Agentes que Trabalham Juntos Fechando Negócios... Coordenando Ações

Planejamento Parcial Global E quando não dá certo? O Resumo da Ópera

Algumas Observações Importantes

““Não há SMA de um só agente...” Para trabalharem juntos, os agentes

precisam negociar seus papéis... Cooperação precisa de negociação...

Que precisa de argumentação! E como coordenar?

Perguntas chaves... Porque... E Como os agentes cooperam? Como reconhecem e resolvem conflitos?

De recursos De alocação de tarefas De objetivos

Como negociam? Vários tipos de protocolo... Como vimos

anteriormente!

Definindo termos... Coordenação é..

O conjunto de atividades extra-curriculares que são necessárias em um SMA e que um único agente não precisa desempenhar

Exemplos...dois carros num cruzamento

Construção cooperativa de software Músicos de orquestra

Critérios para Avaliar o Sucesso... Da Cooperação

Coerência Mede o quão bem o sistema funciona como

uma unidade. Vários critérios: qualidade da solução, tempo, utilização de recursos.

Coordenação Grau em que os agentes precisam se

engajar em atividades “extra-curriculares” para coordenar suas tarefas.

Então... Coordenar porquê mesmo?

Porque agentes precisam de informação que só outros tem;

Recursos são limitados Queremos otimizar custos... Objetivos separados podem ser

interdependentes!

Coordenando esforços... Coordenação depende das relações

entre as atividades... Relações Positivas

Solicitadas Não solicitadas

Igualdade de Ações Conseqüências Favorecimento – quando uma ação é realizada,

ajuda na realização de outra Relações Negativas

Recurso e Incompatibilidade

Características do Processo... Rapidez

Capacidade de reação do sistema a um evento

Adaptação Previsibilidade Organização Modo de Comunicação

Como os agentes recebem informação dos outros?

Características do Processo... II Qualidade do processo Número de Agentes coordenados Recuperação de Conflitos Quantidade de dados Quantidade de modelos Dificuldade de Implementação

Várias Formas de Coordenar.. Por Sincronização

Como acontece nos sistemas distribuídos!

Por Planejamento Duas fases... Escolha do plano e

execução Reativa Por Regulamentação

Compartilhando Tarefas... E Resultados

Decompondo o problema Estrutura hierárquica. (Agentes SIFA, Actor) Decomposição por uma figura central... Ou por

várias... Requer um conhecimento das habilidades dos

agentes envolvidos. Solução dos Subproblemas

Compartilhamento de informações entre agentes Síntese das soluções

Compartilhando Tarefas e Resultados... II

Compartilhando tarefas Problema de Alocação Podemos necessitar de negociação!

Compartilhando Resultados... Proativo

Agentes vão contando seus achados... Reativo

Agentes contam o que sabem quando solicitados

Exemplo 1: Figuras Escondidas Problema:

Encontrar figuras escondidas em uma determinada área

Tarefa simples de busca: Como você pode trabalhar como

parte de um time para resolvê-la?

Exemplo 1: Discussão Decomposição: dividir a área ou as

figuras para a busca Alocação: distribuir as sub-tarefas

entre os agentes Execução: cada agente deve procurar

as figuras atribuídas a ele, ou fazer uma busca na área destinada a ele.

Síntese: cada agente apresenta as figuras encontradas.

Compartilhamento no problema do ToH

1) Decomposição: se preocupa em sempre mover o maior disco para o seu destino;

2)2) AlocaçãoAlocação: : escolha randômica dos agentes;3)3) ExecuçãoExecução: : As tarefas são decompostas até

que o estado inicial e final sejam o mesmo;4)4) Síntese dos ResultadosSíntese dos Resultados: : Quando um

agente resolve um problema, ele passa a solução para o de cima, e assim sucessivamente.

Compartilhamento de Tarefas em Sistemas Heterogêneos Aplica-se quando atribuições de

subproblemas para agentes não são simples agentes podem ter diferentes habilidades; subproblemas precisam de diferentes

habilidades As decisões precisam ser baseadas em

informações mais dinâmicas. E quando os agentes não estiverem

disponíveis para executar sub-tarefas?

Compartilhamento de Resultados Agentes podem resolver problemas

via a integração de resultados locais O Compartilhamento melhora a

solução através de: Confiança Completude Precisão rapidez

Então... Coordenar porquê mesmo?

Porque agentes precisam de informação que só outros tem;

Recursos são limitados Queremos otimizar custos... Objetivos separados podem ser

interdependentes!

Coordenação via Planejamento... Existem três classes de

planejamento distribuído: Planejamento centralizado de planos

distribuídos Planejamento distribuído de planos

centralizados Planejamento distribuído de planos

distribuídos

Planejamento centralizado de planos distribuídos Contexto:

Um problema a ser resolvido e vários agentes disponíveis

Agente coordenador Objetivo:

Encontrar, no espaço de planos o que pode ser decomposto e distribuído mais rapidamente.

Planejamento centralizado de planos distribuídos

Dado o objetivo, um conjunto de operadores e um estado inicial, o coordenador: Gera um plano parcialmente ordenado Decompõe este plano em sub-planos

Restrições de ordenação devem ficar dentro e não entre os sub-planos

Insere sincronização Atribui sub-planos a agentes

Planejamento distribuído de planos centralizados Contexto:

Tarefa muito complexa que requer o auxílio de especialistas em cada sub-tarefa

Objetivo Utilizar a expertise de cada agente

para formular sub-planos especializados

Planejamento distribuído de planos centralizados Feito de forma síncrona ou assíncrona Síncrona:

A ordenação é feita durante o processo de planejamento

Assíncrona Somente durante o compartilhamento de

resultados os conflitos com relação à ordem são resolvidos

Exemplos Manufatura:

especialistas em geometria, encaixe, pintura, etc.

Logística: especialistas em planejamento de caminho,

carregamento de veículos e despache Comunicação fim-a-fim:

especialistas no roteamento de mensagens

Planejamento distribuído de planos distribuídos Há apenas planos parciais de relevância

local Compatibilidade global entre esses planos

parciais deve ser mantida evitar conflitos durante a execução fomentar ajuda mútua

Troca de mensagens e/ou temporização são usados para resolver interações negativas

Planejamento distribuído de planos distribuídos

Fusão de planos Construção iterativa de planos Negociação de planejadores

distribuídos

Fusão de Planos Cada agente formula planos que podem

ser executados separadamente Um agente coleta os planos individuais

e analisa para descobrir que seqüências de ações podem causar conflitos

Três etapas Análise de interação Análise de segurança Resolução de interação

Negociação de planejadores distribuídos Principais ferramentas:

A linguagem utilizada pelos participantes

O protocolo seguido durante a negociação

O processo de decisão usado para determinar suas posições, concessões e critérios

Atributos Ideais do Mecanismo de Negociação Eficiência Estabilidade Simplicidade Distribuição Simetria

Planejamento Distribuído Contínuo Planejamento e execução intercalados Um agente deve planejar continuamente

quando: Aspectos do mundo podem mudar

dinamicamente Aspectos do mundo são revelados

incrementalmente Pressão do tempo faz com que a execução

comece antes do plano ter sido totalmente gerado

Os objetivos podem evoluir com o tempo

Planejamento, coordenação e execução intercalados

Decomposição de tarefas Formulação de planos locais Abstração de planos locais Identificação de objetivos globais

parciais Ação em planos globais parciais Modificação em andamento Re-alocação de tarefas

Coordenação via PPG Consiste em três etapas

Cada agente decide seus objetivos e gera planos de curto prazo para atingi-los

Agentes trocam informações Agentes alteram planos locais para

melhor coordenar suas atividades

Plano Parcial Global Estrutura de Dados contendo...

Um objetivo Mapa de atividades

Que mostra o que cada um está fazendo Grafo de construção da Solução

Mostra como a atividade deveria ser feita

PPG Generalizado Usa cinco técnicas para coordenar

tarefas Atualizar pontos de vista não locais Comunicar resultados Lidar com Redundância Simples Lidar com Relações negativas entre ações Lidar com relações positivas entre as

tarefas

Coordenação via Intenções Conjuntas

Modelos baseados nos times humanos Ação Coordenada Ação cooperativa

coordenada Participar de um time

responsabilidade Compromissos e convenções...

Compromissos são persistentes

A idéia dos Joint Persistent Goals

O grupo tem a motivação para atingir o objetivo . Todos devem crer que é possível mas ainda

não aconteceu. Todos tem o objetivo até que uma condição

se verifique. Termina quando...

é satisfeito é impossível ou a motivação não está mais

presente

Coordenação baseada em Times Consiste em quatro etapas

Reconhecimento Formação de Times

Solicitação de Ajuda Formação dos Planos conjuntos Ação dos Times

Coordenação por Normas e Leis Sociais

Norma: padrão de comportamento estabelecido.

Duas abordagens principais: Design a priori Emergência de um grupo de agentes

Normas e Leis Emergentes Como alcançar consensos globais

sobre normas utilizando apenas as informações locais.

Problema das Camisetas coloridas. Função de atualização da “estratégia”.

Algumas Estratégias de atualização de Funções...

Maioria Simples Maioria Simples com “tipos” de

agentes Agentes se comunicam com aqueles que

se encontram com eles. Maioria Simples com Comunicação

Agente faz um broadcast da sua estratégia vencedora

Maior Recompensa

E o Resumo da Ópera é... Vimos o que são SMA... Suas organizações e formas de

Interação... Comunicação... E uma Pontinha de

coordenação!