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 Nome: 2 o Exame 21 de Julho de :00h 19:30h 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. (8.0) Uma colónia de formigas procura comida. Cada formiga segue um conjunto de regras simples, mas a colónia, como um todo, apresenta um comportamento complexo. Quando uma formiga encontra uma fonte de comida, carrega um bocado e regressa ao seu formigueiro. As formigas possuem um mecanismo baseado no cheiro que lhes permite saber onde se encontra o formigueiro. No caminho de regresso, vão largando um químico de modo a permitir que outras formigas possam chegar à fonte de comida. À medida que se aproximam do formigueiro as formigas largam menos químico. O rasto de químico vai-se evaporando com o tempo, mas é reforçado à medida que mais formigas carregam comida da fonte para o formigueiro. Quando toda a comida do mundo acaba, as formigas regressam ao formigueiro. Considere um mundo virtual cuja área é descrita por uma grelha. O mundo possui fontes de comida, obstáculos (pedras, árvores, etc.) e um formigueiro de formigas. Todos estas entidades estão localizadas em posições aleatórias. O mundo é habitado por agentes formiga. Inicialmente, as formigas não conhecem o mundo à excepção da posição do seu formigueiro. Para explorar o mundo possuem um conjunto de sensores e actuadores descritos de seguida. Sensores: carrega-comida? Verdade caso a formiga esteja a carregar comida; direcção-formiga? 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; comida-em-frente? Verdade se a posição em frente tiver comida; quantidade-químico-em-frente? Devolve um valor que representa a quantidade de químico existente na posição em frente. Devolve 0 se não existir químico; direcção-do-formigueiro? Devolve a direcção mais próxima para o formigueiro de entre as seguintes: N, S, E, O, NO, NE, SE, SO; distância-ao-formigueiro? Devolve a distância ao formigueiro. Se a distância for de 1 unidade, o formigueiro encontra-se em frente à formiga. Actuadores: roda-45-esq A formiga roda 45 o para a sua esquerda; roda-45-dir A formiga roda 45 o para a sua direita; move-em-frente A fomiga desloca-se para a posição em frente (segundo a direcção para qual está virada); apanha-comida A formiga apanha a comida, se esta existir na posição em frente; larga-comida A formiga larga a comida na posição em frente; larga-químico-em-quantidade(quantidade) A formiga larga uma determinada quantidade de químico na posição em frente.

2 N o 2 a. (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 das formigas. b. (2.0) Considere um agente reactivo puro para modelar as formigas. Proponha um conjunto de regras que simule o comportamento descrito em cima. Explicite a prioridade relativa das regras.

3 N o 3 c. (1.0) Enuncie dois problemas da abordagem reactiva pura para este cenário. d. (0.5) Considere agora um agente deliberativo BDI para modelar as formigas. Descreva o ciclo de um agente deliberativo BDI. e. (2.0) Modele o comportamento das formigas com base numa arquitectura BDI. Descreva as crenças, desejos, intenções, a função que gera desejos e a função que converte desejos em intenções.

4 N o 4 f. (1.0) Neste cenário agente deliberativo BDI caracterize o compromisso dos agentes com as suas intenções e planos neste cenário. 2. (3.5) Considere a interacção entre dois deputados no seguinte cenário: Dois deputados (A e B), adversários políticos, tem de votar para a aprovação de uma nova lei a qual torna crime o acto de queimar a bandeira nacional. Individualmente, cada deputado acredita que a lei é um atentado à liberdade de expressão. Assim, o dilema é o seguinte: se ambos votarem a favor da lei, serão vistos como patriotas mas sentir-se-ão mal por ter votado contra as suas crenças; se ambos votarem contra a lei, serão vistos como defensores da liberdade de expressão e sentir-se-ão bem por ter votado de acordo com as suas crenças; contudo, a melhor situação seria se um deputado votasse a favor enquanto que o outro contra, porque isto tornaria o primeiro num herói nacional enquanto que arruinaria a carreira política do segundo. Assim, como votar? a. (1.0) Represente a matriz de payoff para o cenário apresentado. b. (1.5) Quantos equilíbrios de Nash existem neste cenário? Se existir(em), enumere-o(s), justificando.

5 N o 5 c. (1.0) Se estivesse a implementar um agente deputado, que decisão faria o agente tomar? Justifique. 3. (3.0) Os leilões podem ser vistos como uma forma de chegar a um acordo numa sociedade de agentes com interesses individuais. a. (1.0) Existem 3 tipos de valores associados a um determinado objecto que vai a leilão: o valor comum, o valor privado e o valor correlacionado. Caracterize, sucintamente, cada um deles. Se necessário use exemplos. valor comum valor privado valor correlacionado b. (1.0) Quais as três dimensões na qual se caracteriza um determinado tipo de leilão? Caracterize, sucintamente, cada uma delas.

6 N o 6 c. (1.0) Caracterize o leilão Vickrey segundo as três dimensões. 4. (2.0) Considere o protocolo Contract Net. a. (1.0) O protocolo Contract Net começa com o Coordenador a enviar uma mensagem de pedido de propostas para a realização de uma dada tarefa. Esta mensagem deve conter 5 informações essenciais, indique 3 delas. b. (1.0) Em que casos é que o Coordenador do protocolo Contract Net poderá não receber resposta? Qual foi a solução encontrada para este problema?

7 N o 7 5. (1.5) Os personagens sintéticos são muitas vezes usados em cenários de interacção com o utilizador. Alguns destes cenários envolvem a interação num grupo com o objectivo de resolver uma tarefa comum como, por exemplo, se verifica nos jogos de role-play em computador. No entanto essa interacção, em grupo, tem normalmente vários problemas. No seminário sobre dinâmica de grupos foram apresentados os principais. Descreva-os sucintamente. 6. (2.0) Considere um jogo do tipo first-person-shooter no qual participam agentes pertencentes às equipas dos jogadores humanos ou às equipas adversárias. Que valor poderá ter a modelação de emoções nestes agentes?

8 N o 8 7. (2.0) Substituindo o paradigma da invocação remota de procedimentos, o paradigma da programação remota possibilitou o surgimento dos agentes móveis. a. (1.0) Explique em que consiste o paradigma da programação remota. b. (1.0) Enuncie duas vantagens deste paradigma. Justifique.