Modelos Baseados em agentes

COMUNICAÇÃO EM SISTEMAS MULTI-AGENTES

Prof(a). Anne Magály

DIMAP/UFRN

Introdução

• Comunicação: central importância para a computação

• Problema clássico (alteração perdida): Sincronismo de Múltiplos processos Comunicação: compartilhamento de dados

• Base para as interações e organizações sociais• Causa para cooperar, coordenar ações e

executar tarefas conjuntas• Como a comunicação é tratada em agentes?

Objetos (sem autonomia) e agentes (com autonomia)

DIMAP/UFRN

Introdução• Influência de um agente em outros agentes:

Não pode forçar a execução de ações Escrever nos estados internos

• Agentes: executar ações para influenciar os outros

• Ações de comunicação: Influenciar na execução de ações Modificar os estados internos (crenças) dos outros

agentes

DIMAP/UFRN

Introdução

• Baseada na teoria da comunicação clássica:

• Objetivo: enviar dados com mínima interferência do canal

• Visão muito simplista

Mensagem

Canal

Código

contexto

DIMAP/UFRN

Introdução

• Evolução e melhora• Hoje a comunicação

Atos da fala Estrutura

conversacionais

• Outras visões da comunicação Ciências sociais Ciências cognitivas

• Apesar das críticas, o clássico é suficiente

• Ligação remetente/destinatário Ponto-a-ponto

(M1) A : B << Hello

Broadcasting (proximidade)(M2) A : All << Hello ou(M2´) A : {x / dist(A,X) < d}

<< Hello

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Introdução• Natureza do meio:

trajetos de mensagens Direto

canal de comunicação direta

Correio

Propagação de sinalagentes reativosdiminui com a distânciaComunicação direta: difícil

Aviso públicoQuadro negro

• Intenção de comunicar Por incidente

Semântica: estado do remetente

Interpretação: destinatário

Intencional

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Para que serve a comunicação?

• Classificação: essência da comunicação (Feber, 1998) Expressiva:

atitude do remetente (estado, objetivos, intenções)Ex: `Este é o meu estado, isto é o que penso´

Conativa (do latin entender, tentar):Conceito de ordem ou requisição

• Faça isso, responda minha pergunta

Resposta de aceitação ou recusa+ óbvia e importante em SMAs

DIMAP/UFRN

Para que serve a comunicação? Referencial: centrada no contexto

Envio de dados relativos a fatos do mundo`Esta é a maneira que é´

Fática: Estabelecer, prolongar ou interromper uma comunicaçãoVerificar se o canal está funcionando : ‘eu quero comunicar

com você Poética(estética): não em evidencia em SMAs

Highlights de uma mensagem Meta-lingüística: tudo relativo a mensagens,

linguagem e situações de comunicação Importante em SMAs: falar sobre outras mensagens´por que você está perguntando isso?´ Não entendi, vc pode

ser + preciso? ´Por X eu quero dizer Y´

DIMAP/UFRN

Para que serve a comunicação?

• Uma mensagem: várias funções ao mesmo tempo B : A << Quais os x´s tal que P(x)

Conativa, expressiva (o estado de B é que ele deseja saber algo) e fática

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Atos da fala

• Atos da fala Teoria filosófica da linguagem Análise da comunicação simbólica

• O que são atos da fala? Ações executada no curso de uma

comunicação

• Comunicação (ações) Ações da fala: mudam o estado do mundo

(ações físicas) Ex: Mover um objeto

Declarar guerra ou marido e mulher

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Teoria dos atos da Fala

• Início: John Austin (1962)

• Tipos de atos (verbos performativos): Afirmativos

O quadrado tem 4 lados

Diretivos: OrdemInterrogativo ou

execução

De promessaComprometer a

executar ações De expressão

Estado mental do remetente

DeclarativoDeclaro a reunião

aberta

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Teoria dos atos da fala

• Três aspectos diferentes: Ato locutório

Modo de produção da frase (Material de geração da declaração: gramática)

• Por favor, faça café

Ato ilocutórioExecução do ato

• Ele me pediu para fazer café

Ato perlocutórioEfeito do ato no destinatário

• Convencer, persuadir

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Teoria dos Atos da fala

• Condições de sucesso Procedimento convencional aceito para

a performativa Ação deve ser executada corretamente

e completamente O ato deve ser sincero

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Conversação• Atos da fala: ações isoladas

Seqüência de interações: importante Ex: promessa: cumprimento ou falha

Idéia: baseado nas expectativas, um agente pode antecipar o futuro

• Conversação: seqüência válida de mensagens Máquinas de estados finitos Redes de Petri Diagrama de seqüências

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Conversação

Máquinas de estados finitos Início: ato de fala maiorCada estágio conjunto de ações possíveisDesempenho: modifica o estado dos agentes:

recusa de executar uma tarefa

1 2

43

6

5Início

A : B << Ask_do(P)

B : A << Agree_to_do(P)

B : A << refuse_to_do(P)

B : A << suceeded(P)

B : A << failed(P)

Sucesso

Sucesso/Falha

Sucesso(Satisfação)

Falha de fazer

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Conversação

• Redes de Petri Modela protocolos em sistemas

distribuídos e em engenharia de software

Agentes envolvidos em várias conversações ao mesmo tempoGerenciamento das conversasRedes coloridas

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Linguagens para comunicação entre agentes (ACLs)

• Teoria dos atos da fala: informou e influenciou várias ACLs

• Criação do KSE (Knowledge Sharing Effort)Desenvolver protocolos para a troca de

conhecimento entre sistemas de informação autônomos

• Dois objetivos principais KQML (Knowledge Query and Manipulation

Language) KIF (Knowledge Interchange format)

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KIF

• Permite a representação de conhecimento sobre um domínio de discurso Conteúdo das mensagens

• Baseada na lógica de primeira ordem• Permite expressar:

Propriedades de coisas num domínio Relação entre coisas num domínio Propriedades gerais de um domínio

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KIF

• Possui todo um aparatus para definir e utilizar objetos e relações desses obejtos

• Exemplo: temperatura de m1 = 83 celsius (= (temperatura m1) (escalar 83 celsius) = relação de igualdade

• Definindo um novo conceito:(defrelation solteiro (?x) := (and (man ?x) (not (married ?x))))

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KQML

• Define um formato comum para as mensagens• Mensagem: objeto, contendo uma performativa

e um conjunto de parâmetros• Exemplos de parâmetros:

: content : reply-with : in-reply-to : sender : receiver

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KQML

Exemplo 1: (evaluate : sender A : receiver B : language KIF :ontology motors : reply-with q1 : content (val (torque m1))) (reply : sender B : receiver A : language KIF :ontology motors : in-reply-to q1 : content (= (torque m1) (scalar 12 kgf)))

DIMAP/UFRN

KQML:• (stream-about• : sender A : receiver B• : language KIF :ontology motors• : reply-with q1 • : content m1)• (tell• : sender B : receiver A• : in-reply-to q1• : content (= (torque m1) (scalar 12 kgf)))• (tell• : sender B : receiver A• : in-reply-to q1• : content (= (status m1) normal))• (eos• : sender B : receiver A• : in-reply-to q1)

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KQML

• Problemas com o KQML Falta de interoperabilidade entre as versões

Conjunto de performativas não limitadas

Mecanismos de transporte: não definido propriamente

Semântica: significado das performativas (inglês informal)

Conjunto de performativas: ad hoc

• Motivação para o desenvolvimento do FIPA ACL

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FIPA ACL

• Padrões para agentes• Similar ao KQML

Envelope da mensagem

• 20 performativas Interpretação desejada das mensagens

• Não especifica a linguagem de conteúdo

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FIPA ACL

• Exemplo (inform : sender agent1 :receiver agent2 : content (price good2 150) : language s1 : ontology hpl-auction )

• Mesma estrutura do KQML• Atributos semelhantes• Principal diferença: coleção de

formalismos fornecidos

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FIPA ACL

• FIPA ACL: semântica formal para sua linguagem SL: representa crenças, desejos e crenças

incertas + ações dos agentes Semântica: mensagem em:

Condições de viabilidade: limitações do remetente

Efeito racional: propósito da ação (objetivo do agente quando envia mensagem) opcional