103
LACONIBOT: UM AGENTE PARA ATUAR NOS LEILÕES CDA DO TAC Defesa de Dissertação de Mestrado Mestrando: Robson Gonçalves Fechine Feitosa Orientador: Jerffeson Teixeira de Souza Co-orientador: Gustavo Augusto Lima de Campos 10 de setembro de 2009

Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

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Apresentação da minha defesa de dissertação na UECE, do programa de Mestrado Acadêmico em Ciência da Computação.

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Page 1: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

LACONIBOT: UM AGENTE PARA

ATUAR NOS LEILÕES CDA DO TAC

Defesa de Dissertação de Mestrado

Mestrando: Robson Gonçalves Fechine Feitosa

Orientador: Jerffeson Teixeira de Souza

Co-orientador: Gustavo Augusto Lima de Campos

– 10 de setembro de 2009 –

Page 2: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Roteiro

2

Introdução

Fundamentação teórica

Trabalhos relacionados

O agente LaconiBot

Avaliação

Conclusões e trabalhos futuros

Referências bibliográficas

Page 3: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

INTRODUÇÃO

3

Page 4: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Motivação

4

Comércio eletrônico (e-commerce)

Teoria dos Leilões

Continuous Double Auction (CDA)

Inteligência Artificial (IA)

Aplicabilidade no comércio eletrônico

Agentes de software

Trading Agent Competition (TAC)

INTR

OD

ÃO

Page 5: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Problema

5

Como desenvolver um agente para participar

de leilões CDA do TAC?

Subproblemas

Como funciona um CDA?

Determinação dos lances

Como alocar os bens de acordo com suas

preferências?

Quais bens devem ser comprados?

Quais bens devem ser vendidos?

INTR

OD

ÃO

Page 6: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Problema

6

Subproblemas (Continuação)

Por qual valor e quando efetuar o lance?

Como alocar a participação do agente?

De acordo com suas preferências?

De acordo com uma medida de avaliação de

desempenho?

INTR

OD

ÃO

Page 7: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Objetivos

7

Geral

“Conceber um agente de software para atuar no

ambiente de negociação CDA do TAC”

Específico

“Contribuir com a geração de conhecimento

sobre agentes negociadores, permitindo que

outros pesquisadores na área possam utilizar

este conhecimento como

fundamentação, aprimorando os resultados

presentes e explorando os aspectos não

abordados e indicados neste trabalho”

INTR

OD

ÃO

Page 8: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

8

Page 9: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

O Ambiente Trading Agent Competition

9

Segundo Wellman et al. (2007)

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Page 10: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

O Ambiente Trading Agent Competition

10

“Fórum internacional destinado a promover

pesquisas de alto nível para o problema dos

agentes negociadores” (WELLMAN et

al., 2007)

TAC Classic

TAC SCM (Supply Chain Management)

TAC Market Design

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Page 11: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

TAC Classic

11

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Page 12: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Preferências dos Clientes

12

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A -

TAC

CLA

SSIC

Cliente IAD IDD HB AP AW MU

1 2 5 73 175 34 24

2 1 3 125 113 124 57

3 4 5 73 1557 12 177

4 1 2 102 50 67 49

5 1 3 75 12 135 111

6 2 4 856 197 8 59

7 1 5 90 56 197 162

8 1 3 50 79 92 136

Page 13: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A função utilidade

13

Para Stone & Greenwald (2000)

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A -

TAC

CLA

SSIC

Page 14: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A função utilidade

14

“Mensura o quão próximo o pacote turístico

criado pelo agente se aproximou do

desejado pelo cliente”

(STONE; GREENWALD, 2000)

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A -

TAC

CLA

SSIC

Page 15: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A função utilidade

15

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A -

TAC

CLA

SSIC

de- penalidae - custo = utilidadpontuação

MU AP + MU? *AW + AP? *sso= AW? *bonusIngre

= TT? *HB bonusHotel

PD| )D|+ |IDD -*(|IAD - AViagem= penalidade

esso +bonusIngrbonusHoteladeViagem+ - penalid= utilidade

100

1000

Page 16: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A função utilidade

16

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A -

TAC

CLA

SSIC

de- penalidae - custo = utilidadpontuação

MU AP + MU? *AW + AP? *sso= AW? *bonusIngre

= TT? *HB bonusHotel

PD| )D|+ |IDD -*(|IAD - AViagem= penalidade

esso +bonusIngrbonusHoteladeViagem+ - penalid= utilidade

100

1000

Page 17: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A função utilidade

17

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A -

TAC

CLA

SSIC

de- penalidae - custo = utilidadpontuação

MU AP + MU? *AW + AP? *sso= AW? *bonusIngre

= TT? *HB bonusHotel

PD| )D|+ |IDD -*(|IAD - AViagem= penalidade

esso +bonusIngrbonusHoteladeViagem+ - penalid= utilidade

100

1000

Page 18: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A função utilidade

18

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A -

TAC

CLA

SSIC

de- penalidae - custo = utilidadpontuação

MU AP + MU? *AW + AP? *sso= AW? *bonusIngre

= TT? *HB bonusHotel

PD| )D|+ |IDD -*(|IAD - AViagem= penalidade

esso +bonusIngrbonusHoteladeViagem+ - penalid= utilidade

100

1000

Page 19: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A pontuação final do agente

19

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A -

TAC

CLA

SSIC

de- penalidae - custo = utilidadpontuação

MU AP + MU? *AW + AP? *sso= AW? *bonusIngre

= TT? *HB bonusHotel

PD| )D|+ |IDD -*(|IAD - AViagem= penalidade

esso +bonusIngrbonusHoteladeViagem+ - penalid= utilidade

100

1000

Page 20: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Leilões CDA

20

Klemperer (1999) escreveu um survey sobre

leilões

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Page 21: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Leilões CDA

21

Leilões

A Internet proporcionou redução nos custos

Refletiu no aumentando do número de

participantes em leilões on-line

Modalidades de Leilões (KLEMPERER, 1999)

Inglês

Holandês

Vickrey

Duplo

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Page 22: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Leilões CDA

22

Segundo He et al. (2003)

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A -

LEILÕES

CD

A

(10 min)

Page 23: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Leilões CDA

23

Como funciona um CDA?

“Os participantes submetem ofertas de compra e

venda de bens no leilão, e caso uma oferta de

compra combine com uma de venda, a transação

é realizada”

Formalismo

Um descritor

Um protocolo de funcionamento

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Page 24: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agentes de Software

24

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Para Russell & Norvig (1995)

Page 25: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agentes de Software

25

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Para Russell & Norvig (1995)

Page 26: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agentes de Software

26

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Classificação das arquiteturas de agentes

Reativos Simples

Baseados em estados

Baseados em objetivos, ou metas

Orientados por utilidade

Page 27: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agentes de Software

27

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Baseados em estados

Page 28: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agentes de Software

28

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Baseados em utilidade

Page 29: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Técnicas de Inteligência Artificial

29

Sistemas Fuzzy

Redes Neurais Artificiais

Algoritmos Genéticos

FUN

DA

MEN

TAÇ

ÃO

TEÓ

RIC

A

Page 30: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

TRABALHOS RELACIONADOS

30

Page 31: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Visão Geral

31

Trabalhos diversos

Park et al. (2004)

Análise do cenário e levantamento de projeto para

implementação de agentes em CDA

Das et al. (2001)

P-Strategy - Estratégia baseada em estatística

(cadeias de Markov)

He et al. (2003)

Uso de um controlador Fuzzy para a determinação

dos lances

FL-Strategy

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 32: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Visão Geral

32

Trabalhos diversos (Continuação)

Vytelingum (2006)

Tese de doutorado intitulada: “The structure and

behaviour of the Continuous Double Auction”

Adaptive-Aggressiveness Bidding Strategy

Menezes Júnior (2006) e Soares & A. S. (2008)

RNA na previsão de séries temporais econômicas

Ribeiro et al. (2007)

Geração de árvores de cenários para modelar o

processo de otimização estocástica da seleção de

portfólio financeiro

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 33: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agentes TAC

33

Agente DummyAgent

Agente SICS02

Agente UTTA06

Agente Mertacor

Agente DealerBot

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 34: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente DummyAgent

34

No início do jogo ele marca os leilões que

pretende participar (compra/venda)

Os ingressos marcados para venda

iniciam com $200

o valor é reduzido de forma linear com o tempo

até o mínimo de $120

Os ingressos marcados para compra

iniciam com $50

o valor é incrementado de forma linear com o

tempo até o máximo de $60

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 35: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente SICS02

35

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 36: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente UTTA06

36

Tabarzad et. al (2006) analisaram o CDA do TAC

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 37: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente UTTA06

37

Utilizam 2 funções

para estimativa do preço de venda

para estimativa do preço de compra

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

profit

startclose

currentcloset P

tt

ttPP

current max

profit

startclose

currentcloset P

tt

ttPP

current min

Page 38: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente Mertacor

38

Kehagias et al. (2006) criaram a estratégia

A Long-Term Profit Seeking Strategy

Idéia

“... o interessante não é lucrar em apenas uma

transação, levando ao fechamento de poucas

transações, e sim conseguir uma média positiva

de lucro no conjunto de todas as transações que

ele participar.”

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 39: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Pseudo-código da estratégia de venda

39

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS -

AG

ENTE

MER

TAC

OR

Page 40: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente DealerBot

40

Oliveira (2008)

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 41: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente DealerBot

41

Oliveira (2008)

implementou o DealerBot

Baseado na estratégia descrita por He et al.

(2003)

FL-Strategy

Comparou o desempenho do agente com 2

mecanismos de inferência

Sugeno

Mandami

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 42: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente DealerBot

42

Funcionamento

“a FL-Strategy pode ser vista como um

controlador Fuzzy, que recebe como entrada os

preços das cotações de compra e venda do bem

negociado, além de um preço de

referência, detalhado a seguir. E como saída, o

controlador decide a viabilidade em efetuar ou

ajustar um lance, de compra ou venda, baseado

no seu conjunto de regras nebulosas, e no seu

mecanismo de inferência”

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 43: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente DealerBot

43

Preço de Referência

valor da mediana em um conjunto ordenado

p(i) = o preço da i-ésima transação em um CDA

passado

n = quantidade de transações salvas

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

(n)(2)(1) p,...,p,pH

RobsonF
Retângulo
RobsonF
Texto
{p(1), p(2), ..., p(n)}
Page 44: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente DealerBot

44

Conjuntos Nebulosos

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

Page 45: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Agente DealerBot

45

Conjuntos de Regras Nebulosas

TRA

BA

LHO

S R

ELAC

ION

AD

OS

SE ( ao está distante OU médio a Pr ) E ( bo está distante de Pr )

ENTÃO novo lance é

SE ( ao está distante OU médio a Pr ) E ( bo está médio a Pr )

ENTÃO novo lance é

SE ( ao está distante OU médio a Pr ) E ( bo está próximo de Pr )

ENTÃO novo lance é

SE ( ao está próximo de Pr )

ENTÃO novo lance é

,,2,bob

,,1,bob

,,3,bob

,,4,brP

RobsonF
Retângulo
RobsonF
Texto
b
RobsonF
Retângulo
RobsonF
Retângulo
RobsonF
Texto
b
RobsonF
Texto
b
RobsonF
Retângulo
RobsonF
Retângulo
RobsonF
Retângulo
RobsonF
Retângulo
RobsonF
Retângulo
RobsonF
Retângulo
RobsonF
Texto
P
RobsonF
Texto
( )
RobsonF
Texto
( )
RobsonF
Texto
( )
RobsonF
Texto
( )
Page 46: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

O AGENTE LACONIBOT

46(20 min)

Page 47: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

LaconiBotO

AG

ENTE

LAC

ON

IBO

T

Page 48: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Arquitetura do LaconiBot

48

O A

GEN

TE LA

CO

NIB

OT

Page 49: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado
Page 50: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado
Page 51: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado
Page 52: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado
Page 53: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Arquitetura do LaconiBot

53

O A

GEN

TE LA

CO

NIB

OT

Page 54: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Lógica do Componente Negociador

54

Lógica Fuzzy

Criada por Lotfi Zadeh (1965)

O A

GEN

TE LA

CO

NIB

OT

Page 55: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Lógica do Componente Negociador

55

Controlador Nebuloso

O A

GEN

TE LA

CO

NIB

OT

Page 56: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Lógica do Componente Negociador

56

Incremento ou decremento do lance

Sabe se o bem está ou não desvalorizado

Abordagem baseada na estratégia de He et

al. (2003)

FL-Strategy

Adaptações

Acrescentado o mecanismo de seleção de

portfólio com AG

Melhorada a estimativa do valor de transação

com a RNA

O A

GEN

TE LA

CO

NIB

OT

Page 57: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Lógica do Componente Previsor

57

Redes Neurais Artificiais

Neurônio de McCulloch-Pitts

O A

GEN

TE LA

CO

NIB

OT

Page 58: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Lógica do Componente Previsor

58

Objetivo

“apoiar a tomada de decisão do negociador”

“quanto mais apurada for a estimativa do valor

de transação, mais apurada será a tomada de

decisão do controlador”

Redes Neurais Artificiais

bastante utilizadas na concepção de modelos de

previsão

estimar o preço de transação em leilões CDA

O A

GEN

TE LA

CO

NIB

OT

Page 59: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A Rede Neural Artificial

59

Perceptron Multi-Camadas (MLP)

com algoritmo de aprendizagem Back-

propagation

Implementação

em Java com o framework Joone

(Java Object Oriented Neural Engine)

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE PREV

ISO

R

Page 60: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A Rede Neural Artificial

60

Topologia

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE PREV

ISO

RCamada deEntrada

(Input Layer)

Camada deSaída

(Output Layer)

CamadaEscondida

(Hidden Layer)

SaídaEntrada 2

Entrada 3

Entrada 1

Page 61: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A Rede Neural Artificial

61

Processo de aprendizado da RNA

Conjunto de Treinamento

Cv = preço de cotação de venda em um Δt

Cc = preço de cotação de compra em um Δt

t = tempo decorrido de jogo

Pt = preço de transação em um dado instante

de tempo t

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE PREV

ISO

R

tcv Pt,,C,CT

Page 62: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A Rede Neural Artificial

62

Processo de aprendizado da RNA

Pré-Processamento dos Dados de Entrada

Tratamento da integridade dos dados

Cv, Cc e Pt > 0

Cv ≥ Cc

Normalização

T = <98.0, 66.0, 307, 79.0>

T = <0.49, 0.33, 0.57, 0.39>

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE PREV

ISO

R

Page 63: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A Rede Neural Artificial

63

Processo de aprendizado da RNA

Treinamento, teste e validação da RNA

Treinamento e Teste

Back-propagation

Validação

Cross-validation (WITTEN et al., 2005)

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE PREV

ISO

R

Page 64: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

A Rede Neural Artificial

64

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE PREV

ISO

R

Seleção do conjunto treinamento da rede

Treinamento da Rede Neural

r10000 épocas

Teste da Rede Neural com novo conjunto de dados

Rede Treinada com Sucesso?

Execução

Sim

Problema Definido

. . .Divisão do conjunto treinamento em 10 instâncias

.

.

.

9 instâncias agrupadas

Instância remanescente

10-fold

Validação por MSE eMatriz-confusão

Gera MSE

Após a execução de 10 etapasde treinamento e teste

Page 65: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Lógica do Componente Alocador

65

Algoritmos Genéticos

Charles Robert Darwin

O A

GEN

TE LA

CO

NIB

OT

(30 min)

Page 66: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Lógica do Componente Alocador

66

O A

GEN

TE LA

CO

NIB

OT

Page 67: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Lógica do Componente Alocador

67

Seleção dos leilões de entretenimento

Objetivo

escolha dos ingressos que devem ser negociados

comprados ou vendidos

maximizar o lucro do agente

Estratégia

Utilização de um AG Multiobjetivo

O A

GEN

TE LA

CO

NIB

OT

Page 68: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Formalização do Problema de Seleção de Leilões CDA

68

Objetivos

Ganhok

Inventário

Despesa Operacionalk

Problema de Otimização Multiobjetivo

Maximizar

Minimizar

Minimizar

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE ALO

CA

DO

R

Ganho8

1

k

k

Inventário

racionalDespesaOpe8

1

k

k

Page 69: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Formalização do Problema de Seleção de Leilões CDA

69

Ganhok

Inventário

Despesa Operacionalk

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE ALO

CA

DO

R

Prêmio l + 1000 Ganho k

ij

Nd i

k

ijkk kJj

Pr Inventário ij

4

1 i

3

1 j

A

ijij lT

Pr l racionalDespesaOpe ij

Nd i

k

ijkk kJj

Page 70: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

ij

blJjNdiClientesk ij

o

k

ij

kk

ingresso do compra napagar pode agente o que máximo

:::

Formalização do Problema de Seleção de Leilões CDA

70

Restrições

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE ALO

CA

DO

R

1l:: k

ijkJj

kNdiClientesk

1l:: k

ijkNdj

kJjClientesk

ij

alTentosEntretenimjNdi ij

o

A

ijij

k

)ingresso(s do(s) vendanareceber pode agente o que mínimo

::

Nc

k Ndi j

Nd

i

Ne

j

ijk

T1 1

K

ij

A

ij

1 1

ll

Page 71: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Busca de uma Solução com Algoritmo Genético

71

Implementação com NSGAII

Nondominated Sorting Genetic Algorithm II

Complexidade

M é o número de objetivos

N é o tamanho da população

Elitismo

“calcula a distância entre soluções e

escolhe, entre as existentes, aquelas que estão

mais dispersas pelo Pareto-front”

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE ALO

CA

DO

R

2MNO

RobsonF
Retângulo
RobsonF
Texto
(MN )
RobsonF
Retângulo
Page 72: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Busca de uma Solução com Algoritmo Genético

72

Implementação com NSGAII (Continuação)

Pareto-front

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE ALO

CA

DO

R

Page 73: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Busca de uma Solução com Algoritmo Genético

73

Implementação com NSGAII (Continuação)

Implementado com a linguagem Java

Desenvolvido com o apoio do framework JMetal

Representação da Solução

0 – nenhum ingresso naquele cliente-dia

1 – 1 ingresso do tipo AW naquele cliente-dia

2 – 1 ingresso do tipo AM naquele cliente-dia

3 – 1 ingresso do tipo MU naquele cliente-dia

O A

GEN

TE LAC

ON

IBO

T -C

OM

PO

NEN

TE ALO

CA

DO

R

Page 74: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

AVALIAÇÃO

74

Page 75: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Arquitetura do ambiente de execução disponível

75

Ambiente de execução TAC

Todas as ferramentas implementadas em Java

Framework Agentware (DummyAgent)

Toolkit para a consulta dos logs

Servidor

AgentImpl

Classe que deve ser estendida para implementação

de novos agentes

Possui uma Interface bem definida

AVA

LIAÇ

ÃO

Page 76: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Adaptações no ambiente de execução disponível

76

Classe ClassicMarket

no método setupClients

prêmio foi configurado para 0 (zero)

para que não haja diferença de ganho entre alocar o cliente no melhor hotel ou não

Classe OnesideContinuousAuction2

na forma de incremento do preço das passagens

variação do preço foi cancelada

Classe EngAscAuction

no número de quartos disponíveis em cada hotel

possibilitou o excedente de quartos

o preço de compra dos mesmos sempre 0

AVA

LIAÇ

ÃO

Page 77: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Metodologia de Experimentos

77

Alterar o servidor TAC

Selecionar agentes

Iniciar a bateria de testes configurando os

agentes a participarem de X partidas

Ao final de cada bateria de testes

Analisar os logs do servidor

Calcular Pontuação máxima ideal de cada agente

Pontuação final obtida por cada agente

Analisar a média da pontuação final

Analisar a média da colocação final

AVA

LIAÇ

ÃO

Page 78: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Metodologia de Experimentos

78

Calculo da Pontuação máxima ideal

“A pontuação máxima, ou ótima, de cada agente

pode ser calculada como o somatório do retorno

máximo da função utilidade (2.1) para todos

seus clientes, somada da venda dos bens

sobressalentes pelo valor máximo de $200.0 e a

compra de bens faltosos por $0.0.”

AVA

LIAÇ

ÃO

Page 79: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Análise dos Resultados

79

DealerBot

Vs

LaconiBot

Vs

Mertacor

AVA

LIAÇ

ÃO

Page 80: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Resultados do agente DealerBot

80

AVA

LIAÇ

ÃO

-A

LISE D

OS R

ESU

LTAD

OS

Posição

10 jogos 20 jogos 40 jogos

Agente Pontuação Agente Pontuação Agente Pontuação

1 DealerBot 9347.63 Mertacor 9518.15 Mertacor 9558.85

2 Mertacor 9316.15 SICS02 9368.68 DealerBot 9345.54

3 UTTA06 9234.74 DealerBot 9325.48 UTTA06 9237.42

4 SICS02 9169.22 DummyAgent 9255.28 DummyAgent 9205.06

5 DummyAgent 9143.40 UTTA06 9128.85 SICS02 9189.23

Page 81: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Resultados do LaconiBot sem o componente Alocador

81

Validação da RNA

Root Mean Square Error (RMSE)

Matriz-Confusão

“quantidade de amostras classificadas corretamente

para cada classe de dados”

AVA

LIAÇ

ÃO

-A

LISE D

OS R

ESU

LTAD

OS

N

a

ya

RMSE

N

k k

kk

1

2

Page 82: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Resultados do LaconiBot sem o componente Alocador

82

Root Mean Square Error (RMSE)

AVA

LIAÇ

ÃO

-A

LISE D

OS R

ESU

LTAD

OS

Etapa do Treinamento/Teste Valor do RMSE Valor * 100

1 0.03790378821188909 3.790

2 0.03792054262127483 3.792

3 0.03741238428226856 3.741

4 0.03837015819945445 3.837

5 0.0375940506948018 3.759

6 0.03772424081175014 3.772

7 0.037880241856337225 3.788

8 0.03692442292505494 3.692

9 0.037551458993737144 3.755

10 0.036275948189295366 3.627

Erro Global 0.03755572367858635 3.755

Page 83: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Resultados do LaconiBot sem o componente Alocador

83

Matriz-Confusão

AVA

LIAÇ

ÃO

-A

LISE D

OS R

ESU

LTAD

OS

[0.26-0.30] [0.31-0.35] [0.36-0.40] [0.41-0.45] [0.46-0.50] [0.51-0.55] [0.56-0.60]

[0.26-0.30] 64.15% 5.71% 0.00% 0.26% 0.00% 2.33% 0.00%

[0.31-0.35] 29.25% 43.33% 14.35% 2.07% 1.76% 2.33% 0.00%

[0.36-0.40] 3.77% 43.81% 63.43% 19.69% 12.78% 18.60% 13.64%

[0.41-0.45] 1.89% 7.14% 22.22% 77.72% 24.23% 25.58% 31.82%

[0.46-0.50] 0.94% 0.00% 0.00% 0.26% 61.23% 13.95% 9.09%

[0.51-0.55] 0.08% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 34.88% 22.73%

[0.56-0.60] 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 2.33% 22.73%

Page 84: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Ao

Bo

Resultados do LaconiBot sem o componente Alocador

84

Preços de Cotação para Compra (Bo) e Venda (Ao) X Preço de Transação

AVA

LIAÇ

ÃO

-A

LISE D

OS R

ESU

LTAD

OS

Page 85: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Resultados do LaconiBot sem o componente Alocador

85

AVA

LIAÇ

ÃO

-A

LISE D

OS R

ESU

LTAD

OS

Posição

10 jogos 20 jogos 40 jogos

Agente Pontuação Agente Pontuação Agente Pontuação

1 Mertacor 9460.05 Mertacor 9455.27 Mertacor 9482.58

2 LaconiBot 9310.86 SICS02 9296.70 LaconiBot 9289.96

3 SICS02 9299.19 LaconiBot 9265.98 DummyAgent 9248.99

4 DummyAgent 9203.32 UTTA06 9213.99 UTTA06 9195.72

5 UTTA06 9187.31 DummyAgent 9091.94 SICS02 9165.85

(40 min)

Page 86: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Resultados do LaconiBot sem o componente Previsor

86

AVA

LIAÇ

ÃO

-A

LISE D

OS R

ESU

LTAD

OS

Posição

10 jogos 20 jogos 40 jogos

Agente Pontuação Agente Pontuação Agente Pontuação

1 Mertacor 9460.43 Mertacor 9562.20 Mertacor 9469.79

2 LaconiBot 9372.86 LaconiBot 9321.54 LaconiBot 9254.27

3 UTTA06 9249.43 UTTA06 9298.85 DummyAgent 9222.63

4 DummyAgent 9230.95 DummyAgent 9233.11 UTTA06 9180.90

5 SICS02 8234.58 SICS02 8337.40 SICS02 8356.34

Page 87: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Resultados do LaconiBot com todos os componentes

87

AVA

LIAÇ

ÃO

-A

LISE D

OS R

ESU

LTAD

OS

Posição

10 jogos 20 jogos 40 jogos

Agente Pontuação Agente Pontuação Agente Pontuação

1 Mertacor 9445.03 Mertacor 9539.59 Mertacor 9484.06

2 LaconiBot 9417.63 LaconiBot 9371.73 LaconiBot 9379.72

3 UTTA06 9324.26 UTTA06 9235.29 UTTA06 9274.00

4 DummyAgent 9260.46 SICS02 9198.99 SICS02 9230.51

5 SICS02 9245.65 DummyAgent 9191.72 DummyAgent 9198.55

Page 88: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Resumo dos Resultados

88

AVA

LIAÇ

ÃO

AgenteMédia

colocações

Média % do

ótimo

Média Pont.

final

Diferença

% para 1º

DealerBot 2 85,96 9339,55 1,43

LaconiBot sem GA 2,3 86,40 9288,93 1,87

LaconiBot sem RNA 2 84,37 9316,22 1,90

LaconiBot Completo 2 84,19 9389,69 1,05

Page 89: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS

89

Page 90: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Conclusões

90

Pesquisa em comércio eletrônico, agentes

negociadores e estratégias para negociação

em CDA têm sido bastante explorada

Utilização de Técnicas Estatísticas

Aplicação das Heurísticas de IA

Mais especificamente este trabalho

Descreveu e avaliou o agente LaconiBot em uma

versão modificada do ambiente TAC Classic

CO

NC

LUSÕ

ES E T

RA

BA

LHO

S FU

TURO

S

Page 91: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Conclusões

91

Para avaliar o agente

Realizou algumas adaptações no cenário do

ambiente TAC

Estabelecer novos parâmetros para análise do

desempenho do agente

média do percentual do ótimo obtido

percentual da diferença da média de pontos para o

agente campeão

CO

NC

LUSÕ

ES E T

RA

BA

LHO

S FU

TURO

S

Page 92: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Conclusões

92

A análise dos resultados

A utilização das heurísticas de IA apresentadas

neste trabalho melhorou desempenho do agente

LaconiBot, quando comparado com o agente

controle, o DealerBot

“LaconiBot obteve um acréscimo tanto do

percentual do ótimo quanto na média de

pontos, e diminuiu a diferença da média de

pontos para o agente campeão”

CO

NC

LUSÕ

ES E T

RA

BA

LHO

S FU

TURO

S

Page 93: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Conclusões

93

Contribuições

“a implementação do LaconiBot, por meio de sua

arquitetura modular, bem como a descrição das

abordagens aqui apresentadas podem ser

úteis, didaticamente, para o ensino de disciplinas

como Engenharia de Software a Inteligência

Artificial, servindo como ilustração da aplicação

de teorias computacionais em um programa

agente concreto construído para a resolução de

problemas complexos”

CO

NC

LUSÕ

ES E T

RA

BA

LHO

S FU

TURO

S

Page 94: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Trabalhos futuros

94

Calibrar os parâmetros do agente

Utilizar a intuição do especialista humano e

calibrar os parâmetros

do controlador nebuloso

do algoritmo genético

da RNA

Melhorar a adaptabilidade do agente

desenvolver um modelo de adaptação

automatizado, baseado no número de leilões

selecionados pelo algoritmo genético

CO

NC

LUSÕ

ES E T

RA

BA

LHO

S FU

TURO

S

Page 95: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Trabalhos futuros

95

Melhorias na RNA

Verificar os impactos na modificação da

topologia da RNA

Utilizar outros modelos de RNA

utilizar SVM (Support Vector Machine)

modelos híbridos de RNA

treinar uma RNA para cada tipo de ingresso

Melhorias na Alocador

Verificar o impacto de outras Heurísticas de

otimização multiobjetivo

CO

NC

LUSÕ

ES E T

RA

BA

LHO

S FU

TURO

S

Page 96: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

96

Page 97: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Principais Referências

97

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ERÊN

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S B

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Page 98: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Principais Referências

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RODRIGUES, F.L.; LEITE, H.G., NASCIMENTOS, H., SOUZA, A.L.; SILVA, G.F.Metaheurística Algoritmo Genético para Solução de Problemas de Planejamento Florestal com Restrições de Integridade. Sociedade de Investigações Florestais: 233-245, 2004

RUSSELL, S.; NORVIG, P. Artificial Intelligence: a modernapproach. Prentice Hall, 1995.

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Page 99: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Principais Referências

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Page 100: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

Principais Referências

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ZADEH, L. Fuzzy sets Fuzzy Systems and AI

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S B

IBLIO

GRÁ

FIC

AS

Page 101: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

OBRIGADO!

101

Page 102: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

FIM

102

Page 103: Apresentação da minha defesa de dissertação de mestrado

“Posso todas as coisas em Cristo que me fortalece.”

Filipenses, 4:13

103(50 min)