemplo: arquiteturas blackboard

• Controladas por “regras de ordem”Controladas por “regras de ordem”

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 29292929

Market-basedMarket-basedMarket-basedMarket-based

• Os agentes competem por recursos através Os agentes competem por recursos através de leilões e contratosde leilões e contratos

• Os agentes competem por recursos através Os agentes competem por recursos através de leilões e contratosde leilões e contratos

manager

contractorcontractor

contractorcontractor

contractorcontractor

contractorcontractor

contractorcontractor

contractorcontractor

contractorcontractor

contractorcontractor

contractor

contractorcontractor

contractorcontractor

contractorcontractor

contractor

managermanager

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 30303030

Alocação de tarefasAlocação de tarefasAlocação de tarefasAlocação de tarefas

• Como atribuir responsabilidades e recursos Como atribuir responsabilidades e recursos para melhorar a eficiência e a coerência das para melhorar a eficiência e a coerência das soluções? soluções?

• ExemplosExemplos– Método Método HardwiredHardwired

– Método DinâmicoMétodo Dinâmico

– Método PlanejadoMétodo Planejado

• Como atribuir responsabilidades e recursos Como atribuir responsabilidades e recursos para melhorar a eficiência e a coerência das para melhorar a eficiência e a coerência das soluções? soluções?

• ExemplosExemplos– Método Método HardwiredHardwired

– Método DinâmicoMétodo Dinâmico

– Método PlanejadoMétodo Planejado

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 31313131

Alocação de Tarefas - Alocação de Tarefas - HardwiredHardwiredAlocação de Tarefas - Alocação de Tarefas - HardwiredHardwired

• O projetista toma todas as O projetista toma todas as decisõesdecisões– EficienteEficiente– Típico “projeto de sistema”Típico “projeto de sistema”– Muito inflexívelMuito inflexível

• O projetista toma todas as O projetista toma todas as decisõesdecisões– EficienteEficiente– Típico “projeto de sistema”Típico “projeto de sistema”– Muito inflexívelMuito inflexível

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 32323232

Alocação de Tarefas - DinâmicaAlocação de Tarefas - DinâmicaAlocação de Tarefas - DinâmicaAlocação de Tarefas - Dinâmica

• Alocação dinâmica de tarefasAlocação dinâmica de tarefas– Exemplo - contract net protocol (CNP)Exemplo - contract net protocol (CNP)

• GerenteGerente• ContratadorContratador

• Alocação dinâmica de tarefasAlocação dinâmica de tarefas– Exemplo - contract net protocol (CNP)Exemplo - contract net protocol (CNP)

• GerenteGerente• ContratadorContratador

manager

contractor

contractorcontractor

contractor

Step 1 – manager send request for bids

manager

contractor

contractorcontractor

contractor

Step 2 – contractors deliberate

manager

contractor

contractorcontractor

contractor

Step 3 – contractors respond with bid

manager

contractor

contractorcontractor

contractor

Step 4 – manager selects winner

manager

contractor

contractorcontractor

contractor

Step 5 – manager notifies winner (& losers)

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 33333333

Alocação de Tarefas - Alocação de Tarefas - PlanejadaPlanejadaAlocação de Tarefas - Alocação de Tarefas - PlanejadaPlanejada

• O planejamento multiagente deve O planejamento multiagente deve considerar: considerar:

– Restrições que as ações de outros agentes Restrições que as ações de outros agentes impõem sobre a ação de cada agente.impõem sobre a ação de cada agente.

– Restrições que os Restrições que os compromissos assumidos compromissos assumidos por um agente impões por um agente impões sobre suas ações.sobre suas ações.

– Evolução imprevisível Evolução imprevisível do mundo, causada pela do mundo, causada pela ação de outros agentes.ação de outros agentes.

• O planejamento multiagente deve O planejamento multiagente deve considerar: considerar:

– Restrições que as ações de outros agentes Restrições que as ações de outros agentes impõem sobre a ação de cada agente.impõem sobre a ação de cada agente.

– Restrições que os Restrições que os compromissos assumidos compromissos assumidos por um agente impões por um agente impões sobre suas ações.sobre suas ações.

– Evolução imprevisível Evolução imprevisível do mundo, causada pela do mundo, causada pela ação de outros agentes.ação de outros agentes.

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 34343434

Abordagens ao Planejamento Abordagens ao Planejamento MultiagenteMultiagenteAbordagens ao Planejamento Abordagens ao Planejamento MultiagenteMultiagente

• Coordenação central – controla todos os subplanosCoordenação central – controla todos os subplanos

• Esquemas de controle distribuídoEsquemas de controle distribuído

– Conhecimento parcial dos planos de outros agentesConhecimento parcial dos planos de outros agentes

• Planejamento Global NegociadoPlanejamento Global Negociado

– Compartilhamento de todos os planosCompartilhamento de todos os planos

– Ajuste local para a realização de objetivos comunsAjuste local para a realização de objetivos comuns

• Modelagem Explícita da Equipe de AgentesModelagem Explícita da Equipe de Agentes

– Compromissos cconjuntosCompromissos cconjuntos

– Crenças, desejos e intenções comunsCrenças, desejos e intenções comuns

• Coordenação central – controla todos os subplanosCoordenação central – controla todos os subplanos

• Esquemas de controle distribuídoEsquemas de controle distribuído

– Conhecimento parcial dos planos de outros agentesConhecimento parcial dos planos de outros agentes

• Planejamento Global NegociadoPlanejamento Global Negociado

– Compartilhamento de todos os planosCompartilhamento de todos os planos

– Ajuste local para a realização de objetivos comunsAjuste local para a realização de objetivos comuns

• Modelagem Explícita da Equipe de AgentesModelagem Explícita da Equipe de Agentes

– Compromissos cconjuntosCompromissos cconjuntos

– Crenças, desejos e intenções comunsCrenças, desejos e intenções comuns

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 35353535

ConflitosConflitosConflitosConflitos

• A detecção e correção de disparidades e A detecção e correção de disparidades e inconsistências é difícil.inconsistências é difícil.

• A principal abordagem para a correção de conflitos A principal abordagem para a correção de conflitos tem sido a negociação:tem sido a negociação:– Assume agentes auto-interessados, com racionalidade Assume agentes auto-interessados, com racionalidade

limitada e informação incompleta.limitada e informação incompleta.– Agentes trocam propostas e contra-propostas.Agentes trocam propostas e contra-propostas.

• A detecção e correção de disparidades e A detecção e correção de disparidades e inconsistências é difícil.inconsistências é difícil.

• A principal abordagem para a correção de conflitos A principal abordagem para a correção de conflitos tem sido a negociação:tem sido a negociação:– Assume agentes auto-interessados, com racionalidade Assume agentes auto-interessados, com racionalidade

limitada e informação incompleta.limitada e informação incompleta.– Agentes trocam propostas e contra-propostas.Agentes trocam propostas e contra-propostas.

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 36363636

ComunicaçãoComunicaçãoComunicaçãoComunicação

• Para melhorar a coerência, um SMA deve planejar o Para melhorar a coerência, um SMA deve planejar o conteúdo, a quantidade, o tipo e o tempo de cada conteúdo, a quantidade, o tipo e o tempo de cada comunicação.comunicação.

• Questões em sistemas abertos:Questões em sistemas abertos:– InteroperabilidadeInteroperabilidade

• KQML, FIPA KQML, FIPA • OntologiasOntologias

– Localizando outros agentesLocalizando outros agentes• Agentes intermediáriosAgentes intermediários• BrokersBrokers

• Para melhorar a coerência, um SMA deve planejar o Para melhorar a coerência, um SMA deve planejar o conteúdo, a quantidade, o tipo e o tempo de cada conteúdo, a quantidade, o tipo e o tempo de cada comunicação.comunicação.

• Questões em sistemas abertos:Questões em sistemas abertos:– InteroperabilidadeInteroperabilidade

• KQML, FIPA KQML, FIPA • OntologiasOntologias

– Localizando outros agentesLocalizando outros agentes• Agentes intermediáriosAgentes intermediários• BrokersBrokers

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 37373737

Gerenciamento de RecursosGerenciamento de RecursosGerenciamento de RecursosGerenciamento de Recursos

• Abordagens baseadas em pesquisa Abordagens baseadas em pesquisa operacionaloperacional– Satisfação de restrições distribuídasSatisfação de restrições distribuídas

• Assume que todos os agentes estão trabalhando por Assume que todos os agentes estão trabalhando por um objetivo comumum objetivo comum

• Abordagens baseadas em pesquisa Abordagens baseadas em pesquisa operacionaloperacional– Satisfação de restrições distribuídasSatisfação de restrições distribuídas

• Assume que todos os agentes estão trabalhando por Assume que todos os agentes estão trabalhando por um objetivo comumum objetivo comum

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 38383838

Gerenciamento de RecursosGerenciamento de RecursosGerenciamento de RecursosGerenciamento de Recursos

• Estratégias de Estratégias de MercadoMercado– Os agentes são auto-interessadosOs agentes são auto-interessados

– Controlam recursos escassosControlam recursos escassos

– Problemas:Problemas:• Desequilíbrio na distribuição de recursosDesequilíbrio na distribuição de recursos

entre os agentes,entre os agentes,

• Comportamento oscilante ou caótico,Comportamento oscilante ou caótico,

• Agentes egoístas e sem escrúpulos.Agentes egoístas e sem escrúpulos.

• Estratégias de Estratégias de MercadoMercado– Os agentes são auto-interessadosOs agentes são auto-interessados

– Controlam recursos escassosControlam recursos escassos

– Problemas:Problemas:• Desequilíbrio na distribuição de recursosDesequilíbrio na distribuição de recursos

entre os agentes,entre os agentes,

• Comportamento oscilante ou caótico,Comportamento oscilante ou caótico,

• Agentes egoístas e sem escrúpulos.Agentes egoístas e sem escrúpulos.

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 39393939

Conclusões - 1Conclusões - 1Conclusões - 1Conclusões - 1

• Projetar e construir sistemas multiagentes é Projetar e construir sistemas multiagentes é uma tarefa difícil:uma tarefa difícil:– Apresenta todos os problemas já conhecidos Apresenta todos os problemas já conhecidos

dos sistemas distribuídos e concorrentes. dos sistemas distribuídos e concorrentes. – Dificuldades adicionais surgem da flexibilidade Dificuldades adicionais surgem da flexibilidade

e complexidade das interações.e complexidade das interações.

• Projetar e construir sistemas multiagentes é Projetar e construir sistemas multiagentes é uma tarefa difícil:uma tarefa difícil:– Apresenta todos os problemas já conhecidos Apresenta todos os problemas já conhecidos

dos sistemas distribuídos e concorrentes. dos sistemas distribuídos e concorrentes. – Dificuldades adicionais surgem da flexibilidade Dificuldades adicionais surgem da flexibilidade

e complexidade das interações.e complexidade das interações.

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Sistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas MultiagentesSistemas Multiagentes 40404040

Conclusões - 2Conclusões - 2Conclusões - 2Conclusões - 2

• Dois principais impedimentos técnicos:Dois principais impedimentos técnicos:

– Inexistência de uma metodologia sistemática para Inexistência de uma metodologia sistemática para claramente especificar e estruturar aplicações SMA.claramente especificar e estruturar aplicações SMA.

– Inexistência de ferramentas e ambientes de Inexistência de ferramentas e ambientes de desenvolvimento de SMA com qualidade industrial.desenvolvimento de SMA com qualidade industrial.

• Dois principais impedimentos técnicos:Dois principais impedimentos técnicos:

– Inexistência de uma metodologia sistemática para Inexistência de uma metodologia sistemática para claramente especificar e estruturar aplicações SMA.claramente especificar e estruturar aplicações SMA.

– Inexistência de ferramentas e ambientes de Inexistência de ferramentas e ambientes de desenvolvimento de SMA com qualidade industrial.desenvolvimento de SMA com qualidade industrial.