Agentes de Apoio à Argumentação e à Decisão em Grupo

Goreti MarreirosAssistente do ISEP e Investigadora do GECAD

goreti@dei.isep.ipp.pt

Apresentação para os alunos da disciplina de Agentes Inteligentes e Sistemas Cooperativosdo curso de Engenharia Informática do ISEP/IPP

22/11/2006

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Conteúdo

1. Motivação

2. Objectivo

3. Enquadramento

4. Trabalho desenvolvido

5. Trabalhos futuros

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Motivação

Cada vez mais as decisões são tomadas por grupo de pessoas, garantindo-se dessa forma a consideração de diferentes pontos de vista

Existe um número significativo de Sistemas de Apoio à tomada de Decisão em Grupo (SADG) que suportam a tomada de decisão assíncrona e distribuída

Contudo estes não permitem:Modelação do problema de decisão através de um sistema MultiagenteConsideração de processos argumentativos elaboradosInclusão do factor emoção na tomada de decisão

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Motivação

É neste contexto que surge este trabalho de doutoramento, que visa tratar o problema da tomada de decisão em grupo com recurso a três tecnologias principais:

Sistemas de Apoio à tomada de Decisão em GrupoSistemas MultiagenteSistemas Argumentativos

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Objectivos

Simular um grupo que tem como tarefa a resolução de um problema multi-critério, será especificado um Sistema Multiagente e desenvolvido um protótipo, onde os agentes têm capacidades emotivas e no qual é prestado apoio à argumentação, negociação e decisão

O recurso à simulação permitirá a definição e experimentação de diferentes estratégias, dando ao utilizador do sistema a noção de quais os argumentos mais eficazes perante determinado tipo de participante ou grupo de participantes, auxiliando assim em situações reais de tomada de decisão em grupo

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Tipos de Tomada de Decisão

Individual

Pessoa

Equipa Grupo Organização

NegociadaUnilateralSistema Computacional

Multi-participada

Tomada de decisão

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Decisão em grupo

Processos realizados por um grupo de pessoas que está a tomar

uma decisão em conjunto. (Jelassi, Kersten and Zionts, 1990)

Vantagens da tomada de decisão em Grupo

Desvantagens da tomada de decisão em Grupo

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Vantagens da tomada de decisão em grupo

Os membros dos grupos são solidários com decisões nas quais tomaram parte

A propensão ao risco é ponderada - os grupos tendem a moderar os jogadores e a encorajar os elementos mais conservadores

Avaliação mais objectiva

Mais informação

Grupos são melhores que um único individuo no entendimento dos problemas

Grupos detectam mais facilmente a existência de erros nas propostas

Sinergias desenvolvidas durante o trabalho em grupo permitem quea efectividade dos resultados obtidos seja maior do que a que seria obtida se os elementos do grupo trabalhassem isoladamente

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Desvantagens da tomada de decisão em grupo

Custos elevados

Morosa

Uso inadequado das dinâmicas de grupo

Tendência para relegar em alguns membros do grupo a maioria das tarefas

Esquecimento

Bloqueio de produção

Receio da avaliação

Excesso de informação

Tendência para efectuar análises incompletas e para a escolha de soluções consensuais mas que podem não ser as melhores

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O que é um Sistema de Apoio àTomada de Decisão em Grupo (SADG)?

Huber (1984)

é um conjunto de software, hardware, linguagens e procedimentos que suportam o trabalho de um grupo que tem como tarefa a tomada dedecisão

DeSanctis e Gallupe (1987)

é uma combinação de tecnologias de comunicação, informáticas e de apoio à decisão, que facilitam a formulação e a resolução de problemas não estruturados por um grupo de pessoas

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Tomada de decisão em grupo

Síncrona Assíncrona

Mesmo espaço geográfico

Diferente espaço geográfico

Sala de Decisão Rede de decisão local

Teleconferência Tomada de decisão remota

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Sala de decisão inteligente do GECAD

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Tomada de decisão em grupo numa lógica multi-critério

Existem diferentes linhas de investigação:

agregação matemática das preferências dos diferentes elementos dos grupos

integração com os SADG

A investigação na decisão multi-critério tem sido essencialmente direccionada para o apoio aos agentes de decisão individuais

Se a decisão for tomada por um grupo existe um conjunto de novasquestões a considerar

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Argumentação

Os processos argumentativos não são recentes, datando de há muitos séculos atrás. No âmbito do trabalho aqui apresentado, a argumentação tem grande interesse visto que pode ser usada tanto em processos de negociação automática como na simulação da tomada de decisão em grupo

Abordagens à negociação automática:Teoria dos jogosHeurísticasArgumentação

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Argumentação

No contexto da negociação automática, a argumentação é vista como um mecanismo que possibilita a troca de informação e um argumento em particular é uma peça de informação que permite ao agente :

Justificar as suas opçõesInfluenciar os outros

Os sistemas de negociação automática baseados em argumentação têm o potencial de aumentarem a probabilidade de se atingir um acordo de forma mais célere

A argumentação representa uma forma privilegiada de obtenção de acordos, particularmente em situações não-cooperativas e em que os agentes têm de lidar com informação incompleta e imprecisa, quer em relação aos seus pares quer em relação ao ambiente.

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Argumentação

O tipo e a natureza dos argumentos variam, contudo na literaturasão identificados argumentos que se reconhece terem um maior poder persuasivo nas negociações humanas: ameaças, promessas de recompensas futuras e apelos (promessas passadas, contra-exemplos, ao interesse próprio)As ameaças e as promessas são identificadas como os argumentos mais utilizados nas negociações humanasOs diálogos humanos foram classificados por Douglas Walton e ErikKrabbe com base no objectivo principal do diálogo, nos objectivos individuais dos participantes e no conhecimento (relevante para a discussão) que os participantes detêm no início do diálogo:

InquiriçãoPersuasãoNegociaçãoDeliberaçãoProcura de InformaçãoErística

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Emoção e Decisão

Vantagem

Desvantagem

Neutral

Emoção é um dos aspectos chave da inteligência e da natureza adaptativa dos seres humanos

Vários estudos defendem a influência da emoção tanto na tomada de decisão individual como em grupo:

Exemplos?

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Emoção e Decisão

O estado de espírito positivo facilita a criatividade na resolução de problemas, uma vez que estimula o indivíduo a colocar mais esforço na tarefa que está a realizar, tornando o processo de tomada de decisão mais eficiente

Os indivíduos recordam com mais facilidade memórias passadas que são congruentes com o seu estado de espírito actual

O estado de espírito positivo tende a promover um comportamento de aversão ao risco, enquanto que, o estado de espírito negativo é mais propicio a comportamentos favoráveis ao risco

O afecto é determinante na forma como os indivíduos definem a sua estratégia de processamento da informação. Estados de espíritos positivos tendem a ser associados a processamentos heurísticos, enquanto que, estados de espíritos negativos são com mais frequência associados a estratégias de processamento sistemáticas

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Emoção e Decisão

Investigação recente evidenciou que (Lowenstein e Lerner, 2003) :

Mesmo as emoções acidentais (que não estão de nenhuma forma relacionadas com a decisão em causa) podem influenciar de forma significativa o julgamento e escolha que é realizada pelos agentes de decisão durante determinado processo de decisão

A existência de défice emocional, seja ele inato ou induzido de forma experimental, pode degradar de forma significativa a qualidade das decisões tomadas

A inclusão de emoções nos modelos de tomada de decisão pode aumentar significativamente a sua capacidade explanatória

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Emoção e Decisão

O contágio emocional define-se como a tendência para imitar e sincronizar expressões faciais, vocalizações, posturas e movimentos com os de outra pessoa e consequentemente convergir emocionalmente

O processo de contágio emocional pode ser analisado com base:Na indução de emoções - As emoções que um participante está a sentir podem ser propagadas aos outros membros, por exemplo se um dos membros está a sentir medo esse facto pode induzir essa emoção nos restantes membros do grupo, para além de os alertar para a possibilidade de algo de mau e assustador poder acontecer

Na indução de estados de espíritos – O estado de espírito de um participante, seja ele positivo ou negativo, pode induzir esse mesmo estado de espírito nos restantes membros do grupo

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Arquitecturas de AgentesEmocionais

CathexisProposta por Velaquez em 1997Simula as emoções básicasSegue a hipótese dos marcadores somáticos de António DamásioFoi utilizada para implementar caracteres animados

FLAME – Fuzzy Logic Adaptive Model of EmotionsProposta por El-Nasr em 2000Segue o modelo OCCBaseada em conceitos da lógica difusaConcebida para um único agente, foi utilizada para implementar um cão interactivo

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Architectures for Emotional Agents in MAS - PECS

PECS – Physics Emotion Cognition and Social StatusProposta por Urban & Schmidt em 2002Visa modelar e simular o comportamento humano

FísicoEmocionalCognitivoStatus Social

Foi utilizada para implementar Adam, um cachorro interactivo

Salt&PeperProposta por Luis Botelho & Helder Coelho em 2001Baseada nas Neurociências e nas Ciências CognitivasO projecto Safira utiliza a arquitectura Salt&Peper na implementação dos seus agentes

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Modelo OCC

Proposto por Ortony, Clore e Collins em 1988

Emoções são o resultado de valorações subjectivas a três tipos diferentes de estímulos:

ObjectosConsequência de eventosAcções dos agentes

Vários foram os projectos que implementaram o modelo OCC:Oz - implementação de agentes credíveisTabasco (Staller e Petta, 1998)Flame (El-Nasr, 2000)

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Modelo OCC Revisto

O modelo inicial considera vinte e duas emoçõesVersão revista (2003):

Positivas Negativas

Indiferenciadas Porque alguma coisa boa aconteceu.(Alegria)

Porque alguma coisa má ocorreu.(Tristeza)

Possibilidade de alguma coisa boa acontecer.(Esperança)

Possibilidade de alguma coisa máacontecer.(Medo)

Porque uma coisa má que podia ocorrer não aconteceu. (Alívio)

Porque uma coisa boa que se esperava que acontecesse não ocorreu.(Desapontamento)

Um acto admirável que foi realizado pelo próprio.(Orgulho)

Um acto reprovável que foi realizado pelo próprio.(Remorso)

Um acto admirável que foi concretizado por outros.(Gratidão)

Um acto reprovável que foi realizado por outros.(Raiva)

GostoPor achar alguém ou algo atractivo ou apelativo. (Amizade)

Por achar alguém ou algo repulsivo ou pouco apelativo.(Antipatia)

Padrões

Objectivos

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Agentes

Agente Facilitador

Agente Votação

Sim1Sim2

…Simn

SimulaçõesComunidade de AgP’s

Criação da simulação Sim3

Sim3

Formação do grupo para a Sim3

Inicio da simulação Sim3

Agente de Informação

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Arquitectura do Agente Participante

Modelo do Próprio Modelo do Mundo Modelo dos Outros

Conhecimento

Sistema de Argumentação Decisão Sistema

Emocional

Raciocínio

Comunicação Interface

Sistema de ArgumentaçãoResponsável pela geração e selecçãodos argumentos persuasivos:

PromessasAmeaçasApelos:

Promessas passadasContra exemplosPratica comumInteresse próprio

Módulo de DecisãoSuporta os agente no estabelecimento das suas preferências iniciais

Sistema EmocionalVai gerar emoções e estados de espírito que afectam potencialmente os processos de selecção e avaliação dos argumentos e consequentemente o processo de tomada de decisão.

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Tomada de Decisão

Apoiar os agentes na seriação das alternativas, na escolha da alternativa mais preferida e na sua classificação em classes: preferida, indiferente e inadmissíveis

Para realizar a distribuição em classes foram utilizadas as duas primeiras fases do algoritmo NAI (Negotiable Alternatives Identifier)

O algoritmo NAI propõe a classificação das alternativas em: mais preferida, preferida e indiferente

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Sistema de argumentação

Este componente vai gerar argumentos persuasivos com base na informação existente na base de conhecimento do agente participante

Os argumentos gerados são:Apelo a uma pratica comumApelo a um contra-exemploApelo a uma promessa passadaApelo ao interesse próprioPromessa de uma recompensa futuraAmeaça

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Sistema de argumentação

Protocolo de argumentação

AgPi

Request α

Accept α

Refuse α

Terminate

Request (α, Appeal_counter_example)

Request (α, Appeal_past_prev_practice)

Request (α, Appeal_self_interest)

Request (α, Appeal_past_reward)

Request (α,Reward)

AgPj

Request (α, Threat)

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Sistema Emocional

As emoções disponíveis para serem simuladas no nosso sistema são as que fazem parte do modelo OCC revisto

Caracterizamos a emoção de acordo com as seguintes características

TipoValênciaIdentificação do agenteTempo de geraçãoOrigemIntensidade

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Sistema Emocional

AvaliaçãoBaseada no modelo OCC. O utilizador define condições para a geração da emoção e patamares de activação.

Avaliação

Selecção

Decaimento

Estado de espírito

Emoções

SelecçãoNesta fase o Sistema Emocional tem por tarefa seleccionar a emoção dominante. Não existem misturas de emoções

DecaimentoEmoções têm uma curta duração, mas não desaparecem de forma instantânea. Na nossa abordagem consideramos funções de decaimento distintas:

•Linear•Exponencial•Constante

Estado de espíritoPode ser positivo, negativo ou neutro e écalculado com base nas emoções que o agente sentiu no passado e no estado de espírito colectivo do grupo. Neste processo está a ser considerado o contágio de estados de espíritos.

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Sistema Emocional – Calculo do Estado de Espírito

∑=−

−=

++ 1t

ntiiIK

Onde K+ e K- representam o somatório da intensidade das emoções sentidas no intervalo de tempo compreendido entre t e n, sendo t o instante actual e n ≤ t. Só as emoções cuja intensidade se encontra acima do patamar de activação são consideradas∑=

−

−=

−− 1t

ntiiIK

, ,,

,

Se K K l então estado de espírito positivoSe K K l então estado de espirito negativo

Se K K l então estado de espirito neutro

+ −

− +

+ −

⎧ ≥ +⎪⎪ ≥ +⎨⎪ − <⎪⎩

0.10,0.10,0.05,0.01,

-

+

l se estado de espirito do grupo está positivo e K Kl se estado de espirito do grupo está negativo e K Kl se estado de espirito do grupo está neutrol se estado de espirito do g

+

−

= ≥

= ≥=

=

0.01,

-

+

rupo está negativo e K Kl se estado de espirito do grupo está positivo e K K

+

−

⎧⎪⎪⎪⎨⎪ ≥⎪⎪ = ≥⎩

O valor de l varia de acordo com o que o estado de espírito do grupo e com o potencial estado de espírito do agente participante.

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Implementação

Open Agent ArchitectureAbertaDistribuídaExtensívelMóvel

Java

Prolog

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Prótótipo

Configuração das Emoções

Comunidade de Agentes

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Trabalhos Futuro

Elaboração de argumentos mais sofisticados

Esquemas de argumentação visual

Sistemas de reputação

Expressão/compreensão visual de emoções

Formação de grupos tendo por base o conhecimento dos individuoso seu estado emocional

Incorporação da componente emocional em outras areas do processo de tomada de decisão em grupo – geração de ideias

Inclusão do simulador num Sistema de Apoio à Tomada de decisãoem Grupo ….

Agentes de Apoio àArgumentação e à Decisão em

GrupoGoreti Marreiros

Assistente do ISEP e Investigadora do GECADgoreti@dei.isep.ipp.pt

Apresentação para os alunos da disciplina de Agentes Inteligentes e Sistemas Cooperativosdo curso de Engenharia Informática do ISEP/IPP

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