Reunión DAMMAD

DAMMAD31/10/03

Reunión DAMMAD

Grupo de Inteligencia ArtificialDpto. de Ciencias Experimentales e Ingeniería

Universidad Rey Juan Carlos

Diseño y Aplicación de Modelos Multiagente para Ayuda a la Decisión

Arquitectura Software(Demostrador Bilbao)

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Arquitectura de referencia

AIAi

UIA1

MA1

MA2

MAn

DA1

ConnectionAgents

PeripheralAgents

Management Agents

AMS DF

...

...

UIAm

UIA2

...

InterfaceAgents

DAk

AIA1

...

...

PA1 PAj...

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Arquitectura Conceptual del prototipo

UIA

PDA06

DA

AMS DF

PDA02

CADemetraCA

Atena

PDA12

PDA09PDA

03

CAElen

a

CACassandr

CABrisei

de

PDA04

PDA01

PDA07

PDA05

PDA10

PDA08

PDA11

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Arquitectura Conceptual del prototipo

UIA

PDA06

DA

AMS DF

PDA02

CADemetra

CAAten

a

PDA12

PDA07

PDA11

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Software SKADS

• Sobre plataforma (FIPA) de agentes JADE• Agentes programados en JAVA• Bases de Conocimiento

Patrones (KSM) -> integración de KSM Jess

• Formatos de Ontologías KSM Jess JADE

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Integración de KSM

• Las primitivas se encapsulan en agentes JADE Integración de C++ y JAVA (JNI) Envoltorio de agente

• Las Bases de Conocimiento y Vocabularios Conceptuales se mantienen internos a cada agente, pero “ocultos” a la plataforma JADE.

• En la ontología JADE (para la comunicación entre agentes) sí se definen los tipos de datos de KSM

• Comunicación mediante ACL y protocolos FIPA

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Primitivas KSM

• Programadas en C++ (Marcos, Reglas, ...)• Métodos principales

Cargar Base de Conocimiento Ejecutar una Tarea

una misma primitiva puede propocionar varias tareas se pasan entradas + parámetros y devuelve salidas + estado

de control

• Tipos de datos intercambiados en KSM: Booleanos, enteros, reales, símbolos, listas, hechos

discretos, ... ArgBool, ArgInt, ArgReal, ArgSymbol, ArgList,

ArgDiscreteFact, ...

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Area de Conocimiento Area de Conocimiento Area de Conocimiento

Primitiva(Reglas)

Primitiva(Marcos)

Primitiva(Restricciones)

Comunicación en FIPA ACL

Agentificación de KSM

Agente 1 Agente 2 Agente 3

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Protocolos de Comunicación

• Cargar BC Protocolo: FIPA-Request Request con acción “Cargar

BC” con fichero de BC y VC Si se carga sin errores =>

inform-done Si algún problema =>

failure/not-understood

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Protocolos de Comunicación

• Ejecutar Tarea Protocolo: FIPA-Query Query-ref preguntando por

valor del resultado de ejecutar una tarea

Las entradas se admiten en formato de datos y en modo string

Si no hay errores => inform con el resultado + estado control

Si algún problema => failure/not-understood

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Arquitectura Software del Prototipo

UIA

PDA06

DA

AMS DF

PDA02

CADemetra

CAAten

a

PDA12

PDA07

PDA11

KSM06

KSM02

KSM12

KSM07

KSM11

ComAten

ConfAten

AccAten

ComAten

ConfAten

AccAten

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Ontologías

• Ontologías de KSM Vocabularios conceptuales (Concel) para BCs Tipos de datos de las primitivas

• Ontologías de JADE La utilizada en la interacción entre agentes

• Ontologías de Jess

• Problemas resueltos Conversión de ontología JADE a tipos de datos KSM (C+

+) y viceversa Conversión de ontología JADE a hechos JESS y viceversa BCs de KSM y JESS comparten ontología: traducción de

Concel (KSM) a JESS

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Arquitectura Software del Prototipo

UIA

PDA06

DA

AMS DF

PDA02

CADemetra

CAAten

a

PDA12

PDA07

PDA11

KSM06

KSM02

KSM12

KSM07

KSM11

ComAten

ConfAten

AccAten

ComAten

ConfAten

AccAten

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DA

• Informa de datos de sensores• Protocolo FIPA-Query-ref• Lee de fichero cada 5’ con formato

(deffacts sensores

(sensor(id "301001")(velocidad 74)(ocupacion 14.6)(saturacion 14.53)(vehiculos 87))



...)

• Posible conexión con simulador JADE corriendo en LABEIN con DA subscrito a la plataforma

de Madrid El simulador deja los ficheros en un directorio El DA con acceso a ese directorio

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PDAs

• BCs Abstracción (cálculo exceso, demanda) (JESS)

En dos ficheros: uno genérico y uno de dominio (rangos veloc,...)

Identificación de problemas (Marcos KSM) Cálculo de gravedad (JESS) Cálculo estado general (JESS)

• Protocolos FIPA-Subscribe: “inform” al CA cada vez que detecta un

problema FIPA- Query-Ref: al DA para pedirle los datos de los

sensores FIPA- Query-Ref: para informar al CA sobre estado general

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PDAs

• Ejecución Se piden datos de los sensores (query-ref al DA) Abstraer las medidas (BC Abstracción) Obtener lista de problemas (BC Problemas) Para cada problema (patrón), calcular su gravedad (BC

Gravedad) Seleccionar el problema más grave Calcular el estado general del área (BC Estado general) y

guardarlo para cuando se solicite Informar a CA subscrito la información sobre el problema

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CAs

• Se subscribe a los PDAs• BCs

Comunicación (Marcos KSM) Propuestas de señalización (Marcos KSM) Detección de Conflictos (Marcos KSM) Resolución de conflictos (JESS): dos ficheros

• Protocolos FIPA- Subscribe: a los PDAs para que informen de problemas

detectados FIPA- Query-Ref: a los PDAs para preguntar el estado

general FIPA- Inform: para intercambio de propuesta local con otros

CAs

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CAs

• Cuando se recibe “inform” de un problema Guardarlo Obtener los PDAs con los que comunicarse (BC

Comunicación) Solicitar el “estado general” a esos agentes

• Cada cierto tiempo (10’) se aplica lo siguiente: Para cada problema, calcular propuestas de señalización

(BC Propuestas) Calcular propuesta LOCAL sin conflictos (BC Resolución

Conflictos) Obtener CAs con los que comparte paneles (BC Conflictos) Intercambiar con esos CAs la propuesta local Modificar propuesta local para evitar conflictos (BC

Resolución Conflictos)

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UIA

• En desarrollo ...• Muestra los problemas detectados en las

distintas áreas Se subscribe a detección de problemas de todos los

PDAs

• Muestra propuestas de señalización de cada agente Se subscribe a propuestas de señalización de los CAs

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Ejemplo de interacción entre agentes

• PDA pide datos de sensores a DA• PDA detecta problema e informa a su CA (y UIA)

Pide a KSM detectar problemas KSM devuelve lista de problemas

• CA solicita el estado general a PDAs Pide a KSM obtener la lista de PDAs con los que

comunicarse (BC Comunicación)

• CA intercambia propuesta local Calcular propuestas de control (BC Propuestas) Pide a KSM los CAs con los que comparte paneles (BC

Conflictos)

• CA envía propuesta a UIA

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Interacción entre agentes






Conflictos)


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PDA06 pide datos de sensores a DA

(deffacts sensores









...

)

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Conflictos)



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PDA06 pide a KSM06 detectar problemas

[d-fact('Rontegi tras Erandio','saturacion','alta'),

d-fact('Rontegi tras Erandio','ocupacion','alta'),

d-fact('Rontegi tras Erandio','velocidad','alta'),

d-fact('Rontegi antes Barakaldo','saturacion','alta'),

d-fact('Rontegi antes Barakaldo','ocupacion','alta'),

d-fact('Rontegi antes Barakaldo','velocidad','alta'),

d-fact('Rontegi tras Barakaldo','saturacion','alta'),

d-fact('Rontegi tras Barakaldo','ocupacion','alta'),

d-fact('Rontegi tras Barakaldo','velocidad','alta'),

d-fact('Salida a Barakaldo','saturacion','alta'),

d-fact('Salida a Barakaldo','ocupacion','alta'),

d-fact('Salida a Barakaldo','velocidad','alta')]

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KSM06 devuelve lista de problemas

[[d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','localizacion','Rontegi tras Barakaldo'),

d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','estado','desbordamiento'),

d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','categoria','problema'),

d-fact('Rontegi sentido Cruces','estado','con problemas')],

[d-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','localizacion','Rontegi antes Barakaldo'),

d-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','categoria','problema'),

d-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','estado','desbordamiento'),


[d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','localizacion','Rontegi tras Barakaldo'),

d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','estado','desbordamiento'),

d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','categoria','problema'),


[d-fact('Rontegi_tras_Erandio','localizacion','Rontegi tras Erandio'),

d-fact('Rontegi_tras_Erandio','estado','desbordamiento'),

d-fact('Rontegi_tras_Erandio','categoria','problema'),

d-fact('Rontegi sentido Cruces','estado','con problemas')]]

P1

P2

P3

P4

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PDA06 informa a su CA (Atena)

[d-fact('Rontegi_tras_Erandio','localizacion','Rontegi tras Erandio'),

d-fact('Rontegi_tras_Erandio','estado','desbordamiento'),

d-fact('Rontegi_tras_Erandio','categoria','problema'),

d-fact('Rontegi sentido Cruces','estado','con problemas'),

d-fact('Rontegi sentido Cruces','gravedad','media')]

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Conflictos)



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Atena pide PDAs con los que comunicarse

• Query-ref a KSMComunicaciónAtenad-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','localizacion','Rontegi antes Barakaldo')

d-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','categoria','problema')

d-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','estado','desbordamiento')

d-fact('Rontegi sentido Cruces','estado','con problemas')

d-fact('Rontegi sentido Cruces','gravedad','media')• Respuesta de KSMComunicaciónAtena

[d-fact('PDA02','comunicacion',si),

d-fact('PDA12','comunicacion',si)]

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Atena solicita el estado general a PDAs

• PDA02

d-fact('Avanzada sentido Entrada','estado_general','medio')

• PDA12

d-fact('Eje Norte sentido Bilbao','estado_general','libre')

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Conflictos)



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KSMAtena da propuestas de señalización

[[d-fact('Rontegi sentido Cruces','disminucion de trafico',27), d-fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN EJE NORTE'), d-fact('panel Sondika','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN SUBFLUVIAL

LAMIAKO‘), d-fact('panel Artaza','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN SUBFLUVIAL LAMIAKO'), d-fact('zona critica','problem area','Rontegi sentido Cruces'), d-fact('Eje Norte sentido Bilbao','aumento de trafico',8), d-fact('Lamiako sentido A8','aumento de trafico',19)], [d-fact('Rontegi sentido Cruces','disminucion de trafico',23), d-fact('Eje Norte sentido Bilbao','aumento de trafico',7), d-fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN EJE NORTE'), d-fact('panel Artaza','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN SUBFLUVIAL LAMIAKO'), d-fact('panel Sondika','estado','apagado'), d-fact('zona critica','problem area','Rontegi sentido Cruces'), d-fact('Lamiako sentido A8','aumento de trafico',16)], [d-fact('Rontegi sentido Cruces','disminucion de trafico',8), d-fact('Eje Norte sentido Bilbao','aumento de trafico',8), d-fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN EJE NORTE'), d-fact('panel Artaza','estado','apagado'), d-fact('panel Sondika','estado','apagado'), d-fact('zona critica','problem area','Rontegi sentido Cruces')] .... ]

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KSMConflictos da CAs que comparten paneles

• Entrada

• Respuesta

[d-fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES

COJAN EJE NORTE'),

d-fact('panel Sondika','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN

SUBFLUVIAL LAMIAKO'),

d-fact('panel Artaza','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN

SUBFLUVIAL LAMIAKO')][d-fact('Briseide',conflicto,si),

d-fact('Demetra',conflicto,si),

d-fact('Elena',conflicto,si),

d-fact('Atena',conflicto,si)]

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Atena intercambia propuesta local

• Atena envía propuesta local a Demetra

[d-fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES

COJAN EJE NORTE'),

d-fact('panel Sondika','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN



SUBFLUVIAL LAMIAKO')]• Demetra envía propuesta local a Atena

[d_fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN EJE NORTE'),

d_fact('panel Santurtzi','estado','PROBLEMAS EN EJE NORTE COJAN SOLUCION

SUR PARA ACCEDER A BILBAO')]

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Conflictos)



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Atena envía propuesta revisada a UIA

[d-fact('panel Sondika','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN



SUBFLUVIAL LAMIAKO')]

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