Agentes que Trabalham Juntos

1. Agentes que Trabalham Juntos • Fechando Negócios... • Coordenando Ações • A Rede de Contratos • Planejamento Parcial Global • E quando não dá certo? • O Resumo da Ópera

2. Negociando... • Para situações mais complexas, leilões não bastam... • Qualquer negociação tem 4 componentes: • Conjunto de negociação • Um protocolo • Uma coleção de estratégias • Uma regra que determina quando o consenso foi atingido

3. Complicando... • Quantas questões estão sendo discutidas? • Comprar um carro x Pechinchar no preço da cerveja • Quem está envolvido? • Um prá um • Muitos prá um • Muitos prá muitos • Podemos ter até n(n-1)/2 threads de negociação

4. Dois tipos fundamentais de domínio • Orientados a Tarefas (DOT) • Representados por uma tupla <T,Ag,C> • T é o conjunto de todas as tarefas • Ag = {1,..,n} é o conjunto de participantes • C é a função de custo para cada subconjunto de tarefas. • Função monotônica

5. Acordos... (Deals) • Um acordo é uma alocação de tarefas. • A utilidade do acordo  é a diferença entre o custo das tarefas que o agente faria inicialmente (Ti) e as tarefas que lhe foram atribuídas. • Utilityi() n= c(Ti) –c(i) • Se os agentes não chegarem a um acordo temos o acordo de conflito.

6. Mais sobre acordos • Um acordo 1 domina 2 se • 1 é tão bom quanto 2 para todos os agentes. • 1 é melhor que 2 para algum agente. • 1 domina fracamente 2 se a primeira condição se verifica. • Um acordo que não é dominado por nenhum outro é chamado de pareto-optimal. •  é individual racional se domina fracamente o acordo de conflito

7. Assim... • O conjunto de possibilidades a colocar em negociação consiste nos conjuntos de acordos que são • Individual racional • Pareto optimal

8. Um protocolo... • Protocolo de Concessão Monotônico • Negociação acontece em rounds. • No primeiro, ambos os agentes propõem acordos no conjunto de negociação • Um acorde é alcançado se • Utility1 (2 )  utility1(1) ou • Utility2 (1 )  utility2(2) • Sem consenso, a negociação continua • Negociação termina com o conflict deal.

9. Como proceder... • Propor o melhor acordo. • Quem deve ceder? • Depende da “vontade” de um agente arriscar conflito. • Maior a vontade se a diferença entre a proposta e o acordo de conflito for baixa.

10. Definindo Risco Riskit= utilidade perdida aceitando a oferta/ utilidade perdida causando conflito 1 se utility (jt) = 0 Riskit= utility (it) - utility (jt) / utility (it)

11. Quanto ceder? • O menos necessário para mudar o balanço de risco • Protocolo exponencial! • Equilíbrio de Nash • Agentes podem enrolar... Criando tarefas fantasmas... Ou escondendo tarefas!

12. Domínios Orientados a Valor • Um DOV é uma tupla <E, Ag, J, C> onde • E é o conjunto de estados do ambientes • Ag é o conjunto de Agentes participantes do processo • J é a coleção de planos conjuntos • C : JxAg  R é o custo de realização. • Um encontro é o par <e,W> • W é a função de valor que representa o valor do estado para o agente. • Agentes negociam tanto sobre o estado a que querem chegar quanto sobre os meios para atingi-lo.

13. Algumas Observações Importantes • “Não há SMA de um só agente...” • Para trabalharem juntos, os agentes precisam negociar seus papéis... • Cooperação precisa de negociação... Que precisa de argumentação! • E como coordenar?

14. Argumentando... • Teoria dos Jogos tem suas desvantagens... • Alguns outros tipos de argumentação... • Lógica • Gera argumentos dedutivos • Emocional • Você gostaria que fizessem isto com você? • Visceral • Envolve o físico – e.g. você bate o pé para enfatizar um ponto • Místico • Envolve apelos para o místico!

15. Argumentação Baseada em Lógica • Base |- (sentença, Justificativas) • Base é um conjunto de sentenças acordadas pelos agentes. • Argumentos podem ser contra ou a favor uma determinada proposição. • Dois tipos básicos de argumento • Não trivial • Tautológico

16. Um exemplo... Humano(Heracles) Pai(Heracles, Zeus) Pai(Apolo, Zeus) Divino(X) mortal(X) Pai(X, Zeus)  divino(X) (Pai(X, Zeus)  divino(X))

17. Continuando... Podemos construir ARg1 (mortal(Heracles), {humano(Heracles), humano(X) mortal(X)}) (mortal(Heracles), {pai(Heracles,Zeus), Pai(X, Zeus)  divino(X) Divino(X) mortal(X)}) ((Pai(X, Zeus)  divino(X)) {(Pai(X, Zeus)  divino(X))}

18. Várias Classes de Argumento... • Por ordem de aceitação • Todos os argumentos a partir da base • Todos os argumentos não triviais • Todos que não podem ser rebatidos • Todos cujas justificativas não podem ser contestadas • Todos os tautológicos.

19. Argumentação e Diálogo • Argumentação é um jogo... Vários tipos identificados • Persuasão • Negociação • Indagação – crescimento do conhecimento geral • Deliberação • Busca de Informação • Conflitos • Misto

20. Perguntas chaves... • Porque... E Como os agentes cooperam? • Como reconhecem e resolvem conflitos? • De recursos • De alocação de tarefas • De objetivos • Como negociam? • Vários tipos de protocolo... Como vimos anteriormente!

21. Critérios para Avaliar o Sucesso... • Coerência • Mede o quão bem o sistema funciona como uma unidade. Vários critérios: qualidade da solução, etc. • Coordenação • Grau em que os agentes precisam se engajar em atividades “extra-curriculares” para coordenar suas tarefas.

22. Tarefas quando Resolvendo Problemas Cooperativamente • Como decompor o problema em sub-tarefas? • Como sintetizar as soluções locais? • Como otimizar as atividades? • Que técnicas de Cooperação podem ser utilizadas para maximizar a eficiência do sistema?

23. Compartilhando Tarefas... E Resultados • Decompondo o problema • Estrutura hierárquica. (Agentes SIFA, Actor) • Decomposição por uma figura central... Ou por várias... • Requer um conhecimento das habilidades dos agentes envolvidos. • Solução dos Subproblemas • Síntese das soluções

24. Compartilhando Tarefas e Resultados... II • Compartilhando tarefas • Problema de Alocação • Podemos necessitar de negociação! • Compartilhando Resultados... • Proativo • Agentes vão contando seus achados... • Reativo • Agentes contam o que sabem quando solicitados

25. Então... Coordenar porquê mesmo? • Porque agentes precisam de informação que só outros tem; • Recursos são limitados • Queremos otimizar custos... • Objetivos separados podem ser interdependentes!

26. Um Protocolo Famoso... A Contract net • A1 reconhece que tem um problema • A1 anuncia que precisa de um serviço • Pode envolver um broadcast geral... Um limitado... Ou um contato direto. • Ai,...,Aj respondem, oferecendo seus préstimos. • A1 contrata o serviço, via award. • Quando o contratado termina, envia um relatório ao contratante.

27. Quando recebemos as mensagens... • Processando um anúncio... • Agente decide se é candidato... • Guarda os detalhes da tarefa, para poder competir por elas... • Processando a oferta • Gerentes guardam as ofertas até o deadline. Depois a tarefa é alocada a um competidor.

28. Quando recebemos as mensagens... • Processando o Award • Ganhador começa os procedimentos para executar a tarefa. • Requerimentos e Informação • O conteúdo que chega é adicionado à base de conhecimento do agente.

29. Compartilhando Resultados • Agentes trocam informações à medida em que os agentes vão solucionando. • Podemos melhorar o desempenho... • Confiança • Completude • Precisão • Pontualidade

30. Lidando com Inconsistência • Entre os vários agentes • De crença • De objetivos e de intenções • Duas formas de Lidar • Evitando a concorrência • Resolver via negociação • Sistemas que degradam graciosamente.

31. Coordenando esforços... • Coordenação depende das relações entre as atividades... • Relações Positivas • Solicitadas • Não solicitadas • Igualdade de Ações • Conseqüências • Favor • Relações Negativas • Recurso e Incompatibilidade

32. Coordenação via PPG • Consiste em três etapas • Cada agente decide seus objetivos e gera planos de curto prazo para atingi-los • Agentes trocam informações • Agentes alteram planos locais para melhor coordenar suas atividades • Várias estruturas envolvidas • Objetivo, Mapa de Atividade e Grafo de Construção da Solução

33. PPG Generalizado • Usa cinco técnicas para coordenar tarefas • Atualizar pontos de vista não locais • Comunicar resultados • Lidar com Redundância Simples • Lidar com Relações negativas entre ações • Lidar com relações positivas entre as tarefas

34. Coordenação via Intenções Conjuntas • Modelos baseados nos times humanos • Ação Coordenada  Ação cooperativa coordenada • Participar de um time  responsabilidade • Compromissos e convenções...

35. A idéia dos Joint Persistent Goals • O grupo tem a motivação  para atingir o objetivo . • Todos devem crer que  é possível mas ainda não aconteceu. • Todos tem o objetivo  até que uma condição se verifique. • Termina quando... •  é satisfeito •  é impossível ou a motivação não está mais presente

36. Coordenação baseada em Times • Consiste em quatro etapas • Reconhecimento • Formação de Times • Solicitação de Ajuda • Formação dos Planos conjuntos • Ação dos Times

37. Coordenação por Normas e Leis Sociais • Norma: padrão de comportamento estabelecido. • Duas abordagens principais: • Design a priori • Emergência de um grupo de agentes

38. Normas e Leis Emergentes • Como alcançar consensos globais sobre normas utilizando apenas as informações locais. • Problema das Camisetas coloridas. • Função de atualização da “estratégia”.

39. Algumas Estratégias de atualização de Funções... • Maioria Simples • Maioria Simples com “tipos” de agentes • Maioria Simples com Comunicação • Maior Recompensa

40. Planejamento Multi-Agentes • Planejamento Centralizado • Há um mestre que distribui planos aos escravos. • Planejamento distribuído • Planejamento distribuído para planos distribuídos • Conflitos e negociação em potencial!

41. E o Resumo da Ópera é... • Vimos o que são SMA... • Suas organizações e formas de Interação... • Comunicação... E uma Pontinha de coordenação!