Sesiunea 1 5 Noiembrie 2004

1. Sesiunea 15 Noiembrie 2004 Grupul AI-MAS http://turing.cs.pub.ro/ai_mas

2. Links • http://turing.cs.pub.ro: Group, Courses, AUF projects, IP Socrates • http://turing.cs.pub.ro/ai_mas • http://groups.yahoo.com/group/aimas_pub_ro • AgentLink - European coordination action for agent-based computing: http://www.agentlink.org/ • AgentLink II, member No. 21 • Agent Link III, member No. 117 • http://www.multiagent.com • Agentcities - global testbed for interoperability and composition of automated service components based on Agent technology: http://www.agentcities.org

3. Plan prezentare • Scopul cercetarii • Agenti si SMA • Cercetari legate de dezvoltarea agentilor autonomi senzitivi la context • Cercetari legate de dezvoltarea agentilor inteligenti emotionali • Agentul TAC UPB (Phant Agent) • Rezultate asteptate • Organizare

4. 1 Scopul cercetarilor • Dezvoltarea de asistenti cognitivi (cognitive companions) – dezvoltarea de roboti (componente software in principal dar si hardware) avand ca scop deservirea utilizatorilor • De ce cognitivi? • Autonomi, capabili de rationament si adaptare, senzitivi la context (context aware)

5. 2 Agenti si SMA • Definitii? 2 directii: agenti izolati vs. colectivitate de agenti Proprietati agenti: • Autonomie • Reactivitate • Pro-activitate • Abilitati sociale

6. 2 Agenti si SMA Interactiuni: • Comunicare  limbaj, protocol, strategie, ontologie • Coordonare  motivati colectiv / motivati individual scopuri proprii / indiferenti scopuri proprii / competitivi scopuri proprii / coalitii scopuri proprii / competitivi / coalitii • Organizare  centralizata / descentralizata

7. Model de baza a unui agent: BDI

8. 3 Agenti autonomi senzitivi la context • Teza doctorat in co-tutela: C. Carabelea Autonomia agentilor – diverse tipuri de autonomie • Autonomie fata de utilizator • Autonomie sociala • Autonomie fata de norme • Autonomie fata de sine (??)

9. 3.1 Autonomie Autonomie • Agentul X este autonom fata de agentul Y relativ la un obiect O Y – agent artificial sau uman sau societate (YX) sau sine (Y=X) O – dorinta ( X  Y), intentie ( X  Y), convingere ( X  Y), norma ( societate)

10. 3.2 Autonomie ajustabila • Agentul percepe si intelege contextul • Agentul isi modifica autonomia (comportamentul autonom) in functie de context Context - ??

11. 3.3 Structura SMA Comunicare Agent autonom Agent autonom Norme Comunicare Sistem de norme Comunicare Agent autonom Comunicare Facilitator

12. Meta-rationament: Comportament autonom Componenta rationament BDI Rationament despre norme Comportare (executie actiuni) Agent 3.4 Structura agent Utilizator Mediu Sistem de norme

13. 3.5 Teme • Sistem multi-agentde orientare in traficul rutier 1 - 2 • Sistem multi-agentde orientare in targuri si expozitii: 1 - 2 • Robotei ?? • Arhitectura de baza si reprezentarea cunostintelor – aceeasi • Implementari specifice

14. (a) Sistem multi-agent de orientare in traficul rutier Norme • Externe: ale regulilor de circulatie rutiera • Interne: ale agentului care reprezinta utilizatorul • Reprezentare norme: baza de reguli reprezentand norme de actiune = intentii permise • Fiecare norma are asociata o penalizare daca nu este respectata

15. Gardian (facilitator) Gardian (facilitator) Gardian (facilitator) Gardian (facilitator) Agent (utilizator) Agent (utilizator) Agent (utilizator) Descriere problema Indic Indic Indic • Autonomie: • - Propunere traseu • Transmitere intentie traseu • Decizie respectare norme

16. Gardian (facilitator) Agent utilizator Comunicare ?? Comunicare Agent gras Agent slab Wireless PC

17. (b) Sistem multi-agent pt. targuri si expozitii Norme • Externe: de participare la un eveniment • Interne: ale agentului care reprezinta utilizatorul • Reprezentare norme: baza de reguli reprezentand norme de actiune = intentii permise • Fiecare norma are asociata o penalizare daca nu este respectata

18. Stand (facilitator) Stand (facilitator) Stand (facilitator) Stand (facilitator) Agent (utilizator) Descriere problema • Autonomie: • - Negociere traseu • Transmitere intentie traseu • Propunere traseu • Decizie respectare norme

19. 3.6 Implementare • De discutat • Probabil: Java, Jade, Leap

20. 4 Agenti inteligenti emotionali • Calcul afectiv / agenti emotionali • Scopuri: • intelegerea emotiilor umane • roboti si caractere sintetice in lumi virtuale • interactiunea om-calculator • rezolvarea problemelor: impactul emotiilor asupra cunoasterii si comportarii • 2 aspecte: • Detectarea emotiilor umane • Modelarea emotiilor artificiale

21. 4.1 Definitii • Emotie = reactie de scurta durata relativ scurta, provocata de o situatie care impresioneaza puternic • Afect = reactie afectiva mai violenta si mai de scurta durata decat emotiile • Sentiment = proces afectiv specific uman, mai durabil si mai complex decat emotia

22. 4.2 Detectarea emotiilor umane Physiological Sensing System (Affective Computing, Media Lab, MIT)

23. 4.3 Generarea emotiilor • Scop = modelarea comportarii verbale si nonverbale influentata de emotii in agenti artificiali si caractere sintentice • 2 abordari: • conduse de comunicare • conduse de simulare

24. (a) Generarea emotiilor condusa de comunicare • Un caracter virtual alege emotia de exprimat pe baza impactului dorit • De exemplu o expresie a fetei care comunica o stare afectiva in combinatie cu alte tipuri de comunicare • Negociere – o cerere • Aplicatii de invatare – motivarea studentului, scop pedagogic

25. (b) Generarea emotiilor condusa de simulare • Se incearca efectiv generarea emotiilor prin simularea mecanismelor umane • Se bazeaza pe teoriile de evaluare a emotiilor • A. Ortony, G. Clore, A. Collin (OCC) “cognitive appraisal theory” • Emotiile apar ca o reactie de valorizare la evenimente si obiecte dpv al scopurilor, standardelor si atitudinilor agentului.

26. Model OCC Evenimente Scopuri, asteptari Oz (CMU) Affective Reasoner (Northwestern U) PETEEI (PET with Evolving Emotional Intelligence) (TA&M U) Activarea emotiilor Filtrarea emotiilor Stare emotionala Selectarea comportarii Comportare

27. 4.4 Platforma de test a agentilor emotionali Mediu (evenimente) Utilizator Recunoasterea emotiilor Generare emotii si comportare (agent BDE) Memorie emotionala (BC stari emotionale) Management Emotional (coping) Motor de control al comportarii Redare vizuala a emotiilor (caracter animat) Redare verbala a emotiilor (text to speech)

28. 4.5 Componente platforma (=teme) • Generare emotii si comportare (agent BDE) + Management Emotional (coping): 2 - 3 • Recunoasterea emotiilor: 1 - 2 • Motor de control al comportarii: 1 • Redare vizuala a emotiilor: 1 - 2 • Redare verbala a emotiilor (text to speech): 1 - 2 • Memorie emotionala – simplu dar f. important, se poate cupla cu una din temele de mai sus

29. (a) Agent BDE + management emotional BDE = BDI + emotii Mediu (evenimente) Componenta planificare Memorie emotionala (BC stari emotionale) Frame selectare emotii • Management emotional: • Re-planificare • Acceptare • Invinovatire • Re-interpretare pozitiva Motor de control al comportarii

30. Recunoastere emotii Colectare date Motor de inferenta (invatare) (b) Recunoastere emotii Utilizator Actiuni keyboard/mouse Senzori Memorie emotionala (BC stari emotionale)

31. (c) Motor de control al comportarii Memorie emotionala (BC stari emotionale) Agent BDE Motor de control al comportarii Generare scripturi comportare (emotii si actiuni) Integrare diverse emotii Integrare intensitate Generare limbaj natural (optional) Redare vizuala Redare verbala

32. (d) Redarea vizuala a emotiilor Motor de control al comportarii Caracter animat Controlul actiunilor • Controlul afectivitatii • Fata: miscari cap, sprancene, ochi, gura • Corp ?? (pozitie corp, maini, picioare) • Controlul ambientului • fond, culori, icoane • sunet

33. (e) Memorie emotionala • Element comun intre componentele platformei • Caraterizarea starilor emotionale prin: - Tip emotie - Intensitate emotie - Moment de timp • Mecanism de atenuare (eventual) • Management memorie emotionala • Reprezenatrea cunostintelor: RDF (OWL), Protégé (http://protege.stanford.edu/)

34. Ontologii • Ontologie= specifica obiecte, concepte si relatii intr-un anumit domeniu; implica un vocabular, o teorie a domeniului si o schema conceptuala de descriere a organizarii • OWL - Web Ontology Language • OWL : • OWL Lite -ierarhii de clasificare si restrictii simple. • OWL DL –expresivitate mai mare dar complet si decidabil computational • OWL Full -tot RDF • http://www.w3.org/TR/owl-guide/

35. Un exemplu – cunostinte in OWL <?xml version="1.0"?> <rdf:RDF xmlns="http://a.com/ontology#" xmlns:protege="http://protege.stanford.edu/plugins/owl/protege#" xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#" xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#" xml:base="http://a.com/ontology"> <owl:Ontology rdf:about=""> <owl:imports rdf:resource="http://protege.stanford.edu/plugins/owl/protege"/> </owl:Ontology> <owl:Class rdf:ID="SentimentDesAgents"/> <owl:Class rdf:ID="Agent"/> <owl:Class rdf:ID="AgentValeur"/> <owl:Class rdf:ID="CroyancesSurLaSociete"/> <owl:ObjectProperty rdf:ID="agent"> <protege:allowedParent rdf:resource="#Agent"/> <rdfs:range rdf:resource="http://www.w3.org/2002/07/owl#Class"/> <rdfs:domain rdf:resource="#AgentValeur"/> <rdf:type rdf:resource="http://www.w3.org/2002/07/owl#FunctionalProperty"/> </owl:ObjectProperty> <owl:ObjectProperty rdf:ID="reconnaissanceRancune"> <protege:allowedParent rdf:resource="#AgentValeur"/> <rdfs:domain rdf:resource="#SentimentDesAgents"/> …

36. 4.6 Aplicatii • Modelarea comportamentului traumatizatilor cranieni - colaborare cu Nantes • Modelarea pacientilor in curs de tratament al obezitatii si realizarea unui asistent cognitiv medical - colaborare cu Saint Etienne • Modelarea proceselor de instruire – tutore artificial

37. 5 Agentul TAC UPB • TAC (Trading Agent Competition) - forum international - promovarea cercetarilor în domeniul comertului electronic bazat pe agenţi inteligenti. • Initiata de Univ. Michingan în 2000 • Din 2002 - preluata de Swedish Institute of Computer Science (SICS). • TAC a inceput în 2000 cu scenariul TAC clasic • 2003 nou scenariu: TAC Supply Chain Management (TAC/SCM)

38. Agentul TAC UPB • TAC/SCM - agenti care asambleaza calculatoare • Agentii trebuie să concureze pe mai multe piete pentru a castiga comenzi de la cumparatori si componente pentru asamblare de la producatori • TAC/SCM 2004 - PhantAgent

39. 6 Rezultate asteptate • Prezentare documentari de interes comun in cadrul reuniunilor grupului • Prezentare rezultate intermediare in cadrul reuniunilor grupului • Obtinerea unor prototipuri functionale pana in iunie 2005 • Prezentarea rezultatelor la sesiunea de comunicari stiintifice studentesti mai 2005 (premii de dorit!!) • Participarea la TAC 2005 (situarea in primele 4 locuri de dorit!!)

40. 7 Organizare • Alocare teme • Intalniri lunare pe teme • Intalniri lunare ale grupului: vineri 16-18 • Grupul de discutii: ce se posteaza? • Site AI-MAS: sugestii + help! • 2 intalniri ale grupului in nov, dec: date tentativa, tematici, prezentatori • - Prezentare TAC UPB 2004 26 nov + 10 sau 17 dec • Prezentare OWL • Prezentare JADE • Prezentare UML si AUML