AGENTES E ASSISTENTES PESSOAIS: AGENTES INTELIGENTES E A SUA INFLUÊNCIA NAS REDES MUNDIAIS DA INFORMAÇÃO

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1 AGENTES E ASSISTENTES PESSOAIS: AGENTES INTELIGENTES E A SUA INFLUÊNCIA NAS REDES MUNDIAIS DA INFORMAÇÃO por: Rui Gomes "[...] Os agentes vieram para ficar, não só pela sua diversidade aplicacional, mas também porque já existe um grande número de empresas e unidades de investigação a investir imenso nesta tecnologia. À medida que nos deslocamos cada vez mais através da era da Informação, tomamos consciência que qualquer empresa baseada em Sistemas de Informação, que não invista neste tipo de tecnologia poderá estar a cometer uma falha a nível de mercado Hyacinth S. Nwana em (NWAN, 1996) Universidade de Aveiro, 17 Fevereiro de 2001

2 Índice ÍNDICE 1. Introdução Definições Sistemas Agentes Inteligência Artificial Centralizada/Distribuida Sistemas Multi-Agentes Exemplos Exemplos genéricos Exemplos práticos Caracterização Propriedades Qualidades Categorias Aplicações Pesquisa de Informação Interfaces inteligentes Desenvolvimento Tecnologias Arquitecturas Comunicação entre agentes Sistemas multi-agentes Desempenho dos Agentes Aplicações apropriadas a agentes Competição Mercados Relação Fornecedores /Clientes Relação Fornecedores / Empresas de Desenvolvimento Enquadramento Legal Perspectivas de Evolução Perspectivas de inovação Conclusão Benefícios e Vantagens Disponibilização de largura de banda Eficiência e tempos de resposta na apresentação de resultados Garantias transaccionais Ajuda na utilização de programas complexos Redução de pesquisas redundantes Impacto para a Gestão da Informação Onde saber mais...28 Referências...31 Agentes e Assistentes Pessoais 2

3 Introdução 1. Introdução Durante os anos 80, a comunidade dos estudiosos da Inteligência Artificial (AI) 1, desencorajada pela falta de progresso, após 30 anos de pesquisa em projectos de sistemas, começou a explorar novas áreas onde os sistemas de AI pudessem ter um domínio mais dinâmico. Ao invés de olhar para resultados simulados, simbólicos em mundos artificiais, começaram a explorar as possibilidades de interacções complexas com o mundo físico, através de um mecanismo denominado Agentes. Vários investigadores como Maruim Minsk, Oliver Selfridge, Alan Kay, Nicholas Negroponte, Rodney Brooks e Pattie Maes, passaram a estudar problemas que pudessem demonstrar algum tipo de comportamento dos agentes. Ao mesmo tempo, uma outra comunidade estava a nascer utilizando também o termo agente. Era a comunidade de agentes de software, que estava a explorar o desenvolvimento de partes de código menores e mais confiáveis. O objectivo era desenvolver programas que pudessem agir separadamente e movimentar informações entre dois ambientes distintos. Entretanto a comunidade científica deparasse com um barreira: a elevada quantidade de termos usados para descrever agentes, tais como, intelligent agents, intelligent interfaces, adaptive interfaces, knowbots, knobots, softbots, userbots, taskbots, personal agents e network agents 2, entre outros. Assim um agente pode ser definido como algo que através de sensores reconhece o ambiente em que está inserido e actua sobre ele através de reagentes. E, uma das definições mais aceites, descreve um agente como um programa de software que ajuda o utilizador na realização de alguma tarefa ou actividade. Agente é a palavra utilizada para designar uma entidade inteligente e autónoma. A palavra autónoma, neste caso, significa que cada agente possui existência própria, a qual não é dependente da existência de outros agentes. Os agentes vieram para ficar, não só pela sua diversidade aplicacional, mas também porque já existe um grande número de empresas e unidades de investigação a investir imenso nesta tecnologia. À medida que nos deslocamos cada vez mais através da era da Informação, tomamos consciência que qualquer empresa baseada em Sistemas de Informação, que não invista neste tipo de tecnologia poderá estar a cometer uma falha a nível de mercado (NWAN, 1996).. 1 Para informações sobre Inteligência Artificial (AI), página WWW: 2 Termos recolhidos de A Softbot-Based Interface to the Internet, (ETZIONI e WELD, 1994) Agentes e Assistentes Pessoais 3

4 Introdução 1.1. Definições Sistemas Agentes A utilização da tecnologia de agentes, tem sido um campo de extensas pesquisas por grandes empresas que se esforçam por disponibilizar aplicações práticas que facilitem a interacção dos utilizadores com os sistemas informatizados. Alguma relevância tem sido dada à utilização desta tecnologia de agentes na Internet, para diminuir as dificuldades, que advêm das características próprias da rede, no uso de tecnologias tradicionais. O desenvolvimento e investigação de modelos abrange áreas tão distintas como a psicologia, sociologia, medicina, ciências da computação, sendo mais acentuada nas disciplinas de Inteligência Artificial (AI), o que nos leva a questionar o que é realmente um agente. "It is in our best interests, as pioneers of this technology, to stratify the technology in such a way that it is readily marketable to consumers. If we utterly confuse consumers about what agent technology is (as is the case today) then we'll have a hard time fully developing the market potential." J. Williams on the Software Agents Mailing List 3 Dado que o termo agente é utilizado com conotações várias, também de várias formas tem dificultado, a potenciais utilizadores, a compreensão do significado de agentes e das suas verdadeiras capacidades. Encontram-se mais definições do que exemplos práticos de sistemas baseados em agentes. Produtores e fornecedores de software utilizam, de forma ilicita o termo agentes nas designações dos seus produtos induzindo o mercado potencial de utilizadores de agentes a acreditar que a tecnologia não terá muito mais a oferecer. "In order to survive for the agent, there must be something that really distinguishes agents from other programs, otherwise agents will fail. Researchers, the public and companies will no longer accept things that are called agent and the market for agents will be very small or even not exist." 2 Wijnand van de Calseyde on the Software Agents Mailing List A tecnologia de agentes veio mudar radicalmente o modo como o utilizador utiliza o seu computador, permitindo que o software seja um assistente do utilizador ou, mais propriamente, uma extensão das capacidades associadas à pessoa. Esta tecnologia aproxima o utilizador ao computador, ao apresentar facilidades que são baseadas em conceitos da inteligência artificial distribuída. 3 Lista de discussão (utilizando o correio electrónico como meio de comunicação) sobre Agentes de Software. Esta lista é utilizada tanto pelos utilizadores de produto como empresas de desenvolvimento de agentes. Para informação adicional utilize a referência WWW em : Agentes e Assistentes Pessoais 4

5 Introdução Inteligência Artificial Centralizada/Distribuida Nas abordagens clássicas de Inteligência Artificial (IA), o conceito de inteligência é baseado num comportamento humano individual e a atenção voltava-se para a representação de conhecimento e métodos de inferência. Já a Inteligência Artificial Distribuída (IAD) é baseada no comportamento social e foca as cooperações, as interacções e o fluxo de conhecimento entre as unidades distintas. Na resolução distribuída de problemas, os agentes cooperam uns com os outros, dividindo e partilhando conhecimentos sobre o problema e sobre o processo para obter uma solução. Nesta abordagem, os agentes são projectados para a resolução de um problema específico ou uma classe de problemas. Sob o ponto de vista externo, um sistema de resolução em Sistemas Distribuídos é visto como uma unidade. O processo de coordenação das acções dos agentes é definido durante o tempo de projecto Sistemas Multi-Agentes Em sistemas multi-agentes, o programador não se concentra num problema específico, mas sim num domínio específico. Nesta abordagem, a ideia consiste em coordenar o comportamento inteligente de um conjunto de agentes autónomos, cuja existência pode ser anterior ao despoletar de um problema particular. Os agentes devem raciocinar a respeito das acções e sobre o processo de coordenação entre si. As suas arquitecturas são mais flexíveis e a organização do sistema está sujeita a mudanças visando a adaptação às variações no ambiente e/ou ao problema a ser resolvido. "An agent is a software thing that knows how to do things that you could probably do yourself if you had the time." (JANC, 1995) Exemplos 4 Ted Selker of the IBM Almaden Research Centre Agentes e Assistentes Pessoais 5

6 Introdução Os termos agentes móveis inteligentes, uso da tecnologia de agentes e agentes na Internet são termos já muito correntes mas que por si só não bastam para exemplificar e dar a conhecer a utilização prática destes sistemas. À medida que os computadores são mais utilizados nas tarefas quotidianas e se tornam integrados com um maior número de serviços, o utilizador comum necessita de ajuda para poder lidar com as informações e com a carga de trabalho. Existem, por exemplo, os Agentes de interface, que mudam radicalmente o estilo de interacção do homem com a máquina. Um utilizador pode passar a delegar uma lista de tarefas para agentes personalizados que, deste modo, podem agir em seu benefício. Um agente aprende gradualmente e auxilia o utilizador interagindo do seguinte modo: Observando o utilizador e imitando-o; Recebendo feedbacks positivos e negativos do utilizador; Recebendo instruções explícitas do utilizador; Pedindo conselhos a outros agentes inseridos no meio. Este tipo de agente torna-se cada vez mais útil pela acumulação de conhecimentos sobre a forma como o utilizador lida com certas situações. Sejam alguns exemplos de agentes com estas características: Exemplos genéricos Assistentes Pessoais Digitais: Sob certas condições um agente de interface pode auto-programar-se (ele pode adquirir o conhecimento necessário para assistir o utilizador). Ao agente, é dado um conhecimento mínimo, e ele aprende o comportamento apropriado a partir do seu utilizador ou de outros agentes do meio. As condições particulares nas quais o agente actua são: o uso de aplicações que envolvem uma quantidade substancial de comportamento repetitivo (comportamento repetitivo é potencialmente diferente para diferentes utilizadores). A utilização de uma abordagem baseada no conhecimento. Se a última condição não for encontrada, uma abordagem baseada no conhecimento pode promover o alcance de resultados mais rapidamente do que uma abordagem baseada na aprendizagem. Assistentes de Correio Electrónico Maxims, é um agente que ajuda o utilizador nas operações de rotina na utilização de um programa de . O agente aprende a dar prioridades, a apagar, a responder, a organizar e a arquivar mensagens de recebidas pelo utilizador. Este modelo é implementado em Macintosh Commom Lisp e pode ser utilizado com o pacote comercial Eudora. A principal técnica de aprendizagem é o raciocínio baseado em memórias. Se um utilizador realizar uma acção, o agente memoriza toda a situação executada e gerada. Por exemplo, se o utilizador salvaguarda uma mensagem particular após a ter lido, o agente adiciona a descrição da acção tomada pelo utilizador na memória de exemplos. Quando uma nova situação ocorre, o agente compara-a com a sua base de memória e verifica qual a acção que deve tomar. Agentes e Assistentes Pessoais 6

7 Introdução Agente de gestão de agendamento Este agente ajuda o utilizador no que diz respeito ao agendamento (schedulling) e marcação de reuniões (aceitar, rejeitar, negociar horários, etc.). O comportamento de um utilizador é regularmente repetitivo, no entanto, é muito diferente de indivíduo para indivíduo. Algumas pessoas preferem reuniões pela manhã outras à tarde, diferentes pessoas possuem diferentes critérios para classificar uma reunião como importante, etc.. O agente aprende o comportamento do utilizador e aprende quais são os seus critérios de classificação para marcar as reuniões. Quanto mais situações descritas e caracterizadas tiver o agente melhor será a sua performance. Agente de filtragem de notícias Este agente ajuda o utilizador a seleccionar artigos de uma fonte contínua de informações. À medida que mais e mais informações se tornam disponíveis na rede, mais difícil é para o utilizador possuir ferramentas de filtragem que lhe permitam aceder apenas às informações e artigos do seu interesse. NewT é um sistema que ajuda um utilizador a filtrar notícias. Através deste aplicativo o utilizador pode criar um ou mais agentes de notícias e treiná-los através de exemplos de artigos que podem ou não ser seleccionados. Por exemplo, um utilizador pode criar um agente para informações de negócios, um para notícias policiais, um outro para informações sobre computadores e um outro para notícias de desporto. Para isso um agente é programado e inicializado com templates que possuem exemplos positivos e negativos dos artigos a serem procurados. Agente de Selecção de Entretenimento Este agente ajuda um utilizador a seleccionar filmes, livros, programas de televisão e rádio com base nas suas preferências pessoais. O Ringo é um sistema de recomendação musical personalizado, implementado em UNIX 5. Também já foi desenvolvido algo semelhante para recomendação de livros de ficção científica. Os agentes encontrados nestes sistemas utilizam "filtragem social" memorizando quais os livros ou álbuns que um utilizador possui e os seus níveis de preferência Exemplos práticos O facto de existir um grande desenvolvimento no campo dos agentes levou muitas empresas de desenvolvimento e programadores a aproveitarem a Internet para testar os 5 Sistema operativo clássico e ainda grande responsável pelas infraestruturas operacionais de Networking. Agentes e Assistentes Pessoais 7

8 Introdução seus modelos. Comparar os modelos existentes e as suas capacidades é muito complicado dado que o seu nível de elaboração varia imenso. Associado ao facto de não existir uma única definição de agente, surgem dificuldades em avaliar uma peça de software como agente inteligente. Alguns exemplos de produtos já existentes no mercado. Open Sesame - Esta aplicação utiliza um agente que aprende ao observar as actividades dos utilizadores e memoriza quais as tarefas que de algum modo se repetem optimizando posteriormente automaticamente o uso dessas tarefas. "It streamlines everything you do on your desktop. It eliminates mundane, timeconsuming tasks so that every minute you spend at your computer is productive". O Open Sesame permite também executar tarefas de manutenção que normalmente o utilizador se esquece de executar como por exemplo a reconstrução do desktop. Características do Open Sesame: Aprende a reconhecer regularidades e gera instruções que optimizam essas tarefas; Realiza tarefas agendadas de modo automático e a horas determinadas; Realiza duas ou mais tarefas que o utilizador teria de realizar de modo separado; Disponibiliza ao utilizador atalhos para abrir ou fechar um conjunto relacionado de pastas, aplicações ou documentos; Reordena os menus (windows) das várias aplicações de tal modo que o utilizador pode trabalhar mais eficientemente com diversas aplicações; Permite expandir as capacidades dele próprio oferecendo ao utilizador ferramentas como applets AppleScript 6 e mini aplicações para gerar macros. Utiliza eventos Apple para detectar regularidades ou procedimentos de rotina e optimiza-os. Uma grande vantagem do Open Sesame face a ferramentas com Applescript é que o aplicativo generaliza o intuito das acções que o utilizador pretende realizar e não se limita a registar clicks do rato e outros imputs sem ter em conta as inferências e generalizações Utiliza também dois tipos de triggers: time-based e event-based. Os time-based triggers executam certas instruções num período predefinido de tempo enquanto os event-based triggers executam instruções em resposta a acções realizadas no desktop como a abertura de uma pasta, fechar uma aplicação, iniciar ou desligar o PC, etc. Hoover - Este exemplo disponibiliza um interface individual para diversa informação dos media, como notícias em tempo real, acesso a bases de dados on-line, campos de pesquisa inteligente e fontes de informação empresarial. O Hoover organiza 6 AppleScript permite ao utilizador escrever pequenos programas ou scripts, e utiliza os eventos Apple para os executar. Agentes e Assistentes Pessoais 8

9 Introdução automaticamente um conjunto de informação seleccionada de acordo com o contexto das necessidades ou funções a desempenhar pelo utilizador. Este interface foi projectado para utilizadores e grupos de utilizadores e corre sobre Lotus Notes, embora esta versão esteja em desenvolvimento para outras soluções de groupware. As aplicações do Hoover podem ser divididas em 5 áreas: 1. Disponibilizar informação: Possui um agente de informação que recolhe dois tipos de informação: Notícias em tempo real e publicações em primeira instância em full text. Consegue organizar notícias nos mais variados tópicos: Por empresa, por sector de indústria, categoria governamental, por data, região e muito mais. Os tópicos das publicações recolhidas são guardados no servidor Hoover permitindo ao utilizador rever um histórico ou monitorizar os desenvolvimentos. 2. Investigação: O Hoover baseia-se no tipo de informação que o utilizador necessita, como informações sobre empresas, pessoas, lugares ou mercados. O agente de investigação Hoover procura informação baseada em contextos apropriados, pesquisa nas fontes de notícias e em bases de dados on-line. Os conjuntos e tópicos de informação podem ser automaticamente actualizados sempre que necessário. 3. Mecanismo aplicacional de fluxo de informação O Hoover possui uma funcionalidade designada por "Information Enabled Applications" a qual acelera o fluxo de trabalho na recolha de informação de suporte à decisão. 4. Mais valias para a organização: O Hoover permite reservar um espaço para um grupo ou vários grupos de funcionários que cooperam entre si divulgando os conhecimentos adquiridos em determinados assuntos. Fundamental porque um dos grandes valores nas organizações são o seu potencial de recursos humanos e a interacção existente entre eles. 5. Bases de Dados Internas: O Hoover facilita a compilação da informação interna e externa sem haver conflitos. Isto é possível devido ao sistema de arquitectura aberto designado por Hoover Scripting Language Tool Kit. O Hoover permite ir ao encontro de cerca de 75% das necessidades mais comuns que os utilizadores têm na procura de informação Caracterização Agentes e Assistentes Pessoais 9

10 Introdução Propriedades Um sistema de agentes é semelhante a uma sociedade de seres que resolvem problemas e trocam informações. O termo "agente" é usado para denotar um hardware ou software que possui as seguintes propriedades (Wooldridge,1994) 7 : Autonomia: os agentes operam sem a intervenção directa de seres humanos ou outros agentes, e têm algum tipo de controle sobre suas acções e estados internos (Castelfranchi, 1995) Um agente autónomo é "um sistema capaz de interagir independente e efectivamente com o seu ambiente através dos seus próprios sensores, com o objectivo de realizar alguma tarefa externa ou criada por sua iniciativa";(davidson, 1995) Habilidade Social: a capacidade de os agentes interagirem com outros agentes através de algum tipo de linguagem de comunicação (Genesereth, 1994); Reactividade: Os agentes reconhecem o ambiente e respondem às mudanças que aí ocorrem. O ambiente aqui referido pode ser o mundo físico, um interface gráfico, um agrupamento de outros agentes, uma rede ou ainda uma combinação de todos esses elementos; Pro-Actividade: Os agentes são capazes de tomar iniciativas, apresentando comportamentos dirigidos ao objectivo Qualidades Os agentes possuem diversas qualidades das quais se destacam: (Wooldbridge, 1995) Mobilidade os agentes possuem habilidade para se movimentar na rede; Veracidade - os agentes não comunicam intencionalmente informações falsas; Benevolência - os agentes não têm objectivos conflituosos e fazem o que lhes for pedido; Racionalidade - os agentes têm racionalidade para agir de forma lógica (Galliers, 1998) Categorias Os agentes inteligentes podem ser classificados em várias categorias, de acordo com suas características. A seguinte classificação é apresentada por Andrew Wood: 7 Intelligent Agents : Ecai-94 Workshop on Agent Theories, Architectures, and Languages Amsterdam, the Netherlands August 8-9, 1994 : Proceedings) -Wooldridge, Michael J./ Jennings, Nicholas R. (Edt) Agentes e Assistentes Pessoais 10

11 Introdução Assistente: oferece ajuda e treino. Ensina os passos iniciais para se utilizar e usar um determinado sistema. Fornece apoio contínuo, observando todas as acções do utilizador, as quais pode interceptar e pedir confirmação. Pode ser consultado para mostrar a execução duma tarefa particular, ou então, sugerir métodos alternativos e mais rápidos para executá-la; Guia: ajuda a navegação em bases de dados e híper-media. Classifica, recupera e filtra grandes quantidades de informações, apresentando somente os dados relevantes aos utilizadores, no formato personalizado. Fornece caminhos apropriados para o utilizador navegar pela base de dados, e ajuda-o caso tenha dificuldades; Empregado: executa as tarefas tediosas ou repetitivas. As tarefas são executadas imediatamente e algum tipo de feedback pode ser fornecido tanto pelo utilizador como pelo próprio agente; Disponibilidade: trabalha na ausência do utilizador. De certa forma, seria parecido ao agente empregado, citado anteriormente, excepto pelo facto de as actividades não precisam ser imediatamente executadas. Ou então, são executadas somente após eventos específicos. Por exemplo, pode fazer backups de arquivos de madrugada ou fazer pedidos de compras, caso algum produto atinja o limite mínimo no stock; Comunicador: trabalha com outros utilizadores e seus agentes, para assim, conseguir executar as tarefas pretendidas. Pode, por exemplo, organizar reuniões, reunindo recursos e pessoas. Ou então, pode reunir um grupo de agentes para executar uma actividade mais morosa ou complexa Aplicações O desenvolvimento e investigação de agentes e assistentes pessoais, como já vimos, abrange diversas áreas de actividade tão distintas que permite que o software assista o utilizador ou seja uma extensão das suas capacidades de desempenho. Agentes e Assistentes Pessoais 11

12 Introdução Neste contexto, actividades como gestão de reuniões, pesquisas e filtragem de informação, gestão e execução de tarefas, prestação de cuidados de saúde, auxílio no exercício de engenharia de infra-estruturas e da computação, entretenimento e comércio são items chave a que os agentes e assistentes pessoais estão vocacionados para servir. Destaca-se aqui a sua utilização nas questões práticas da pesquisa de informação e na integração em interfaces inteligentes de apoio ao utilizador Pesquisa de Informação Os agentes são muito utilizados como filtro na recolha de informação e na filtragem de informação relevante. Como sabemos, a informação disponibilizada pela Internet é muito vasta e quando solicitada, muito provavelmente, estará disponível, contudo só conseguimos recuperar parte do que necessitamos. Em geral, os métodos de busca convencionais não parecem ser capazes de resolver este problema. Esses métodos são baseados no princípio do que já é conhecido (registado) e onde está essa informação disponibilizada. Na generalidade o que fazem é utilizar um sistema de informação com bases de dados carregadas de índices para assim proporcionar ao utilizador a informação que deseja. Com o auxílio dos tais índices, o utilizador tem a oportunidade de verificar se a informação solicitada pode ou não ser encontrada na base de dados. Na Internet esta estratégia falha devido aos seguintes factores: Natureza dinâmica da Internet: não há nenhuma supervisão central no crescimento e desenvolvimento da Internet. Qualquer pessoa que quer usar e/ou oferecer informação ou serviços na Internet, é livre para o fazer; Natureza dinâmica da informação na Internet: a informação que não se encontra hoje, pode estar disponível amanhã. E o contrário também acontece, a informação que estava disponível ontem, pode já não estar disponível. Natureza heterogénea da informação: a mesma informação na Internet pode ser disponibilizada em muitos formatos e formas diferentes. Uma solução para este problema é fazer uso de "Agentes Inteligentes" uma vez que se o crescimento da informação continuar a este ritmo, estes mecanismos poderão ser o único modo eficiente para procurar informação na Internet. Algumas vantagens na utilização de agentes nos motores de busca face aos métodos de pesquisa Agentes e Assistentes Pessoais 12

13 Introdução Características dos motores de busca Melhorias que os Agentes Inteligentes podem oferecer Uma busca de informação é baseada em uma ou mais palavras chave introduzidas pelo utilizador. Basta que as palavras chave sejam ambíguas para a consulta encontrar tópicos irrelevantes. Os agentes são capazes de procurar informação de forma mais inteligente, utilizando ferramentas que possibilitam a pesquisa com termos relacionados ou através de conceitos. O mapeamento é realizado pela colheita de informações a partir das referências aos documentos que estão disponíveis na Internet. É um método muito demorado, causador de grande tráfego na rede e não considera a natureza dinâmica da Internet e das informações que nela podem ser encontradas. Os agentes podem gerar a sua própria base de conhecimento sobre fontes de informação disponíveis na Internet, que é actualizada ou ampliada depois de toda busca. A comunicação e cooperação entre agentes habilita-os a executar buscas de informação de forma mais rápida e eficiente, reduzindo o tráfego na rede. A procura por contexto é limitada frequentemente a poucos serviços da Internet. Os agentes assistem o utilizador nas suas necessidades, independentemente da forma como se operam os vários serviços da Internet A informação disponível na Internet têm um carácter dinâmico e grande parte dos motores de busca referenciam lugares (sites) que já não existem, dando origem a referências (links) quebradas. Estes motores de busca não aprendem, por isso não conseguem ajustar os resultados às necessidades dos utilizadores Os agentes ajustam-se de acordo com as preferências e desejos dos utilizadores. Criam-se agentes cada mais adaptados aos utilizadores uma vez que eles vão aprendendo as tarefas executadas e o modo como os utilizadores reagem a certos resultados. Quadro 1: Comparação entre os desempenhos dos motores de busca e a utilização de Agentes Inteligentes Interfaces inteligentes Um interface inteligente tem subjacente um agente implementado por um programa, o qual tende a conhecer através da interacção com o utilizador a personalidade deste. Esse Agentes e Assistentes Pessoais 13

14 Introdução programa, trabalha em background com uma base de conhecimentos, a qual pode ser incrementada ao longo do tempo, pelo utilizador ou pelo próprio agente. Estes agentes são entidades capazes de obter informações desejadas e extrair dados de outros agentes ou utilizadores, e até manipular eficientemente transacções comerciais. Todavia, um interface inteligente pode estar associado a um único utilizador, a uma aplicação, ou a um ambiente de múltiplos utilizadores. O agente deve ser capaz de distinguir experiências e preferências de utilizadores distintos. Um interface inteligente pode ser definido como um personagem, desempenhado pelo computador para representar o utilizador num ambiente virtual. Ao simular e comunicar comportamentos, os interfaces agentes baseiam-se em metáforas de organismos vivos em termos de acessibilidade cognitiva e estilo de comunicação. (Laurel, 1990) 2. Desenvolvimento Agentes e Assistentes Pessoais 14

15 Desenvolvimento 2.1. Tecnologias Arquitecturas A mobilidade, característica comum na definição de agentes, está num objecto (processo, programa, etc..) activo que consegue mover dados e códigos de funcionamento por diversas unidades de memória dentro de um sistema distribuído. Os agentes móveis, por exemplo, devem possuir habilidades para executar operações em qualquer máquina dentro da rede, independentemente do tipo de processador ou do sistema operativo adjacente. Com este tipo de tecnologia, os agentes não precisam de estar instalados em todas as máquinas que poderão utilizá-lo, eles conseguem automaticamente mover-se para as máquinas quando precisam executar alguma tarefa. Esta é uma das características principais no sistema de agentes móveis, semelhante ao utilizado pelo Java Virtual Machine (JVM). O dinamismo natural das classes e objectos Java, combinam com as habilidades avançadas da rede fazendo do Java altamente qualificado para ser usado como plataforma de agentes móveis. Como as classes applets são lidas dinamicamente do servidor Web directamente para o browser, as classes são lidas em tempo real na rede e transmitidas para uma outra localização. O sistema de agentes proporciona uma estrutura na qual os agentes móveis podem trabalhar. Em conjunto com objectos distribuídos dentro do sistema baseado em CORBA contanto com ORB (Object Request Brokers), os agentes solicitam agentes hosts, que proporcionam um ambiente no qual poderão ser executados. No caso das aplicações Java, o ambiente é uma JVM contendo um servidor de objectos onde os agentes realizam as suas operações. Outros agentes podem estar presentes e pode existir comunicação entre si dentro das implementações. Algumas das vantagens consideráveis sobre a utilização das arquitectura de agentes cliente/servidor e sistemas de objectos distribuídos: O desempenho de processamento com agentes é alto, reduzindo assim o volume de transmissão na rede e incrementando a execução. No CORBA, a funcionalidade é equivalente mas a realização de chamadas de métodos remotos repetidos no servidor de objectos não é possível, porque os objectos CORBA não se podem mover através da rede em tempo real. A operação dos agentes não depende da aplicação pela qual o agente foi invocado. Os agentes operam assincronamente evitando que a aplicação cliente tenha de aguardar para obter os resultados. Isto é importantíssimo para utilizadores móveis que não estão sempre ligados em rede. O uso de agentes permite melhorar a nova funcionalidade dentro dos sistemas para execução em tempo real. O sistema de agentes contém mecanismos próprios de distribuição de software automáticos. Um sistema não agente pode exibir estas características mas é necessário mais trabalho na implementação desse protótipo onde haverá atrasos no processamento e geração dos outputs desejados. No entanto, os códigos móveis podem suportar uma transferência de código executável para uma localização remota e para uma execução Agentes e Assistentes Pessoais 15

16 Desenvolvimento assíncrona desde o início. A arquitectura de agentes móveis poderá ser recomendada para sistemas onde as características abordadas são requisitos essenciais. Os agentes móveis resolvem o problema de transmissão pela rede as arquitecturas cliente/servidor não resolvem. As solicitações ou transacções do cliente para o servidor e as repetitivas perguntas/respostas são eliminadas. Os Agentes reduzem o risco na execução e deixam a decisão sobre a localização do código (Cliente vs. Servidor) para ser enviado no final da rotina do processo quando for possível saber mais sobre a finalidade da aplicação. Estes reduzem também problemas oriundos da intermitência ou das dificuldades de conexão. Eles são construídos lentamente para trabalhar "off-line" e os resultados destas solicitações são formulados na retaguarda e apresentados quando a aplicação estiver "on-line" Comunicação entre agentes. Como existe uma grande variedade de software no mercado, criado por diversas pessoas, dos mais diferentes países, filosofias e culturas, obviamente existe uma enorme diferença entre a forma e estrutura dos seus programas. Como os agentes se propõem a comunicar entre os aplicativos do utilizador, sejam eles quais forem, há uma necessidade de criar um padrão uniforme de comunicação. É necessário que primeiro se crie um padrão entre os próprios agentes, para depois de criado e testado, passar a ser usado também nas aplicações comuns. Criar um standard não é uma tarefa simples. Existe a necessidade de ter um grupo de desenvolvimento. Este grupo, tem de ter em consideração a heterogeneidade dos programas, escritos em diferentes momentos, por pessoas diferentes, em diferentes linguagens e com interfaces também diferentes. O grupo DARPA Knowledge Sharing Effort, utiliza a abordagem declarativa, que é baseada na ideia de que a comunicação pode ser modelada com a troca de afirmações declarativas, sendo porém, ao mesmo tempo compactada e suficientemente expressiva para comunicar uma grande quantidade de tipos de informação. Este grupo definiu uma Linguagem de Comunicação de Agentes (ACL), que satisfaz estas necessidades. A ACL é constituída por três partes o seu vocabulário, uma linguagem interna chamada KIF (knowledge Interchange Format) e uma outra linguagem chamada KQML(Knowledge Query and Manipulation Language). Uma mensagem ACL é um expressão KQML na qual os argumentos são termos ou sentenças em KIF, formadas por palavras encontradas no vocabulário da ACL. O vocabulário da ACL é armazenado num dicionário com as palavras apropriadas às áreas comuns das aplicações. Cada palavra tem notações formais (em KIF) e descrição em inglês. É um dicionário aberto permitindo o acréscimo de palavras nas áreas já existentes ou então de novas áreas que possam surgir. Tem-se uma linguagem padrão de comunicação entre agentes. A questão agora é saber como ensinar as aplicações já existentes (legacy software) a dialogar com os agentes. Varias abordagens podem ser realizadas (Figura 1). Figura 1 Abordagens para a integração Agentes e Assistentes Pessoais 16

17 Desenvolvimento Transducer A primeira abordagem será implementar um transducer (tradutor) que serviria de intermediário entre os programas já existentes e os agentes. A aplicação envia a mensagem, o tradutor transforma-a em linguagem ACL e passa ao agente. Na resposta, o tradutor converte para a linguagem da aplicação. Daí resultam problemas associados com os tempos de resposta das traduções de ida e volta e a sua base de conhecimento (quanto mais souber, mais aplicações poderá traduzir, e mais espaço vai ocupar). Apesar disso tem a grande vantagem de funcionar em qualquer aplicativo. Wrapper Esta segunda abordagem implementa um wrapper (envelopedor) ou seja, insere-se código dentro da aplicação para permitir a comunicação em ACL. Isto permite ao wrapper examinar directamente as estruturas de dados do programa e poder mudálas. Torna a comunicação mais eficiente, por não ter que traduzir, diminuiu a comunicação em série e permitiu que a comunicação entre programas que antes não podiam comunicar. No entanto, isto necessita que o código original esteja disponível. Rewrite - Rescrever o programa todo. Aumenta a eficiência e capacidade do programa, e a alteração do código dá ao programa uma nova expressão em termos de funcionalidades e robustez Sistemas multi-agentes. Com a linguagem de comunicação (ou protocolo) e a capacidade de construir agentes disponível, a pergunta que surge é: Como organizar os agentes para colaborarem entre si? Duas abordagens diferentes têm sido exploradas: Comunicação directa - os agentes cuidam da coordenação Coordenação auxiliada - existem programas especiais para organizar a coordenação. Embora ambas sejam interessantes, uma abordagem que permitisse a união delas seria mais prática. Utiliza-se então a abordagem chamada de Sistema Federado. É um sistema em que os agentes não comunicam directamente entre si, mas através de um supervisor, que se encarrega de comunicar entre os diversos supervisores e da comunicação entre os seus agentes. O supervisor precisa de suportar alguns requisitos básicos, permitindo que os agentes possam: pedir informações a outros agentes, observar as actividades de outros agentes, interceptar e mudar os pedidos destinados a outros agentes e estabelecer a comunicação com agentes sob o controlo de outros supervisores (Figura 2). Agentes e Assistentes Pessoais 17

18 Desenvolvimento Figura 2 Sistema Federado Desempenho dos Agentes. O termo medida de desempenho identifica a eficiência de um agente. Contudo, é necessário estabelecer um padrão para determinar o que seria ter êxito para um agente, uma vez que não existe nenhuma medida fixa satisfatória. Este padrão deve ser usado para medir o desempenho dos agentes no seu ambiente, já que estes devem atingir suas metas da melhor forma possível. Alguns aspectos devem ser tidos em consideração como, por exemplo, quando medir. O desempenho do agente deveria ser medido ao longo de todo o seu tempo de actuação. Os agentes poderiam ser subjectivamente indagados sobre o seu desempenho, mas considerando que os agentes poderiam estar em alguns casos, impossibilitados de responder e em outros casos inclinados a iludirem-se, o padrão para a medida do desempenho devia ser um objectivo imposto com alguma autoridade Aplicações apropriadas a agentes Tomando como bases as características comuns dos agentes, podemos identificar um conjunto de características que tornam uma tarefa ou aplicação susceptível a uma abordagem com base na tecnologia de agentes. Propriedades (WOOD, 1996): Adaptação: Tarefa que requer um certo grau de adaptação; o agente necessita desenvolver habilidades para conseguir executar tarefas. Também inclui métodos para evitar falhas e se adaptar-se às próprias necessidades, desejos e objectivos pessoais dos utilizadores. Agentes e Assistentes Pessoais 18

19 Desenvolvimento Pesquisa: A tarefa não é completamente definida; o agente deve considerar uma grande quantidade de possíveis soluções, escolhendo uma das mais adequadas de acordo com sua experiência. Demonstração: A tarefa envolve aprendizagem e treino. Isto inclui ensinar os utilizadores a utilizar as ferramentas de software da maneira mais eficaz e por outro lado justificar os passos que está a exercer. Ajuda: Esta tarefa requer um certo grau de cooperação entre o utilizador e o agente. O agente poderia fazer críticas construtivas ao modo de trabalhar do utilizador, ou dar sugestões sobre como o utilizar deverá utilizar melhor os recursos do sistema. Autonomia: A tarefa requer atenção constante ou regular, mas reduzida entrada ou interacção. Desta forma, delegar esta tarefa seria muito útil e benéfico. Um exemplo seria a monitorização de sistemas simples, onde uma mudança no comportamento poderia gerar a execução automática de alguma tarefa ou acção. Assíncronia: A tarefa tem um intervalo significativo entre o seu início e o seu fim. Este intervalo pode ser devido ao tempo de processamento de grandes quantidades de informação ou mesmo à falta de informações vitais num determinado instante Competição A tecnologia de agentes é significativa porque há um grande interesse comercial que rodeia esta tecnologia. Empresas como IBM, SDK, Mitsubishi s Concordia, General Magic e Telescript estão envolvidas em projectos com esta tecnologia. Os agentes, podem não ser de imediato a principal tecnologia em uso, mas são tidos em muita consideração pelas empresas já envolvidas no desenvolvimento desta tecnologia. Grande parte dos fabricantes actuais de PDAs 8 já existentes no mercado estão conscientes que os seus modelos terão de estar preparados com aplicativos que permitam o envio de comando de operações para agentes inteligentes. Segundo a AlphaCONNECT 9 existe uma nova funcionalidade wireless no PALM VII 10 que irá permitir utilizar uma Network Query Language (NQL) neste modelo. Qualquer utilizador que utilize esta linguagem poderá gerar aplicações inteligentes baseadas em agentes para o Palm VII ou outro PDA, de modo que, virtualmente possam verificar, qualquer tarefa realizável na Internet por qualquer utilizador. A título de exemplo, poderão ser realizados preenchimentos de formulários, retornos de informações e até a realização de transacções. 8 Personal Digital Assistant - PDA 9 Internet Division da AlphaServ.com publicou um artigo em Janeiro de 2000 intitulado Intelligent Agents Come To Palm VII 10 Modelo topo de gama da 3Com, com sistema operativo PalmOS, já possui capacidades wireless, Agentes e Assistentes Pessoais 19

20 Desenvolvimento Users will be able to access and control a server-based version of NQL with the Palm VII or other PALMOS equipment without running additional software running on the device. NQL users subsequently can then use the bots to perform functions anywhere within the Palm Computing network just as they would if they were working directly on the server (AlphaCONNECT, 2000) 2.3. Mercados A super auto-estrada da informação liga directamente milhões de pessoas, por isso qualquer uma está habilitada a ser tanto um mero consumidor como até um potencial fornecedor de produto. De modo a garantir negociações eficazes e seguras são necessários sofisticados mediadores. Os agentes comerciais electrónicos (brokers) têm um papel muito importante neste aspecto, pois organizam os mercados que promovem um consumo e produção da informação eficientes Relação Fornecedores /Clientes Na relação Fornecedores/Clientes existem quatro limitações muito importantes quando se trata de negociações com transações privadas sejam os intermediários meios humanos ou electrónicos. (Resn,1995) Pesquisa de mercado Agentes e Assistentes Pessoais 20

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