AGENTES INTELIGENTES Ingeniería del Conocimiento - IE
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AGENTES INTELIGENTES
Ingeniería del Conocimiento - IE
INTELIGENCIA ARTIFICIALINTELIGENCIA ARTIFICIAL
Las nuevas tendencias...
Las capacidades de aprendizaje de las redes neuronales y otras técnicas Conocimiento de los expertos en forma de ejemplos, ensayo y error.
Los SE con técnicas de RA Conocimiento abstracto, lógico y aproximado de los expertos.
Los agentes (IA distribuida) Conocimiento sobre los métodos de cooperación en un conjunto de expertos (explotar las interacciones)
AGENTES INTELIGENTESAGENTES INTELIGENTES
IA DistribuidaIngeniería de
software
Sistemas distribuidos y redes
POO
NOCION DENOCION DEAGENCIAAGENCIA
AGENTES EN LA IA
INTELIGENCIA ARTIFICIAL INTELIGENCIA ARTIFICIAL DISTRIBUIDA DISTRIBUIDA
Porque IA Distribuida? Porque distribuir IA?
Los problemas están físicamente distribuidosLos problemas están físicamente distribuidosEl mundo está compuesto por entidades autónomasEl mundo está compuesto por entidades autónomasEstas entidades interactúan entre si y con el entornoEstas entidades interactúan entre si y con el entorno
NOCION AGENTESNOCION AGENTES
INTELIGENCIA ARTIFICIAL INTELIGENCIA ARTIFICIAL DISTRIBUIDA (DAI- MIT ´80)DISTRIBUIDA (DAI- MIT ´80)
Disciplina dirigida al desarrollo de métodos y técnicas para la solución de problemas complejos por medio del comportamiento inteligente de un sistema integrado por unidades llamadas agentes.
INTELIGENCIA ARTIFICIAL INTELIGENCIA ARTIFICIAL DISTRIBUIDA (DAI)DISTRIBUIDA (DAI)
Uno de los principales objetivos es entender los principios subyacentes al comportamiento de múltiples entidades del mundo denominadas agentes, y sus interacciones.
Cómo los agentes interactúan y producen un comportamiento general del sistema multiagente (MAS).
SISTEMAS MULTIAGENTESSISTEMAS MULTIAGENTES
Campo Interdisciplinario: sistemas distribuidos, IA, teoría de juegos, ciencias sociales
Agentes como un nuevo paradigma de la Agentes como un nuevo paradigma de la Ingeniería de Software:Ingeniería de Software: para diseñar e para diseñar e implementar sistemas complejos implementar sistemas complejos distribuidosdistribuidos
Agentes como una herramienta para Agentes como una herramienta para entender sociedades humanas: entender sociedades humanas: permiten una interesante forma de permiten una interesante forma de simular sociedadessimular sociedades
Noción de agente
Cuando se hace referencia a la idea de agente surgen dos ámbitos de trabajo:
• El agente en sí mismo• Los conjuntos de agentes
Similitud con lo que sucede a nivel humano
Noción de agente
• Tendremos un comportamiento ¨personal¨
• Tendremos un comportamiento ¨social¨
producido por un conjunto de agentes
Lenguaje metafórico
QUE ES UN AGENTE?
Es una entidad física o virtual que posee ciertas características generales:
• Es capaz de percibir el entorno• Posee una representación parcial del
entorno.• Es capaz de actuar sobre el entorno• Puede comunicarse• Posee un conjunto de objetivos que
gobiernan su comportamiento• Posee recursos propios
Sistemas Multiagentes (MAS)SISTEMAS COMPLEJOS
Pueden ser descompuestos en Pueden ser descompuestos en componentes de software modulares y componentes de software modulares y
de funciones específicas: de funciones específicas: agentesagentes
Son concebidos como organizaciones Son concebidos como organizaciones de agentes de agentes MAS MAS
Sistemas MultiagentesSon sistemas con los siguientes Son sistemas con los siguientes Componentes esenciales:Componentes esenciales:
•Un entorno E•Un conjunto de objetos O en E•Un conjunto de agentes A / A O•Un conjunto de relaciones en O•Un conjunto Op de operaciones
Sistemas Multiagentes (MAS)
• Los agentes deben Los agentes deben compartir conocimientoscompartir conocimientos sobre el problema y las posibles soluciones.sobre el problema y las posibles soluciones.
• Los agentes en un MAS pueden Los agentes en un MAS pueden compartir compartir una meta o tener metas independientes.una meta o tener metas independientes.
• El ¨El ¨conocimiento globalconocimiento global¨ puede incluir control ¨ puede incluir control global, consistencia global, metas globales, etc.global, consistencia global, metas globales, etc.
• La La coordinacióncoordinación puede ser muy puede ser muy compleja.compleja.
SISTEMAS MULTIAGENTES (MAS)
CARACTERISTICAS Cada agente tiene información y capacidades
limitadas para resolver un problema
No hay un control global del sistema Los datos están descentralizados Computación es asincrónica
Proveen mas robustez, eficiencia y permiten la interoperatividad de sistemas existentes
QUE ES UN AGENTE?
QUE ES UN AGENTE ????QUE ES UN AGENTE ????
QUE DISTINGUE A UN AGENTE DE SOFTWARE (SOFTBOT) DE OTRO
TIPO DE PROGRAMA ????
Distintas Definiciones: A Taxonomy for Autonomous Agents, S. Franklin and Art Graesser University of Memphis
QUE ES UN AGENTE ????QUE ES UN AGENTE ????
"Es todo aquello que percibe su ambiente mediante sensores y que responde o actúa mediante efectores." Russell and Norvig
The AIMA Agent, 1995
Que entendemos por ambiente, sensores y actuación ?
AGENTE
Representación Norvig&RussellRepresentación Norvig&Russell
QUÉ ES UN AGENTE INTELIGENTE
• Un agente inteligente es aquél que pueda– percibir un mundo perceptual mediante
SENSORES y– actuar sobre ese mundo mediante
EFECTORES (o actuadores)
META de la IA Diseñar un agente inteligente/racional que opere o actúe adecuadamente en sus ambientes.
AGENTE INTELIGENTE /RACIONAL???AGENTE INTELIGENTE /RACIONAL???
Debe hacer siempre lo correcto de acuerdo a sus percepciones.
Es aquel que emprende la mejor acción posible en una situación dada.
Russel & Norvig
RACIONALIDAD
• Depende de
– LA SECUENCIA DE PERCEPCIONES - TODO LO QUE EL AGENTE HA PERCIBIDO HASTA AHORA
– LA MEDIDA DE ÉXITO ELEGIDA– CUÁNTO CONOCE EL AGENTE DEL
AMBIENTE EN QUE OPERA– LAS ACCIONES QUE EL AGENTE
ESTÉ EN CONDICIONES DE REALIZAR
AGENTE INTELIGENTE IDEAL• El agente inteligente ideal es el que, para
cualquier secuencia arbitraria de percepciones, logre con su ACCION maximizar la medida de su buen éxito.
Para ello usa– su secuencia de percepciones– su conocimiento internalizado
Racional no es omnisciente
PRR (Herbert Simon)• El Principio de la Racionalidad Restringida alega que la racionalidad
óptima ideal NO es el buen éxito perfecto.• Ningún ser humano apela a una mayor racionalidad que la necesaria
para sus fines prácticos.• Las limitaciones de un agente
• SENSORES• EFECTORES y• POTENCIA COMPUTACIONAL
– disponible y óptima económicamente– conducen a que la racionalidad ideal sea
• imposible e impráctica.– MAXIMA PERFORMANCE !!!
QUE ES UN AGENTE ????QUE ES UN AGENTE ????
“Es un sistema de computación situado en algún entorno, que es capaz de una acción autónoma y flexible para alcanzar sus objetivos de diseño."
Wooldridge & Jennings
DébilNociones de Agentes
Fuerte
AGENTES: propiedades
• Noción Débil: Es la forma más general en que es usado el
término agente. Es un sistema de software (hardware) con las siguientes propiedades: Autonomía. (actuar sin intervención, control)
Habilidad Social.(lenguaje de comunicación)
Reactividad. (percepción-acción)
Proactividad. (dirigido a la meta, toma iniciativa)
AGENTES: propiedades
• Autonomía: La característica principal de los agentes es
su autonomía.: Un sistema autónomo es capaz de
actuar independientemente, exhibiendo control sobre su estado interno.
AGENTES: propiedades
• Reactividad: La mayoría de los entornos interesantes son
dinámicos: Un sistema reactivo es aquél que
mantiene una interacción continua con el entorno y responde a los cambios que se producen en él, en tiempo de respuesta adecuado.
AGENTES: propiedades
• Proactividad: Generalmente se espera que un agente haga
cosas para nosotros: Un sistema proactivo es aquél que genera
e intenta alcanzar metas, no es dirigido sólo por eventostoma iniciativareconoce oportunidades
AGENTES: propiedades
• Habilidad social: El mundo real es un entorno multiagente, no
podemos alcanzar nuestras metas sin tener a otros en cuenta.:La habilidad social en los agentes es la
capacidad de interacción con otros agentes (posiblemente humanos) a través de algún tipo de lenguaje de comunicación de agentes.
AGENTES: ejemplos
• Ejemplos Agentes triviales
Termostatodemonio en UNIX (biff)
Agentes inteligentesagente planificador de vuelosagentes de interfazagentes para e-commerce
AGENTE: nociones mentales
• Noción más fuerte: IA
Además de las propiedades anteriores, se agregan nociones mentales como:
Conocimiento. Actitudes de Creencias.
información Intenciones. Obligaciones Pro-actitudes (Emociones).
ACTITUDES DE INFORMACIONACTITUDES DE INFORMACION
Creencia es la información que un agente recibe de otros agentes (software, personas).
Todo sistema cuando recibe información se construye un mundo que intenta representar el
mundo exterior.
Evidencia es la información que proviene de mediciones o inspecciones directas .
REPRESENTACIÓN DE CREENCIASREPRESENTACIÓN DE CREENCIAS
El agente A cuando recibe esa información, lo que tiene es una creencia de que hace muy buen tiempo.
EJEMPLO:EJEMPLO:
AGENTE: otras propiedades
• Otros atributos: Varios de estos atributos también se suelen discutir
en el contexto de agencia:
Movilidad. Veracidad. (no comunica información falsa)
Benevolencia. (trata de hacer lo que se le pide)
Racionalidad. (actuará para lograr sus metas) Solitario, parásito, social,…
TIPOS DE AGENTES
Estáticos o móviles.
Deliberativos o reactivos
El agente posee una representación del mundo en base a la que razona o tiene un comportamiento reflejo que depende de sus percepciones ???
Otras clasificaciones
TIPOS DE AGENTES
COOPERATIVOSCOOPERATIVOS
AUTONOMOSAUTONOMOS
APRENDENAPRENDEN
AGENTES INTELIGENTESAGENTES INTELIGENTES
Source: H. Nwana, Software Agents: An OverviewSource: H. Nwana, Software Agents: An Overview
COLABORATIVOSCOLABORATIVOS
AGENTES DE AGENTES DE INTERFAZINTERFAZ
COLABORATIVOS/COLABORATIVOS/APRENDENAPRENDEN
Ejemplo
– Ejemplo – Taxi con piloto automático (taximetrero reemplazado por un agente inteligente )
• Percepciones ??
• acciones ??
• Metas ??
• Ambiente ??
Taxi con piloto automático• Percepciones
– Video, acelerómetro, instrumental del tablero, sensores del motor
• acciones – gestión del volante, acelerar y frenar, bocina
• Metas– seguridad, llegar a destino, maximizar
ganancias, obedecer las leyes, satisfacción del cliente
• Ambiente– calles urbanas, avenidas, tráfico, peatones,
clima, tipo de cliente
Ejemplos de distintos tipos de agentes• Para identificar a un agente debemos analizar:
AMBIENTES
PROPIEDADES DE LOS AMBIENTESNorvig & Russell cap2
• Accesible/Inaccesible– Si los sensores proporcionan todo lo que hay que saber sobre el
estado completo del ambiente - necesario para elegir una acción - entonces el ambiente es accesible al agente.
• Determinístico/No-determinístico (estocástico)– Si el estado siguiente del ambiente está determinado plenamente
por el estado presente del mismo, y por la acción del agente - se trata de un ambiente determinístico.
• Episódico/No-episódico – Un ambiente episódico implica que los episodios siguientes no
dependen de las acciones que ocurrían en episodios previos.
PROPIEDADES DE LOS AMBIENTES(2)
• Estático/Dinámico– Será estático todo ambiente que no cambie mientras el
agente está pensando (computa una buena estrategia)
• Discreto/Continuo– Discreto - con escaso número de percepciones y acciones
en el ambiente.
– Continuo - el otro caso.
• Sin adversario/con adversarios racionales– Los ambientes ingenieriles suelen ser sin adversario.
– Los ambientes sociales y económicos aumentan en su complejidad por la presencia de interacciones entre uno o más adversarios (por ejemplo en la Bolsa).
Tipos de ambientes y sus características
• Solitario sí - sí - no - sí - sí• Taxi no - no -no - no - no
• Accesible • Determinístico • Episódico• Estático• Discreto
Tipos de ambientes y sus características
ARQUITECTURAS DE AGENTES
SISTEMAS MULTIAGENTES: Como SISTEMAS MULTIAGENTES: Como especificarlo?especificarlo?
DISTINTOS NIVELES :
TEORIAS FORMALES.TEORIAS FORMALES.
ARQUITECTURAS.ARQUITECTURAS.
LENGUAJES DE PROGRAMACION.LENGUAJES DE PROGRAMACION.
APLICACIONES.APLICACIONES.
Wooldridge & Jennings (1995)Wooldridge & Jennings (1995)Intelligent Agents: Theory and PracticeIntelligent Agents: Theory and Practice
TEORIAS SOBRE AGENTESTEORIAS SOBRE AGENTES
Que esQue es un agente? un agente?
Que Que propiedadespropiedades debe tener? debe tener?
Cómo Cómo se representanse representan dichas propiedades dichas propiedades formalmente? formalmente?
Cómo Cómo se razonase razona acerca de ellas? acerca de ellas?
MODELO ABSTRACTOMODELO ABSTRACTO
entorno: entorno: S={s1, ....,sn}S={s1, ....,sn}
AccionesAcciones A= {a1,...an} A= {a1,...an}
(capacidad de actuar del agente)(capacidad de actuar del agente)
AgenteAgente: acción: S: acción: Skk A A
Interacción Agente-entornoInteracción Agente-entorno (historia) (historia)
h: Sh: S00 a0a0 S S1 .......1 ....... S S00
Observación del entorno:Observación del entorno: ver:S ver:S PP
MODELO ABSTRACTOMODELO ABSTRACTO entorno: entorno: S={s1, ....,sn}S={s1, ....,sn}
Observación del entorno: Observación del entorno: ver: ver: S S PP
Un agente en general tiene una percepción parcial, Un agente en general tiene una percepción parcial,
ss11,s,s22 S S son indistinguiblesson indistinguibles si: si:
ver(sver(s11) = ver(s) = ver(s2 2 ) relación de equivalencia ) relación de equivalencia
situaciones extremas:situaciones extremas:
= = SS agente con percepción perfecta:agente con percepción perfecta:OmniscienteOmnisciente
= 1 = 1 agente para el cual todos los estados son agente para el cual todos los estados son indistinguiblesindistinguibles
TEORIAS Y ARQUITECTURASTEORIAS Y ARQUITECTURAS
Algunas de las propiedades estudiadas son:
REACTIVIDAD/DELIBERACIONREACTIVIDAD/DELIBERACION
INTENCIONALIDAD INTENCIONALIDAD En que grado se puede En que grado se puede considerar a los agentes como un sistema intencionalconsiderar a los agentes como un sistema intencional
ACTITUDES:ACTITUDES: El comportamiento de un agente es El comportamiento de un agente es previsto y explicado a través de la atribución de actitudes previsto y explicado a través de la atribución de actitudes (creencias, deseos, preferencias,etc)(creencias, deseos, preferencias,etc)
Nociones intencionalesNociones intencionales
SISTEMA INTENCIONALSISTEMA INTENCIONAL
Un sistema es intencional si su comportamiento puede ser predicho atribuyéndose creencias, deseos y
conducta racional. (D. Dennet, 1987)
Primer orden: Primer orden: tiene tiene creencias y deseos, pero creencias y deseos, pero no creencias y deseos acerca de creencias y no creencias y deseos acerca de creencias y deseos.deseos.
Segundo orden:Segundo orden: tiene creencias y deseos tiene creencias y deseos acerca de creencias y deseos.acerca de creencias y deseos.
ACTITUDESACTITUDES
Cuáles son las necesarias para modelizar adecuadamente a un agente ???
Actitudes informacionales: Actitudes informacionales: creencias y creencias y conocimientoconocimiento
Pro-actitudes:Pro-actitudes: deseos, intenciones, deseos, intenciones, obligación, compromiso.obligación, compromiso.
TEORIAS FORMALES SOBRE AGENTESTEORIAS FORMALES SOBRE AGENTES
Son especificaciones formales, es decir, estudios formales acerca de las propiedades, su representación y cómo razonar sobre ellas.
Agentes como sistemas intencionales Agentes como sistemas intencionales (creencias, conocimiento, deseos, intención, (creencias, conocimiento, deseos, intención, obligación,…).obligación,…).
Formalización lógica de una teoría sobre Formalización lógica de una teoría sobre intenciones (creencias y objetivos)intenciones (creencias y objetivos)
ARQUITECTURA DE AGENTESARQUITECTURA DE AGENTES
Como Como deben construirse los agentes para que deben construirse los agentes para que tengan las propiedades que deseamos?tengan las propiedades que deseamos?
Que Que estructuras de software o hardwareestructuras de software o hardware son son necesarias para soportar esta arquitectura ?necesarias para soportar esta arquitectura ?
Representa un punto intermedio entre la especificación y la implementación
ARQUITECTURA DE AGENTESARQUITECTURA DE AGENTES
Uno de los aspectos que deben balancear es la percepción/acción y el razonamiento sobre como
actuar. (Intelligence Agent: Theory and Practice)
DELIBERATIVAS:DELIBERATIVAS: Contienen un modelo simbólico, Contienen un modelo simbólico, explícitamente representado del entorno se basa en explícitamente representado del entorno se basa en Hípótesis del sistema de símbolos físicos - SS (IRMA) Hípótesis del sistema de símbolos físicos - SS (IRMA)
REACTIVAS:REACTIVAS: Generalmente no incluyen Generalmente no incluyen representación simbólica del mundo - la inteligencia real representación simbólica del mundo - la inteligencia real está ¨situada¨´- interacción está ¨situada¨´- interacción (Subsumption architecture)
HIBRIDAS:HIBRIDAS: Tratan de combinar las dos Tratan de combinar las dos aproximaciones - (layers, BDI aproximaciones - (layers, BDI architectures)s)
ARQUITECTURA DE AGENTESARQUITECTURA DE AGENTES
Wooldridge 2002- An Introduction to Multiagent Systems
DEDUCTIVE REASONING AGENTSDEDUCTIVE REASONING AGENTS
Aproximaciones simbólicas/lógicasAproximaciones simbólicas/lógicas
PRACTICAL REASONING AGENTSPRACTICAL REASONING AGENTS ::
Deliberación + razonamiento Means-Ends.
PRS (Procedural Reasoning System) - Arquitectura BDI BDI
REACTIVE AND HIBRID AGENTS:REACTIVE AND HIBRID AGENTS:
rechazan la representación simbólica - comportamiento emergente - interacción
Tipos de Agentes (Norvig&Russell)• De reflejo simple
– se basan en reglas condición/acción. Carecen de memoria referente a estados pasados del mundo.
• Bien informado de lo que pasa – con un estado interno usado para almacanar estados pasados del
mundo.
• Basados en meta (proactivos)– además de disponer de información sobre el estado, tienen una
meta que describe situaciones deseables.
• Basados en Utilidad– basan su decisión en la teoría de la utilidad para actuar
racionalmente.
Un agente reactivo (reflejo)
• Las reglas condición-acción permiten establecer la conexión entre percepción y acción.
• Los rectángulos se usan para indicar el estado interno en un momento.
• Interpret-input genera una descripción abstracta del estado mostrado por la percepción
• Rule-match produce una regla del conjunto que satisface la percepción
Agentes bien informados de lo que pasa • La actualización del
estado interno requiere :– conocimiento acerca de la
forma como el mundo cambia
– conocimiento acerca de la forma en que el mundo cambia con la acción del agente
• Pero el conocimiento del estado interno no siempre es suficiente– pues se requiere conocer la
meta a lograr
Agentes basados en una Meta
• Razonando acerca de acciones
– la búsqueda y la planificación ayudan a razonar acerca de cuál acción logra la meta
– el agente es menos eficiente pero más adaptativo y flexible
Agentes basados en Utilidad
• Función Utilidad– es un mapeo de estados - números reales– lleva a decisiones racionales en situaciones de
metas en conflicto
ARQUITECTURA BDIARQUITECTURA BDI
Tiene sus raíces en ver a los agentes como Tiene sus raíces en ver a los agentes como sistemas intencionales, los primeros trabajos son de sistemas intencionales, los primeros trabajos son de Rao&Georgeff 1995Rao&Georgeff 1995
B: belief, representa las creencias del agenteB: belief, representa las creencias del agente
D: desire, representan los deseos del agentes, D: desire, representan los deseos del agentes, cuales son los estados del mundo que prefiere.cuales son los estados del mundo que prefiere.
I: intentions, representan las intenciones del representan las intenciones del agente, los objetivos que me llevaran a satisfacer agente, los objetivos que me llevaran a satisfacer los deseos - estos derivan en un planlos deseos - estos derivan en un plan
ARQUITECTURA BDIARQUITECTURA BDI
Tiene sus raíces en el proceso de decidir que ación Tiene sus raíces en el proceso de decidir que ación realizar para alcanzar las metas.realizar para alcanzar las metas.
Involucra los procesos:Involucra los procesos:
Deliberación: :Deliberación: : decidir que metas alcanzar decidir que metas alcanzar
(DESEOS)(DESEOS)
Razonamiento de medios y fines: como como alcanzarlas alcanzarlas INTENCIONES INTENCIONES accionesacciones
Alternativas para alcanzar la metaAlternativas para alcanzar la meta
ARQUITECTURA BDIARQUITECTURA BDI
PROPIEDADES DE LAS INTENCIONESPROPIEDADES DE LAS INTENCIONES
(Bratman, 1978, 1990)(Bratman, 1978, 1990)
Las intenciones tienen el rol de Las intenciones tienen el rol de provocar provocar accionesacciones
Las intenciones tienen la propiedad de Las intenciones tienen la propiedad de persistencia persistencia hasta que:hasta que:
Las cumpleLas cumple
no puede lograrlas no puede lograrlas
ya no sean válidaya no sean válida
Reconsideración de las intenciones !! Costo??
ARQUITECTURA
???
EFECTORES
SENSORES
CREENCIAS
DESEOSINTENCIONES
ARQUITECTURA BDI – modelo básicoARQUITECTURA BDI – modelo básico
Es necesario mantener tres estructuras de Es necesario mantener tres estructuras de datos:datos: Bel:Bel: el conj. de todas las el conj. de todas las creenciascreencias posibles. posibles.
Des:Des: el conj. de todas las el conj. de todas las deseosdeseos posibles. posibles.
Int:Int: el conj. de todas las el conj. de todas las intencionesintenciones posibles. posibles.
La representación mediante fórmulas lógicas de 1er orden suele ser la más adecuada
Debe haber una noción de consistencia definidos sobre ellos
ARQUITECTURA BDI – modelo básicoARQUITECTURA BDI – modelo básico La función que agrupará todas las funciones La función que agrupará todas las funciones definidas será : P definidas será : P A A
Función acción p: P , AFunción acción p: P , A
BeginBegin
B = FB = FB B (p: P) (p: P)
D = opciones ( B)D = opciones ( B)
I = filtro(B,D,I)I = filtro(B,D,I)
return (ejecutar(I))return (ejecutar(I))
EndEnd
Ejemplo: TERMOSTATO Ejemplo: TERMOSTATO D = D = mantener temperatura en Tmantener temperatura en T
B = B = { t (A), OK(T) }{ t (A), OK(T) }
I = I = { Calentar, Enfriar, nada} { Calentar, Enfriar, nada}
P t (actual) B
Filtro: - Si A > T entonces I = Enfriar
- Si A < T entonces I = Calentar
- Si A = T entonces I = Nada
Acción: Case I de
Enfriar Acción = bajar temp
Calentar Acción = subir temp
Nada Acción = nada
LENGUAJES DE AGENTESLENGUAJES DE AGENTES
Como deben programarse estos agentes ?Como deben programarse estos agentes ?
Cuáles deben ser las primitivas para esta Cuáles deben ser las primitivas para esta tarea?tarea?
Cómo es posible hacer que estos lenguajes Cómo es posible hacer que estos lenguajes provean un marco efectivo ?provean un marco efectivo ?
LENGUAJESLENGUAJES DE AGENTES DE AGENTES
Es un lenguaje que permite programar sistemas computacionales, en términos de conceptos
desarrollados en modelos formales de agentes
Actor Model (Hewitt): Actor Model (Hewitt): Lenguaje concurrente orientado a Lenguaje concurrente orientado a objetos (antecesores a lenguajes de agentes)objetos (antecesores a lenguajes de agentes)
Agent0 (Shoham, 1990)Agent0 (Shoham, 1990): Nuevo paradigma para : Nuevo paradigma para programación de agentes.programación de agentes.
Concurrent METATEM (Fisher, 1994)Concurrent METATEM (Fisher, 1994)
Familia DMARS: JASON, JACK, JADEFamilia DMARS: JASON, JACK, JADE
AGENTES PARA CONSTRUIR SISTEMAS MULTIAGENTES
Sistemas MultiagentesCOORDINACION
Para que un conjunto de agentes pueda Para que un conjunto de agentes pueda desarrollar una actividad conjunta en un desarrollar una actividad conjunta en un entorno compartido debe existir algún tipo de entorno compartido debe existir algún tipo de coordinacióncoordinación
AGENTESCOOPERATIVOS
AGENTESCOMPETITIVOS
PLANIFICACION NEGOCIACION
INTERACCION ENTRE AGENTESINTERACCION ENTRE AGENTES
Para que dos o mas agentes puedan interactuar deben disponer de:
Un protocolo de interacción: (Un protocolo de interacción: (como mantener una como mantener una conversación)conversación)
Un lenguaje de interacción Un lenguaje de interacción (como construir mensajes) (como construir mensajes)
KQMLKQML
FIPA ACLFIPA ACL
Un lenguaje para representar el conocimiento de cada Un lenguaje para representar el conocimiento de cada agenteagente
AGENTESAGENTES
DE OBJETOS A AGENTES
OBJETOS:OBJETOS: Están programados para Están programados para hacer lo que está definido cuando se hacer lo que está definido cuando se invoca un métodoinvoca un método
AGENTES:AGENTES: Al recibir un mensaje Al recibir un mensaje toman la decisión sobre que hacer toman la decisión sobre que hacer (autónomos!!! Mayor flexibilidad en su (autónomos!!! Mayor flexibilidad en su comportamiento)comportamiento)
OBJETOS Y AGENTES
Los agentes incorporan una noción más fuerte de autonomía que los objetos, en particular deciden si realizar o no una acción.
Los agentes son capaces de un comportamiento flexible (reactivos, proactivos, social) y los modelos de objetos no incluyen comportamientos.
AGENTESAGENTES
DE OBJETOS A AGENTES
OBJETOSOBJETOS
AGENTESAGENTES
Objects do it for free; agents do it because they want toObjects do it for free; agents do it because they want to
reputación, consistencia,…
NingunaRestricciones sobre métodos
Informar, requerir, ofrecer,…
Sin restricciones
Tipo de mensajes
Paso de mensajes, métodos
Paso de mensajes, métodos
Cómputo
Creencias, pedidos, capacidades,…
Sin restricciones.
Estado
agenteObjetosUnidad Básica
AOPOOP
AGENTES Y SISTEMAS EXPERTOS
Los sistemas expertos ¨clásicos¨ no están Los sistemas expertos ¨clásicos¨ no están acoplados al entorno en el cual actúan, suelen acoplados al entorno en el cual actúan, suelen usar un intermediario.usar un intermediario.
SE Generalmente no son capaces de un SE Generalmente no son capaces de un comportamiento reactivo, proactivocomportamiento reactivo, proactivo
SE suelen no estar equipados de habilidad SE suelen no estar equipados de habilidad social (cooperación, coordinación y negociación)social (cooperación, coordinación y negociación)
Algunos SE (tareas de control en tiempo real) Algunos SE (tareas de control en tiempo real) se comportan como agentesse comportan como agentes
APLICACIONESAPLICACIONES DE AGENTES DE AGENTESHay múltiples aplicaciones de sistemas multiagentes,
las principales áreas de aplicación son:
Resolución cooperativa de problemas: Resolución cooperativa de problemas: Gestión de Gestión de plantas eléctricas y redes de telecomunicaciones plantas eléctricas y redes de telecomunicaciones (ARCHON), control de tráfico aéreo, diagnóstico médico.(ARCHON), control de tráfico aéreo, diagnóstico médico.
Agentes Interfaz:Agentes Interfaz: sistemas que emplean técnicas de IA sistemas que emplean técnicas de IA para apoyar a los usuarios en una tarea determinada, para apoyar a los usuarios en una tarea determinada, (NEWT, NewsAgent, PersonalSearcher ).(NEWT, NewsAgent, PersonalSearcher ).
MAS especializados en Infomación:MAS especializados en Infomación: sistemas que sistemas que acceden a fuentes de información y la procesan para dar acceden a fuentes de información y la procesan para dar respuesta a los usuarios (QueryGuesser).respuesta a los usuarios (QueryGuesser).
BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIAInteligencia Artificial. Un enfoque moderno – Norvig & Russell , , cap2
An Introduction to Multiagent Systems. M. Wooldridge - J. Whiley & Son, 2002
Agents: How to get started http://www.cs.wpi.edu/Research/airg/Agents-intro.html
The many faces of Agents- K. Sycara, AAAI , summer 1998.
Software Agents: An Overview http://more.btexact.com/projects/agents/publish/papers/review1.htm
Software Agents- N. Jennings & M. Wooldridge- IEE Review, Jan 1996, 0017-20
Links: http://www.csc.liv.ac.uk/~mjw/links/
APENDICE
QUE ES UN AGENTE ????QUE ES UN AGENTE ????
¨Agentes autónomos son sistemas de computación que están en algún entorno complejo y dinámico, sensan y actúan autónomamente en este entorno y haciendo esto realizan un conjunto de metas o tareas para las cuales fueron diseñados¨
P. Maes 1995 [MIT's Media Lab]
Los agentes deben actuar autónomamente para "realizar un conjunto de metas"
QUE ES UN AGENTE ????QUE ES UN AGENTE ????
Los agentes inteligentes continuamente realizan tres funciones: perciben las condiciones dinámicas del entorno; actúan para afectar las condiciones en el entorno y razonan para interpretar las percepciones, resolver problemas, realizar inferencias, y determinar aciones.
Hayes-Roth 1995 [Standford, Knowledge Systems Laboratory ]
QUE ES UN AGENTE ????QUE ES UN AGENTE ????
“Los agentes inteligentes son entidades de software que realizan un conjunto de operaciones en la voluntad de un usuario u otro programa, con cierto grado de independencia o autonomía, y al hacerlo emplean conocimiento o representación de los objetivos o deseos del usuario."
IBM Agent
El lenguaje puede ser ejecutado con el siguiente intérprete de agentes
Initialize mental state and capabilities
Define rules for makingnew commitments.
Updatementalstate
Executecommitments for
current time
Clock
Representation ofmental state and
capability
Incoming messages
Outgoing messages
Legend: Control Data
INTERPRETE GENERAL
Algo más (Randall Beer)• Los navegantes europeos aplican la planificación a su
derrotero - lo trazan en el mapa y se sujetan a él, corrigiendo los desvíos.
• Los navegantes truqueses aplican toda su atención a todos los detalles de las olas, los vientos, las aves y las corrientes de cada momento y llegan a su destino de una manera práctica.
• A la hora de explicar por qué hicimos lo que hicimos, ¿no seremos truqueses disfrazados de europeos?
IIA/AGENTES - 2002 88
INTELIGENCIA ARTIFICIAL DISTRIBUIDA(DAI – MIT en los 80´s)
RESOLUCION DISTRIBUIDA DE PROBLEMAS (DPS)
Fases: descomposición- resolución de subproblemas-síntesis
SISTEMAS MULTI-AGENTES (MAS) Significado mas general Usado para referir a todo sistema compuesto
por múltiples componentes autónomos (semi-autónomos) .