Revisão do artigo: Intentions for Multiagent System de Munindar P. Singh

1. Revisão do artigo:Intentions for Multiagent SystemdeMunindar P. Singh Disciplina de Fundamentos Lógicos para a IA USP/PCS Aluno: Jomi Fred Hübner Prof. Jaime Simão Sichman

2. Introdução • Contexto • Sistemas Multi-agente: sistemas formados por grupos de agentes que compartilham parte de um mundo e que agem sobre os demais. • Objetivo • formalizar uma teoria para definição de intenções em grupos, considerando, • as estratégias dos agentes e (o que está fazendo) • a estrutura social do grupo. (papel dos agentes) exemplo: batalhão, colmeia, mercado, etc. • Motivações • intenções permitem descrever, compreender e explicar o comportamento de um sistema de forma bastante abstrata. • problemas nas teorias tradicionais (reduzem a intenção social ao estado psicológico dos agentes - mutual beliefs: a intenção do grupo é a intenção comum a todos os seus membros)

3. Sobre grupos de agentes... • A intenção de um grupo depende da sua estrutura e das intenções e habilidades dos seus membros • Frequentemente, o sucesso de um grupo é decorrente de sua estrutura social (ou sócio-biológica), e não do raciocínio explícito dos seus membros. Exemplos: • colmeia: nem se pode dizer que os elementos raciocinam • mercado: uma intenção que se pode atribuir ao mercado é a de mover produtos entre produtores e consumidores de forma eficiente, mas cada produtor, por exemplo, não raciocina para alcançar esse objetivo. • Os agentes não precisam ter conhecimento dos demais • Os membros do grupo não precisam ter a mesma intenção que o grupo • exemplo: se uma construtora tem a intenção de construir uma casa, não se pode dizer que o pessoal que levanta as paredes não tem essa intenção.

4. Considerações metodológicas • Visão interna • abordagem que considera a estrutura interna que existe no sistema (como ele funciona “por dentro”) • Visão externa • abordagem que considera somente o que pode ser visto por um observador externo ao sistema e caracteriza o sistema em função de seu comportamento • também pode atribuir uma estrutura interna ao sistema, mas somente naquilo que é necessário a partir do que foi objetivamente observado

5. Opção pela visão externa • O autor aborda o problema de como externamente associar intenções a agentes. • As intenções não são produzidas pelos próprios agentes, lhe são atribuídas pelo observador, logo, os agentes não precisam realmente ter essa intenção (caso das abelhas....). • As intenções são atribuídas unicamente pelos atos do agentes (seu comportamento), nada mais (se fosse considerada a visão interna, o agente poderia ter uma intenção que nunca se concretizaria na forma de ações) • a intenção de um grupo é do mesmo tipo que a intenção de um agente (olhando “de fora”, não há diferenças quanto ao tipo de intenção, se fosse olhado “dentro”, poderia haver diferenças) • Heterogeneidade interna • apesar de vistos de forma monolítica, internamente o grupo possui agentes com diferentes habilidades e que • contribuem de forma particular para a intenção do grupo

6. Estratégias • É uma especificação do comportamento de um agente (não de sua estrutura interna de funcionamento, que diz como esse comportamento surge) • Sendo Y uma estratégia de um agente • current(Y): é a parte de Y que o agente está executando • rest(Y): é a parte que ainda resta da estratégia • os seguintes comportamentos podem ser descritos: • skip: sem estratégia • do(A): uma condição a ser alcançada • wait(A): um condição a ser aguardada • Y1 ; Y2: current(Y1;Y2) current(Y1) sequência de estratégias rest(Y1;Y2) rest(Y1);Y2 • if A then Y1 else Y2 current(if...) current(Y1) ou current(Y2) estratégias alternativas rest(if....)  rest(Y1) ou rest(Y2) • while A do Y1 current(while....)  current(Y1) ou skip repetição de uma estratégiarest(while....)  while A do Y1 ou skip • A estratégia de um grupo é o conjunto das estratégias de seus membros

7. Estruturas • A estrutura de um grupo é definida pelas interações entre seus componentes (as interações que um determinado agente tem lhe determinam o papel no grupo) • Interações estratégicas: são aquelas descritas na estratégia dos agentes, alguns tipos: • atos ilocucionários: comandos, promessas, ... • estabelecimento de condições no mundo que são utilizadas por outros agentes • interações reativas: são aquelas não prescritas na estratégia do agente • Define-se um grupo como G=<<x1,x2,...xn>, Is, Ir> • xi: são os agentes membros do grupo • Is: são as restrições impostas às interações estratégicas • Ir: são as restrições impostas às interações reativas • restrições podem ser, por exemplo, de ordem de execução, de tipos de atos ilocucionários que podem ser utilizados, comandos devem ser obedecidos, ....

8. Execução de um estratégia • Um grupo executa uma estratégia num determinado cenário sse • seus membros executam sua parte da estratégia e • suas interações atendem as restrições impostas pela estrutura do grupo • Um agente executa sua parte da estratégia num determinado cenário sse • chega na parte ‘’current” da estratégia e depois executa a parte “rest” da estratégia. • A parte “current” (da forma do(A) ou wait(A) ou skip) é alcançada com uma sequência de ações. • Uma estratégia conduz para uma condição sse • esta condição é obtida em todos os cenário onde o grupo pode executar a estratégia

9. Intenção de um grupo • Um grupo intenciona todas as consequências necessárias da estratégia que está executando • Esta definição aplica-se tanto a simples agentes quanto a grupos complexos. • Considera apenas as consequências necessárias. Isso separa consequências meramente contingentes. • Se um agente tem que colocar papel na impressora e tem que pegar uma resma de papel (que estão em duas pilhas), não se pode dizer que o agente tinha a intenção de pegar a resma da pilha que escolheu. Em outro cenário, poderia ter escolhido a outra pilha. • Agora, ele tem que que tirar a bandeja em ambos os casos. Logo, tirou a bandeja intencionalmente. • Considera a estrutura social dos agentes. Somente as estratégias que atendem as restrições são consideradas

10. Exemplo: problema da perseguição • O jogo da perseguição é formado por um agente vermelho (R) e quatro agentes azuis (Bi) dispostos numa grade. • Em cada ciclo do jogo, os agentes podem se mover na grade • o jogo inicia com cada agente numa posição qualquer • o jogo acaba quanto • os azuis não permitem mais nenhum movimento ao vermelho, ou • o vermelho consegue chegar à borda da grade

11. Exemplo: primeiro caso • Estratégias • cada agente azul (Bi) tem a estratégia de estar numa determinada coordenada relativa ao agente vermelho (R), por exemplo B1 tem estratégia Y1 que é “do(get-above-R)” • níveis de abstração menores, detalham as ações que atingem a condição “get-above-R”. Estes níveis também devem garantir o comportamento de evitar colisões, etc. • Intenções dos agentes • A estratégia do grupo é a composição das estratégias dos agentes e não há restrições sobre o grupo. Logo, a seguinte intenção poderia ser atribuída (P(q) significa que q foi verdade em algum momento do passado):

12. Exemplo: primeiro caso (resultados) • O grupo não tinha a intenção de vencer! • Mostrou-se assim, um erro no projeto dos agentes. (que é uma das possíveis utilizações dessa teoria) • Assim, o intenção dos agentes azuis poderia ser redefinida: G(p) significa que p sempre será verdade no cenário • E a intenção do grupo passaria a ser

13. Exemplo: segundo caso • As estratégias poderiam ser especificadas em mais detalhe, por exemplo, a estratégia dos agentes azuis poderia ser: while over1 do if B1y > Ry then do(move-down) else if B1x < Rx then do(move-right) else if B1x > Rx then do(move-left) else if B1y < Ry then do(move-up) else skip • Com esta estratégia, o agente azul continua tendo a intenção de estar sobre o vermelho, mas agora tem outras intenções, por exemplo: tem a intenção de mover-se para baixo se estiver acima do vermelho. • Entretanto, o grupo continua tendo a intenção de vencer. • Obs.: os agentes não tem a intenção de vencer e nem conhecem os outros.

14. Exemplo: terceiro caso • Seria interessante que cada azul procurasse qual é a posição que deve assumir em relação ao vermelho, considerando a situação inicial. • Há necessidade de comunicação para evitar sobreposição de escolhas • O agente B1 poderia assumir um papel de controle e escolher quem vai ficar aonde. Sua estratégia seria associar uma posição para cada um dos outros e lhes enviar uma mensagem (comand) para buscarem esta posição. A estratégia dos outros seria: esperar um comando e depois buscar a posição indicada no comando. • Agora, o grupo teria restrições estratégicas: todos devem obedecer a comandos de B1. • A intenção de vencer somente poderia ser atribuída em cenários onde estas restrições são atendidas.

15. Conclusão • A teoria proposta atende as considerações sobre grupos feitas no início: • considera as ações dos membros e • a estrutura social destes como emergindo das suas interações. • Com as seguintes vantagens: • requer menos conhecimento sobre os agentes • os agentes não precisam ter conhecimento dos demais • os membros do grupo não precisam ter a mesma intenção que o grupo • a intenção de um grupo é do mesmo tipo que a intenção de um agente