Agentes Autónomos e Sistemas Multiagente

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1 Instituto Superior Técnico Licenciatura e Mestrado em Engenharia Informática e de Computadores Campus Alameda e Tagus Park Agentes Autónomos e Sistemas Multiagente 1 o Exame 8 de Julho de :00h 13:00h Nome: Número: Escreva o seu número em todas as folhas do exame. O tamanho das respostas deve ser limitado ao espaço fornecido para cada questão. O exame tem 9 páginas com 7 perguntas, estando assinalada no princípio de cada pergunta, entre parêntesis, a sua cotação. Boa sorte. 1. (2.0) Os agentes autónomos e inteligentes podem ser caracterizados através das suas propriedades. a. (1.0) De entre diversas propriedades destacam-se a pró-actividade, racionalidade, capacidade social, mobilidade e adaptação ao meio. Descreva estas propriedades. b. (1.0) Os Aibos, dos quais foram vistos alguns vídeos nas aulas teóricas, são robots usados no RobotCup. Analise de que forma os Aibos poderão ou não implementar as propriedades referidas, dando exemplos baseados no seu comportamento.

2 N o 2 2. (7.5) Considere um sistema constituído por uma arena na qual vivem dois tipos de animais: os predadores e as presas. Cada um deles vive de acordo com um conjunto de regras simples. As presas mantêm-se juntas e procuram comida e água. Os predadores vivem isolados à procura de presas. No mundo existem fontes de comida, necessárias às presas, que necessitam de tempo a tempo de se deslocar para comer. Os predadores, por outro lado, procuram as presas para se alimentar. Todos os animais necessitam de água, e há diversos locais onde a podem encontar. As fontes de água e comida aparecem e desaparecem, pelo que os animais para sobreviverem têm que se deslocar. As presas vivem sempre juntas, em comunidade, e nenhuma se afasta mais do que 6 metros das outras. Os predadores só atacam presas quando estas estão isoladas (pelo menos a uma distância de 4m do companheiro mais proximo). Todos os animais se não se alimentarem ou beberem ao final de 10 ciclos (dias) morrem. Por outro lado, as presas reproduzem-se a velocidade três vezes maior que os predadores. Considere um mundo virtual cuja área é descrita por uma grelha. O mundo possui fontes de comida e de água (que aparacem e se gastam). Todos estas entidades estão localizadas em posições aleatórias. Há 3 vezes mais presas que predadores. Inicialmente, nenhum agente conhece a posição das fontes de comida e de água. Para explorar o mundo todos os agentes possuem um conjunto de sensores e actuadores. Como exemplo, alguns sensores são apresentados de seguida (estando esta lista muito incompleta). ao-pé-comida? Verdade caso a presa esteja ao pé da comida; direcção-presa? Devolve a direcção cardeal para o qual a formiga está virada, nomeadamente: N, S, E, O, NO, NE, SE, SO; frente-livre? Verdade se a posição em frente não tiver obstáculos; a. (1.5) Apresente uma lista de sensores e actuadores para as presas e para os predadores, que lhe permita integrar os agentes no mundo de acordo com o cenário apresentado.

3 N o 3 b. (1.0) O ambiente de um sistema multi-agentes pode ser caracterizado segundo quatro propriedades: acessibilidade, determinismo, dinamismo e continuidade. Descreva sucintamente estas propriedades e caracterize, justificando, o mundo apresentado. c. (1.5) Considere um agente reactivo puro para modelar os predadores. Proponha um conjunto de regras que simule o comportamento descrito em cima. Explicite a prioridade relativa das regras.

4 N o 4 d. (1.0) Enuncie dois problemas da abordagem reactiva pura para este cenário. e. (1.5) Considere um agente com uma arquitecura BDI para modelar as presas. Apresente um conjunto possivel de crenças, desejos, intenções que permitam aos agentes ter um bom desempenho no ambiente.

5 N o 5 f. (1.0) Com base nas crenças, desejos e intenções que apresentou na alinea anterior descreva o processo de decisão e os planos de acção dos agentes que modelam as presas.

6 N o 6 3. (2.5) A seguinte imagem representa o esquema da arquitectura InteRRaP. Figura 1: Arquitectura InteRRaP a. (1) Esta arquitectura é uma arquitectura horizontal ou vertical? Justifique. b. (1.5) Explique (usando dois exemplos ilustrativos) de que forma a arquitectura permite por um lado uma resposta rápida (reactiva) e por outro um comportamento orientado a objectivos.

7 N o 7 4. (4.5) Considere o cenário em que 4 amigos, adeptos do futebol, mas vivendo em cidades diferentes, conseguiram bilhetes para 5 jogos do mundial, numa cidade proxima (Mielitz). Todos eles têm viatura própria para se deslocarem aos encontros, mas decidem negociar as diversas deslocações de forma a usarem simplesmente um carro e pouparem gasolina. A Figura 2 mostra as distâncias entre as cidades dos quatro amigos. Os agentes Afonso e Beto vivem em Borlina a 80km de Dortung. O agente Cristiano vive em Dortung e o agente Deco vive em Frankenstein, a 40 km de Dortung. A cidade onde vai ser os jogos (Mielitz) é a 80km de Dortung. Figura 2: Distancias entre as cidades a. (1.5) Diga como se processaria a negociação se todos os agentes adoptassem o protocolo de concessão mútua. b. (1.0) O que significa um negócio ser "pareto optimo"? Dê um exemplo de um negócio pareto optimo para o cenário apresentado.

8 N o 8 c. (1.0) Assumindo que o agente Afonso usa o protocolo de concessão mútua e a estratégia de Zeuthen, dê um exemplo de uma primeira proposta. Explique porquê. d. (1.0) Em cenários como o apresentado é frequente surgirem situações de conflito. Estas surgem devido a diversos factores. Dê exemplos de condições que poderão levar a um conflicto.

9 N o 9 5. (2) Uma das formas de chegar a acordo são os leilões. a. (1.0) Caracterize o leilão inglês. b. (1.0) Considere que é um agente leiloeiro. Uma vez que recebe um pagamento proporcional ao valor pelo qual um determinado artigo é arrematado é natural que pretenda que os preços de venda sejam o maior possível. Descreva para os leilões ingleses e para os leilões vickrey quais as estratégias que poderá seguir para aumentar o seu lucro e quais os seus riscos. 6. (1.5) A melhor metáfora que concebo para a interacção Homem-Máquina é a de um mordomo inglês bem treinado, Nicholas Negroponte. Comente esta afirmação reflectindo sobre a mudança de paradigma proposta pelos agentes de interface.