La Coordinación en los Sistemas Multiagente

Transcripción

1 La Coordinación en lo Sitema Multiagente Sacha Oowki Grupo de Inteligencia Artificial Dep. de Informática Etadítica y Telemática Univeridad Rey Juan Carlo 1 La Coordinación en lo Sitema Multiagente Indice: 1. Introducción 2. Dimenione de la Coordinación 3. Un Ejemplo: Sociedade de Agente 4. Concluione 2

2 Qué e la Coordinación? Concepto univeral : Ciencia Sociale Economía Biología Robótica Ingeniería del Software Lenguaje de Programación Inteligencia Artificial Ditribuida Semántica borroa : Múltiple definicione Eto no e coordinación! Coordinación en lo Sitema Multiagente SMA: la coordinación e un problema clave en la contrucción de SMA la capacidad para coordinare e una caracterítica eencial de un agente 3 La coordinación en lo SMA: perpectiva diferente Interé del dieñador en la coordinación Dieño a nivel micro Dieño a nivel macro contruir itema de múltiple agente con caracterítica deeada Vario dieñadore de agente La coordinación e la integración y el ajute del trabajo individual con el fin de alcanzar una meta mayor B. Singh 4 Un dieñador de agente agente benévolo dieñar todo un itema de reolución de problema

3 Coordinación a nivel macro: Reolución Dit. de Problema Ejemplo: Getión de tráfico rodado red de autopita urbana Contruir un itema que genere plane de eñalización en función del etado del tráfico 5 Coordinación a nivel macro: Reolución Dit. de Problema Arquitectura TRYS Cuena et al.: agente de reolución de problema cada agente e reponable de un área problema genera plane alternativo de eñalización local y lo comunica al agente coordinador agente coordinador reuelve la interdependencia entre lo plane locale envía lo plane locale adaptado a lo agente para u ejecución 6

4 La coordinación en lo SMA: perpectiva diferente Interé del dieñador en la coordinación Dieño a nivel micro en un entorno abierto con múltiple agente dieñar un agente adicional con caracterítica deeada Vario dieñadore de agente La coordinación e una forma Dieño a nivel macro de adaptare al entorno contruir itema de múltiple agente von Martial con caracterítica deeada Un dieñador de agente agente benévolo dieñar todo un itema de reolución de problema 7 Coordinación a nivel micro Ejemplo: Agente R 1 ha de vigilar una zona exiten do punto de obervación P 1 y P 2 uponen un valor altura y un cote ditancia accione: A 1 ir a P 1 A 2 ir a P 2 y N nada Cote: 1 Mundo multiagente junto con R 2 : P1 R1 Utilidad: U Ri A i = valor {P i P j } cotea i R 1 conoce u tre accione alternativa y u conecuencia R 1 no abe i R 2 e conciente de tener la alternativa A 2 Valor: 2 Valor: 4 Cote:2 P2 R2 Cote: 1 8

5 Coordinación a nivel micro Método RMM Gmytraievicz y Durfee: Modelo de R1 de u propia ituación Modelo de R1 obre la poible accione de R2 R2 no abe de P2 R1 A1 A2 N R2 A1 A2 N R A1 A2 N p= R2 A1 A2 N [ ] p= A1 R2 A2 N R2 abe de P2 R1 A1 A2 N /3 R1 no abe qué modelo R2 tiene de él [ ] [1/3 1/3 1/3] 9 La coordinación en lo SMA: perpectiva diferente Interé del dieñador en la coordinación Coordinar e gobernar la interacción Wegener Dieño a nivel micro en un entorno abierto con múltiple agente dieñar un agente adicional con caracterítica deeada Vario dieñadore de agente no e puede ejercer un control directo obre lo agente dieñar el contexto del itema Dieño a nivel macro contruir itema de múltiple agente con caracterítica deeada Un dieñador de agente agente benévolo dieñar todo un itema de reolución de problema 10

6 Coordinación a nivel macro: Sociedade de Agente Ejemplo: Comercio Electrónico Roenchein y Zlotkin: aignación de llamada telefónica a compañía de telecomunicación objetivo: evitar comportamiento etratégico entre compañía Mecanimo de ubata: un agente uuario comunica la caracterítica de la llamada a lo ditinto agente emprea cada agente emprea conteta con una oferta precio por minuto el agente uuario elige una oferta en bae a una convención 11 Coordinación a nivel macro: Sociedade de Agente Convención 1: elegir la mejor compañía y pagar el precio de la oferta má baja problema: promociona el comportamiento etratégico Convención 2: elegir la mejor compañía y pagar el precio de la egunda oferta má baja elimina incentivo para el comportamiento etratégico 12

7 La Coordinación en lo Sitema Multiagente Indice: 1. Introducción 2. Dimenione de la Coordinación 3. Un Ejemplo: Sociedade de Agente 4. Concluione 13 Coordinar e Getionar Dependencia 14

8 Coordinar e Getionar Dependencia Coordinación: getión de dependencia Malone y Crowton Agente 1 Agente 2 t t' t 1 t 2 t 3 type A t' 1 local t' 2 t 11 t 12 t 13 t 31 t 32 t 33 t' 11 t' 12 t' 13 t' 21 t' 22 t' 23 type B Tarea de coordinación: definición del contexto de coordinación: agente meta tarea capacidade etc. detección de dependencia: recuro compartido productor/conumidor etc. deciión de getión: ecuenciación temporal elección de recuro etc. 15 Mecanimo de Coordinación: Dimenione Centralizado frente a decentralizado: grado de ditribución de la tarea de coordinación coordinación centralizada: agente coordinador detacado coordinación decentralizada: coordinación emergente 16

9 Mecanimo de Coordinación: Dimenione Directo frente a mediado Omicini: lo mecanimo mediado requieren agente intermediario o ditinguido medio de coordinación lo mecanimo directo on de igual a igual peer-to-peer Entrelazado coupled frente a deenlazado uncoupled Tolkdorf: lo mecanimo entrelazado requieren auncione repecto al comportamiento de otro agente lo mecanimo deenlazado no hacen auncione obre el comportamiento de lo demá 17 Mecanimo de coordinación: Dimenione Cualitativo frente a cuantitativo Oowki: repreentación de la dependencia que guían la tarea de coordinación mecanimo cualitativo: repreentación explícita de la dependencia para u detección: dependencia del dominio para la toma de deciione: dependencia ociale Conte & Catelfranchi Sichman & Demazeau mecanimo cuantitativo: la dependencia e compilan en una función de utilidad multiatributo Ejemplo del Comercio Electrónico Zlotkin & Roenchein U Tel p p p Tel DT BT p < p p p ptel ctel i Tel DT Tel < = 0 de lo contrario BT 18

10 Mecanimo de Coordinación: Dimenione Gobernado frente a ingobernable Papadopoulo: poibilidad del dieñador de influir en la tarea de coordinación gobernado en tiempo de dieño entorno cerrado: lo comportamiento de todo lo agente e fijan a priori ingobernable entorno abierto: comportamiento ineperado frecuencia ineperada de comportamiento conocido gobernado en tiempo de ejecución: coordinación uperviada de forma dinámica ejemplo: coordinación como un ervicio 19 Mecanimo de Coordinación: Dimenione Subjetivo frente a objetivo Schumacher: punto de vita acerca de la tarea de coordinación coordinación ubjetiva: guiada por lo interee de un agente individual dede dentro getión de tráfico rodado: minimizar demora en un área problema coordinación objetiva: guiada por lo interee del dieñador global dede fuera getión de tráfico rodado: maximizar la fluidez global del tráfico 20

11 La Coordinación en lo Sitema Multiagente Indice: 1. Introducción 2. Dimenione de la Coordinación 3. Un Ejemplo: Sociedade de Agente 4. Concluione 21 La Coordinación en Sociedade de Agente SMA como Sociedade de Agente: enfoque contruccionita en el dieño: agente autónomo + coordinación Problema: aegurar una uficiente calidad global de la coordinación Sólo ubjetivo: modificar el concepto de racionalidad de lo agente we-intention Tuomola altruimo Brainov racionalidad ocial Jenning&Campo. Subjetivo + objetivo: preervar la autonomía de lo agente racionalidad individual egar el reultado de la coordinación auto-intereada Ejemplo: cooperación etructural Oowki ociedade de agente para reolución de problema dominio de coordinación reactivo 22

12 El Dominio Síncrono de lo Bloque Situación inicial Etado ideale 1 : ditancia 3 2 : ditancia Alguno plane: Plan Operation Capab. Exec. 1 [move2tablemove32] 1 true 3 [move2tablenop] 1 2 true 4 [move1tablenop] 1 2 true 7 [move1tablemove2table] 1 2 true 9 [move2tablemove42] 2 fale 10 [move12move41] 2 true 11 [move21 move32] 1 true ε [NOPNOP] 1 2 true 23 Cooperación Etructural: Coordinación Subjetiva Coordinación ubjetiva: Modelar el comportamiento racional en diferente contexto contexto individual: e conidera un ólo agente contexto ocial: e conidera el entorno multiagente contexto normativo: e conideran norma ociale como etructura coercitiva adicionale Cooperación etructural: modelo cualitativo 24

13 Coordinación ubjetiva: el contexto individual Selección de accione de forma individualmente racional: un agente elige el plan má preferido que pueda llevar a cabo y que ea ejecutable en la ituación actual 1 elige 1 2 elige El dominio íncrono de lo bloque Un mundo multiagente: multiplan : ejecución imultánea de vario plane individuale interdependencia con repecto a la poibilidad de la ejecución exec interdependencia con repecto al reultado de la ejecución re i oko j multiplan o multiplan o : aproximación 2 2 : aproximación : aproximación 0 2 : aproximación preferido por 1 preferido por 2 26

14 27 re re interferent prep prep favour re re interferent prep prep hinder complementary prep prep enable inconitent prep prep prevent o pp pp o Coordinación ubjetiva: el contexto ocial exec exec nt inconite exec exec complementary re re exec exec t interferen exec exec re re exec exec t indifferen o o o o o o o = Relacione de dominio entre plane Relacione de dependencia entre agente 28 Tipo de dependencia entre agente: Grado de dependencia entre agente: Etructura de dependencia: el conjunto de toda la relacione de dependencia ocial entre agente... favour dep po hinder dep neg prevent enable dep fea fea-dep neg-dep po-dep Coordinación ubjetiva: el contexto ocial

15 Coordinación ubjetiva: el contexto normativo Precripcione normativa: prohibicione para ejecutar un multiplan preparación prep: capacidad + auencia de prohibicione la precripcione modifican la etructura de dependencia natural Etructura ocial: etructura de dependencia + precripcione normativa 29 Coordinación ubjetiva y Coordinación objetiva Coordinación ubjetiva: emergerán complejo patrone de interacción cooperación para determinar la relacione entre plane negociación obre la deciión de coordinación aegurar el cumplimiento de la precripcione: gobernar la interacción en tiempo de dieño: programa de agente gobernar la interacción en tiempo de ejecución: infraetructura de coordinación Coordinación objetiva: modelo para predecir el reultado global de la coordinación ubjetiva mecanimo para egar dicho reultado en una dirección deeada cooperación etructural: modelo cuantitativo 30

16 Coordinación objetiva: modelo de cooperación Modelo de cooperación : Vector de utilidad de un multiplan: la reducción de la ditancia a lo etado ideale de cada agente Multiplane mixto: ditribución de probabilidad obre un conjunto de multiplane legalmente ejecutable Utilidad eperada de un multiplan mixto: uma ponderada de la utilidade de lo multiplane componente Conjunto S: todo lo vectore de utilidad que e puedan alcanzar 31 Coordinación objetiva: modelo conflicto Modelo conflicto: utilidad conflicto: mejor opción individual de un agente uponiendo que todo lo demá e vuelven contra él de forma conjunta punto de deacuerdo d r : vector de la utilidade conflicto Ecenario de regateo: conjunto de regateo + punto de deacuerdo d S r d r 32

17 Coordinación objetiva: modelo del reultado Propiedade deeable para una olución ϕ r al ecenario de regateo S d : Racionalidad individual: Optimalidad de Pareto: r x S r x ϕ r. r r d ϕ ϕ r x r Simetría: mima poición de regateo. ϕ i = ϕ j r r r Invariabilidad de ecala : olución a λs λd. λϕ = ϕ ϕ λ Independencia de contracción: r r r r r r S S d S ϕ olución a S d. ϕ S ϕ = ϕ λ Teorema de Nah: El único vector ϕ r que cumple todo eto axioma e maximizador de la función N r x x i d i = n i= 1 33 El dominio íncrono de lo bloque Situación inicial: Etado ideale: Reultado Pareto-optimale: preferencia de 1 compromio preferencia de

18 Coordinación objetiva: el reultado Efecto de la etructura de dependencia: El grado de dependencia modifica el punto de deacuerdo fea dep i : no e puede uar U i como utilidad conflicto neg dep i : ólo U i o < U i puede uare como utilidad conflicto po dep : e puede uar U i como utilidad conflicto i Efecto de la precripcione normativa : la prohibicione pueden impedir que un grupo lleve a cabo un plan que afecte la efectividad de un plan de un agente i e poible que mejore la utilidad conflicto de i 35 Monotonía del punto de deacuerdo 36

19 La Coordinación en lo Sitema Multiagente Indice: 1. Introducción 2. Dimenione de la Coordinación 3. Un Ejemplo: Sociedade de Agente 4. Concluione 37 Reumen Coordinación en Sitema Multiagente: dependiente de lo requerimiento interé y poibilidade del dieñador claificación y ejemplo Dimenione de la coordinación: centralizado/decentralizado mediado/directo entrelazado/deenlazado método cualitativo / método cuantitativo gobernada en tiempo de dieño / gobernada en tiempo de ejecución/ ingobernable coordinación objetiva / coordinación ubjetiva Coordinación en Sociedade de Agente Ejemplo: Cooperación etructural 38

20 La coordinación en lo SMA: perpectiva diferente Interé del dieñador en la coordinación Dieño a nivel micro en un entorno abierto con múltiple agente dieñar un agente adicional con caracterítica deeada Dieño a nivel macro contruir itema de múltiple agente con caracterítica deeada ubjetivo Vario dieñadore de agente no e puede ejercer un control directo obre lo agente dieñar el contexto del itema Un dieñador de agente agente benévolo dieñar todo un itema de reolución de problema objetivo 39 Coordinación: Línea futura Mecanimo de coordinación en ociedade abierta Coordinación como un ervicio eligiendo el ervicio el agente acepta u condicione controlado por el proveedor / el medio de coordinación Coordinación por norma ociale conocimiento común de la norma ociale cumplimento en bae al control ocial modelo de confianza goip... Coordinación por elección la etrategia cooperativa coordinada uelen obrevivir en interaccione repetida egar el entorno modificando la frecuencia de tipo de agente Coordinación por evolución cultural coevolución de leye/norma ociale y tipo/frecuencia de comportamiento individuale 40

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