Estrutura da Apresentação

Transcrição

1 Coordenação de Agentes Competitivos em Sistemas Multi-Agente Luís aulo Reis Tel: : , Investigador do LIACC Laboratório de Inteligência Artificial e Ciência de Computadores - Univ. orto Docente da FEU Faculdade de Engenharia da Univ.. orto Membro do Comité Técnico da Federação RoboCup Slide Nº 1 1 Estrutura da Apresentação ƒ Sistemas Multi-Agente ƒ Coordenação em SMA ƒ Coordenação de Agentes Competitivos ƒ Definição de Negociação ƒ Negociação e Conflitos ƒ Tipos de Negociação ƒ Espaço e rotocolos de Negociação ƒ Conclusões Slide Nº 2 2 1

2 Sistema Multi-Agente ƒ Composto por múltiplos agentes que: Exibem um comportamento autónomo (tomando decisões levando à satisfação dos seus objectivos) Interagem com os outros agentes presentes no sistema (utilizando protocolos de interacção social inspiradas nos dos humanos, incluindo coordenação, cooperação, competição e negociação) Slide Nº 3 3 Sistema Multi-Agente Slide Nº 4 4 2

3 ƒ Definição de SMA: Sistema Multi-Agente Um Sistema Multi-Agente (SMA) é um sistema computacional em que dois ou mais agentes interagem ou trabalham em conjunto de forma a desempenhar um determinado conjunto de tarefas ou satisfazer um conjunto de objectivos. ƒ Investigação científica e implementação de SMA: Construção de standards,, princípios e modelos que permitam a criação de pequenas e grandes sociedades de agentes semi-autónomos, capazes de interagir convenientemente de forma a atingirem os seus objectivos Slide Nº 5 5 Motivação dos Sistemas Multi- Agente ƒ Domínio do problema o exige (distribuição espacial dos intervenientes) ƒ aralelismo (execução mais rápida) ƒ Robustez (não existe um ponto único de falha no sistema) ƒ Escalabilidade (aumento dos agentes, sistema aberto) ƒ Simplificação das tarefas individuais de programação (dividindo o problema em vários subproblemas) ƒ Estudo da inteligência individual e do comportamento social ƒ Manutenção da privacidade da informação e conhecimentos individuais Slide Nº 6 6 3

4 Estrutura da Apresentação ƒ Sistemas Multi-Agente ƒ Coordenação em SMA ƒ Coordenação de Agentes Competitivos ƒ Definição de Negociação ƒ Negociação e Conflitos ƒ Tipos de Negociação ƒ Espaço e rotocolos de Negociação ƒ Conclusões Slide Nº 7 7 Coordenação em SMA ƒ Definição de Coordenação: o acto de trabalhar em grupo de forma harmoniosa [Malone et al., 1990] ƒ Definição de Equipa: Conjunto distinguível de 2 ou mais indivíduos que interagem de forma dinâmica, interdependente e adaptativa de forma a atingirem objectivos comuns, partilhados e especificados [Bower et al]. Slide Nº 8 8 4

5 Coordenação em SMA ƒ Definições de Coordenação: Ajustamento ou interacção harmoniosa [AHD, 2000] O acto de trabalhar em grupo de forma harmoniosa [Malone et al., 1990] rocesso pelo qual um agente raciocina acerca das suas acções locais e das acções (antecipadas) dos outros para tentar assegurar que a comunidade actue de maneira coerente [Jennings, 1996] rocesso de gestão das interdependências entre actividades [Malone e Crowston, 1994] Slide Nº 9 9 Coordenação em SMA ƒ Definições de Coordenação: A operação de sistemas complexos compostos de componentes [NSF-IRIS, 1989] O esforço conjunto de actores independentes no sentido de atingirem objectivos mutuamente definidos [NSF-IRIS, 1989] A integração e ajustamento harmonioso dos esforços individuais no sentido de alcançar um objectivo mais amplo [Singh, 1992] O acto de trabalhar em conjunto [Malone e Crowston, 1991] Slide Nº

6 Coordenação em SMA ƒ Uma Definição Final: O acto de trabalhar em conjunto de forma harmoniosa no sentido de atingir um acordo ou objectivo comum [Reis, 2002] Slide Nº Coordenação: Necessidade ƒ Relações de Dependência entre Agentes: Independência. Não existe qualquer tipo de dependência entre os agentes; Unilateral. Um agente depende do outro mas a relação inversa não se verifica; Mútua. Ambos os agentes dependem do outro para atingirem os seus próprios objectivos; Dependência recíproca. Um agente depende do outro para um dado objectivo e o outro agente depende do primeiro para um outro objectivo (não necessariamente o mesmo). Slide Nº

7 Estrutura da Apresentação ƒ Sistemas Multi-Agente ƒ Coordenação em SMA ƒ Coordenação de Agentes Competitivos ƒ Definição de Negociação ƒ Negociação e Conflitos ƒ Tipos de Negociação ƒ Espaço e rotocolos de Negociação ƒ Conclusões Slide Nº SMA Cooperativos vs Competitivos ƒ SMA cooperativos: Usualmente projectados por uma única, ou múltiplas, mas no entanto interdependentes, entidades Agentes agem de forma a incrementar a utilidade global do sistema e não a sua utilidade pessoal reocupação com o aumento do desempenho global do sistema e não do desempenho individual dos agentes ƒ SMA compostos por agentes competitivos ( self self- interested ): Cada agente é projectado por um projectista distinto Agentes têm a sua própria agenda e motivação Agentes não estão usualmente interessados no bem da comunidade mas sim na sua satisfação pessoal Usuais em cenários que envolvam aquisição de bens ou serviços, como o comércio electrónico na Internet Slide Nº

8 Coordenação de Agentes Competitivos ƒ Como atingir de acordos em sociedades de agentes competitivos? ƒ Sociedade competitiva bastante comum entre os humanos: Todos os dias interagimos com agentes com quem não partilhamos objectivos comuns No caso mais extremo a única forma de lucrarmos pode ser à custa dos nossos oponentes Em cenários mais realistas é típico que os agentes partilhem pelo menos alguns objectivos (existe potencial para que possam atingir acordos que sejam mutuamente benéficos) ƒ Capacidades de negociação e argumentação: Centrais na criação de agentes autónomos capazes de funcionar em sociedades de agentes competitivos ƒ Negociação é a forma de coordenação por excelência para atingir acordos entre agentes competitivos Slide Nº Estrutura da Apresentação ƒ Sistemas Multi-Agente ƒ Coordenação em SMA ƒ Coordenação de Agentes Competitivos ƒ Definição de Negociação ƒ Negociação e Conflitos ƒ Tipos de Negociação ƒ Espaço e rotocolos de Negociação ƒ Conclusões Slide Nº

9 Coordenação de Agentes Competitivos ƒ Como atingir de acordos em sociedades de agentes competitivos? ƒ Sociedade competitiva bastante comum entre os humanos: Todos os dias interagimos com agentes com quem não partilhamos objectivos comuns No caso mais extremo a única forma de lucrarmos pode ser à custa dos nossos oponentes Em cenários mais realistas é típico que os agentes partilhem pelo menos alguns objectivos (existe potencial para que possam atingir acordos que sejam mutuamente benéficos) ƒ Capacidades de negociação e argumentação: Centrais na criação de agentes autónomos capazes de funcionar em sociedades de agentes competitivos ƒ Negociação é a forma de coordenação por excelência para atingir acordos entre agentes competitivos Slide Nº ƒ Definição de Negociação: Negociação rocesso que permite a dois ou mais participantes a obtenção de algo necessário a cada uma das partes e que o oponente possui, após um período de discussão que poderá permitir, no final, um acordo satisfatório para ambos os participantes ƒ Outras definições: rocesso que procura resolver o conflito de tal modo que a solução se torne satisfatória para ambas as partes implicadas [Serrano, 1996]; rocesso de tomada de decisão no qual duas ou mais partes tomam conjuntamente decisões para resolver os interesses em conflito, no que respeita à distribuição de recursos escassos [ruitt, 1981]; rocesso de tomada de decisão num contexto de interacção estratégica ou de interdependência [Jesuino,, 1998]; rocesso que envolve partes, onde cada uma tem qualquer coisa que a outra quer, e que chegam a um acordo de troca, após um período de discussão [Hindle, 1998]. Slide Nº

10 Estrutura da Apresentação ƒ Sistemas Multi-Agente ƒ Coordenação em SMA ƒ Coordenação de Agentes Competitivos ƒ Definição de Negociação ƒ Negociação e Conflitos ƒ Tipos de Negociação ƒ Espaço e rotocolos de Negociação ƒ Conclusões Slide Nº Conflito e Negociação Actividades Inconciliáveis Tentativa de Exercer Influência Tempo Escasso Interacção Social (Valores Incompatíveis) Causas do Conflito Interesses Opostos Causas do Conflito Recursos Limitados Interacção com Intenção de Causar rejuízo Aspectos ositivos Conflito roblemas de Comunicação Aspectos Negativos Facilitação da Comunicação Impedimento do Estancamento Facilitação da Resolução de roblemas Mudança Estímulo à Criatividade Reconciliação Facilitação do Reconhecimento Aspectos ositivos do Conflito Consequências do Conflito Aspectos Negativos do Conflito Soluções de Força e oder Atitudes e Condutas Desagradáveis Insegurança Comunicativa Obstáculos ao Desempenho Stress e Fustração Hostilidade Bloqueio Falsos Julgamentos e ercepções Slide Nº

11 Resolução do Conflito ƒ Competição. ara cada uma das partes, só importa a satisfação das suas necessidades ƒ Colaboração. As partes têm em consideração as necessidades de ambas (é importante que ambos os intervenientes saiam satisfeitos do processo de negociação) ƒ Compromisso. A satisfação das necessidades de ambas as partes é moderadamente importante ƒ Afastamento. As partes não se interessam nem por satisfazer as suas necessidades nem as dos outros, simplesmente evitam o conflito ƒ Acomodação. Constatação que não é tão importante para o agente a satisfação das necessidades relacionadas com o conflito em causa como para a outra parte. A acomodação não conduz a grande prejuízo e o benefício que gera na outra parte pode ser a médio prazo recompensador Slide Nº Negociação Computacional ƒ Definições: rocesso em que participam dois ou mais agentes que tentam atingir objectivos que não conseguem, ou preferem não conseguir, atingir por sua conta [arsons et al., 1998]; rocesso pelo qual é tomada uma decisão conjunta por duas ou mais partes. rimeiro as partes verbalizam ofertas contraditórias e depois avançam para o acordo [Faratin et al., 1999]; rocesso pelo qual grupos de agentes comunicam uns com os outros para tentar chegar a um acordo mútuo aceitável para todos sobre um determinado assunto [Lomuscio et al., 2000]. Slide Nº

12 Negociação Automática ƒ Componentes de uma Negociação Automática: rotocolos de Negociação. Conjuntos de regras que governam a interacção entre os agentes participantes na negociação. Objectos de Negociação. Conjuntos de atributos sobre os quais se pretende chegar a acordo. ode conter um único atributo, ou uma variedade de atributos (como o preço, a quantidade, os prazos, condições de entrega, etc.) Modelos de Tomada de Decisão do Agente. Ferramentas de tomada de decisão que os participantes utilizam, de modo a actuar de acordo com o protocolo de negociação, tendo em vista atingir os objectivos propostos. Slide Nº Estrutura da Apresentação ƒ Sistemas Multi-Agente ƒ Coordenação em SMA ƒ Coordenação de Agentes Competitivos ƒ Definição de Negociação ƒ Negociação e Conflitos ƒ Tipos de Negociação e Fases do rocesso ƒ Espaço e rotocolos de Negociação ƒ Conclusões Slide Nº

13 Tipos de Negociação ƒ Tipos: Distributiva Integrativa Mista Negociação Distributiva Negociação Mista Negociação Integrativa Competitiva Colaborativa Ganhar-erder Ganhar-Ganhar Bem Invdividual Bem Social Reclamação de Valor Criação de Valor Jogo de Soma Nula Jogo de Soma ositiva Slide Nº Fases do rocesso ƒ Fases: reparação Argumentação ropostas e Contr-ropostas Encerramento reparação Argumentação ropostas e Contra- ropostas Encerramento Slide Nº

14 Estrutura da Apresentação ƒ Sistemas Multi-Agente ƒ Coordenação em SMA ƒ Coordenação de Agentes Competitivos ƒ Definição de Negociação ƒ Negociação e Conflitos ƒ Tipos de Negociação ƒ Espaço e rotocolos de Negociação ƒ Conclusões Slide Nº Espaço da Negociação Domínio da Negociação (único/multi-atributo) Interacções entre Agentes (1-1, 1-n, n-n) Validade das Ofertas Visibilidade das Ofertas Calendarização de Compromissos Calendarização de Timeouts Cardinalidade da Negociação arâmetros dos Eventos Estático/Dinâmico Valores úblico e rivado Natureza dos rodutos Ambientes e Características dos rodutos Espaço de Negociação arâmetros de Informação Características dos Agentes arâmetros de Alocação Mensagens Informativas Quotas de reços Históricos das Transacções apel (Comprador/Vendedor) Racionalidade (erfeita/limitada) Conhecimento Compromisso Comportamento Social (Egoísta/Altruísta) Estratégia da Oferta Alocação do Bem Ordenação de Ofertas Função de eso dos Atributos Slide Nº

15 rotocolo de Negociação ƒ rotocolo são regras que compreendem: Definição dos tipos de participantes autorizados a entrar no processo de negociação Estados da negociação admissíveis Eventos que causam as mudanças de estado: envio de uma oferta, aceitação de uma proposta, rejeição de uma proposta, etc. Acções válidas dos participantes num determinado estado (que mensagens podem ser enviadas, por quem, para quem e em que estado) Slide Nº rotocolos de Negociação 0 proposta (a,b, ) Estado Inicial proposta (a,b, ) proposta (a,b, ) retirar critica (b,a, ) aceitar (b,a, ) proposta (b,a, ) proposta (a,b, ) 4 critica (a,b, ) proposta (b,a, ) aceitar (a,b, ) proposta (b,a, ) retirar retirar Estado Final 5 Slide Nº

16 rotocolos de Negociação ƒ Características Desejadas: Sucesso Garantido. Num tempo finito, um acordo é certamente atingido Maximizar o Bem-Estar Social. Resultado maximiza a soma das utilidades dos participantes da negociação Eficiência de areto. areto eficiente, se não houver outro resultado global que melhore a utilidade para um dos agentes sem ao mesmo tempo prejudicar o resultado de qualquer outro agente Racionalidade Individual. Ganho da participação de cada agente na negociação não for menor do que o ganho que o agente teria se não participasse no processo. Estabilidade. Incentivo para que os agentes se comportarem de uma determinada forma. Nash Equilibrium (equilíbrio de Nash) Simplicidade. Fácil determinar a estratégia óptima; Distribuição. Não existe um único ponto de falha, como por exemplo um único árbitro (minimizar comunicação) Slide Nº Espaço de Acordos da Negociação A3 T X X A1 A1 X X X O A2 X Ai Região de Aceitação Corrente X Oferta Inicial A1-A2 Ai Região de Aceitação Inicial O Oferta Corrente A1-A2 Oferta Inicial A1-A3 T Oferta Corrente A1-A3 Slide Nº

17 Estrutura da Apresentação ƒ Sistemas Multi-Agente ƒ Coordenação em SMA ƒ Coordenação de Agentes Competitivos ƒ Definição de Negociação ƒ Negociação e Conflitos ƒ Tipos de Negociação ƒ Espaço e rotocolos de Negociação ƒ Conclusões Slide Nº Conclusões ƒ Distinção entre SMA competitivos / cooperativos ƒ Negociação: Metodologia por excelência para a coordenação de agentes competitivos ƒ Espaço de negociação pode ser de elevada dimensão ƒ Difícil definir o melhor protocolo de negociação Slide Nº