RELATÓRIO FINAL DE ATIVIDADES PIBIC ou PIBITI

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1 Universidade Federal da Bahia Pró Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica P IBIC UFBA RELATÓRIO FINAL DE ATIVIDADES PIBIC ou PIBITI Nome do Bolsista Titulo do Plano Título do Projeto Nome do Orientador Grupo de Pesquisa (opcional) Palavras Chave (até 3) Período de Execução Cleber Pinelli Teixeira Projeto MecaTeam 2008: Capacitação do Agente Autônomo Concorrente para Realização de Planos no Âmbito do Futebol de Robôs Projeto MecaTeam Augusto Cesar Pinto Loureiro da Costa MecaTeam Inteligência Artificial, Sistemas Multi Agente, Futebol de Robôs AGOSTO DE 2008 A JULHO DE 2009

2 1. Resumo A RoboCup, ''Robot World Cup'', é uma iniciativa de um grupo internacional de pesquisadores em Inteligência Artificial e Robótica que propõe um problema padrão a ser solucionado: uma partida de futebol de robôs. Esta iniciativa permite que diversas técnicas destas áreas sejam testadas e, principalmente, comparadas. O futebol de robôs reúne grande parte dos desafios presentes em problemas eminentemente distribuídos do mundo real, tais como, veículos autônomos, busca de informação em bases de dados distribuídos, planejamento da geração de energia elétrica, recomposição de linhas de transmissão, controle de tráfego aéreo e urbano etc. Sendo assim, o futebol de robôs apresentase como um laboratório para pesquisa e ensino em automação industrial, Robótica e Inteligência Artificial. O projeto MecaTeam teve seu início na UFBA em 2003 e desde então vem sendo utilizado para extrair temas para orientação de trabalhos de Iniciação Científica no Curso de Bacharelado em Ciência da Computação e dissertações no Programa de Pós graduação em Mecatrônica. 2. Introdução e objetivos do projeto O MecaTeam é um time de futebol de robôs simulado que vem evoluindo gradativamente. Em 2007 durante a iniciação cientifica provida pelo programa Permanecer, a meta cumprida foi a proposta de uma mudança na arquitetura do time, utilizando programação multi thread, dividindo sua arquitetura em três camadas. O presente Plano de Trabalho propôs uma continuidade ao projeto que consiste na capacitação das bases de conhecimento dos agente que controlam os robôs do MecaTeam 2008 a realização autônoma de planos. Tais planos contém o conhecimento necessário para identificar o estado corrente do jogo, selecionar o objetivo do robô, e como base no estado corrente e no objetivo e nas habilidades do robôs, escolher o comportamento que será utilizado pelo robô. A figura acima à esquerda evidencia a arquitetura do agente autônomo concorrente, que tem sido desenvolvida gradativamente, onde o nível reativo é tratado pelo Uva Base (time base disponibilizado pelo Uva Trilearn), o nível instintivo é tratado por um sistema baseado em conhecimento mostrado na figura à direita, e o nível cognitivo que foi resultado do ultimo Plano,

3 onde utilizando programação multi thread conseguimos criar um novo nível, que consiste nas bases estratégicas que os agentes deverão ter para desempenhar as tarefas em grupo. O objetivo atual foi modelar as bases instintivas que servirão de alicerce para o próximo Plano que deverá focar nas bases cognitivas. A capacitação dos agentes, consiste em popular a base de fatos do agente, que são as informações colhidas do modelo de mundo consideradas pelo especialista relevantes a serem utilizadas, como por exemplo, quem é o oponente mais próximo, quem tem a posse de bola etc. E modelar as regras que determinam a escolha do comportamento a ser executado em dado momento. Após a realização destas atividades, os agentes deverão apresentar um comportamento mais inteligente. 3. Atividades executadas no período Tarefas finalizadas: Melhorar drible dos agentes; Melhorar marcação do time; Estudar os TDP's dos times que participaram da ultima competição; Melhorar defesa do time baseado nos times que participaram das eliminatórias; Modificação das bases de regras do instintivo, que precisavam se adequar com a criação do nível cognitivo; Preparação do time para a Competição Latino Americana de Robótica; Utilização mais eficiente do carrinho (apenas em situação de emergência); Modificar formação do time, testar e adaptar às regras; Gerar versão MecaTeam Base, para que outras equipes possam reutilizar a nossa arquitetura; Estabelecer e testar a comunicação entre os agentes, utilizando o próprio modelo do Uva; Tarefas em andamento/finalizando: Melhorar comportamento do goleiro; Criação de estratégias e planos que envolvem um grupo de agentes, diferentemente do raciocínio instintivo; Criação de jogadas ensaiadas; Adaptação do time para as novas mudanças do servidor 13, pois houveram mudanças bastante significativas; Criar um modelo de decisão de mensagens a serem comunicadas pelos agentes; Preparar apresentação para a recepção dos calouros (para agosto), com o intuito de motivar os mesmos, a participar do projeto, demonstrando as vantagens em participar de atividades de Iniciação Científica; Preparação para a Competição Brasileira de Robótica 2009 (para setembro); 4. Dificuldades e soluções A maior dificuldade é por haver apenas um bolsista no projeto, o que acaba gerando diversas pendências no andamento do mesmo, pois em um time de futebol de robôs existe muito a se fazer. As duas principais tarefas são trabalhar com técnicas sofisticadas que possam gerar artigos científicos e a capacitação do time para obter boa participação nas competições. Os times que mais se destacam nas competições são normalmente as que possuem equipes razoavelmente grandes e consolidadas.

4 A única forma de superar essa dificuldade foi por já estar habituado ao projeto, pois venho trabalhando desde 2007, onde já vinha buscando embasamento suficiente para conseguir prosseguir no projeto mesmo que não houvessem mais integrantes para ajudar. 5. Resultados e Discussão O MecaTeam propõe uma arquitetura diferenciada com três níveis decisórios (cognitivo, instintivo e reativo), que foi resultado de planos anteriores que hoje vem sendo melhorado e mantido de forma a continuar no páreo em relação aos melhores times brasileiros. Na competição Latino Americana de Futebol de robôs, o MecaTeam foi o 3º colocado, resultado bastante relevante e motivador que conseguimos obter após a realização de trabalho árduo, e continuamos com a idéia de mantermos o time competitivo ao longo dos anos. Em setembro deste ano nós participaremos da Competição Brasileira de Robótica, com grandes condições de chegarmos as finais, pois o time vem sendo capacitado durante a vigência deste projeto, onde foram feitos estudos que puderam amadurecer melhor as idéias no que tange o problema do futebol de robôs, manipulando resultados científicos e práticos. 6. Considerações finais A execução deste Plano de Trabalho foi muito importante para a continuidade do projeto como um todo, pois pudemos concluir as pendências do Plano anterior, assim como criar um amadurecimento maior para executar o Plano seguinte que terá como alicerce tudo que foi feito até o momento. A principal meta no momento é tentar superar o ultimo resultado obtido na competição brasileira que ocorrerá em setembro, onde podemos afirmar ter um time competitivo o bastante. 7. Referências bibliográficas Remco de Boer and Jelle R. Kok. The Incremental Development of a Synthetic Multi Agent System: The UvA Trilearn 2001 Robotic Soccer Simulation Team. Master's Thesis, University of Amsterdam, The Netherlands,2002. KOK, J. R.; VLASSIS, N.; GROEN, F. Team description uva trilearn In: RoboCup 2003 Symposium. [S.l.: s.n.], BITTENCOURT, G. Inteligência Artificial Ferramentas e Teorias. [S.l.]: Editora da UFSC, ISBN , 362 p., Florianópolis, SC, 2 edição, 2001 Costa, A. L. d., Bittencourt, G., Gonçalves, E. M. N., and Silva, L. R. (2003). Expert Coop++: Ambiente para desenvolvimento de sistemas multiagente. IV ENIA Encontro Nacional de Inteligência Artificial, páginas XXIII Congresso da Sociedade Brasileira de Computação. Pinelli, C.; de Santana Júnior, O. V. & Costa, A. L. MecaTeam 2008: Programação concorrente para futebol de robôs simulado, VIII ERBASE (Escola Regional de Computação Bahia Alagoas Sergipe), 2008

5 de Santana Júnior, O. V.; Chavez, C. & Costa, A. L. MecaTeam Framework: Uma Infra estrutura para Desenvolvimento de Agentes de Futebol de Robôs Simulado, VIII ERBASE (Escola Regional de Computação Bahia Alagoas Sergipe), Participação em reuniões científicas e publicações Participação na V Competição Latino Americana de Robótica (Larc), 2008, e premiação de 3º Colocado na Competição. 9. Anexos Pelo fato de o projeto ser uma continuidade de um projeto anterior no qual houve publicação em evento regional, o plano propôs apenas a capacitação dos agentes o que evidencia apenas um trabalho técnico, diferente de outrora. Daí não tivemos contribuição suficiente para gerar resultados teóricos, mas sim práticos.

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