DAS Inteligência Artificial Aplicada à Controle de Processos e Automação Industrial

Transcrição

1 DAS Inteligência Artificial Aplicada à Controle de Processos e Automação Industrial Aluno: André Faria Ruaro Professores: Jomi F. Hubner e Ricardo J. Rabelo 29/11/2013

2 1. Introdução e Motivação 2. Estado da Arte 3. Aplicações 4. Conclusões 5. Debate 2

3 A computação em nuvem é um modelo que permite o acesso sob demanda à rede para um grupo de recursos computacionais configuráveis e compartilhados que podem ser rapidamente provisionados e liberados com um esforço mínimo de gerenciamento ou de interação com o provedor de serviços. [NIST - National Institute of Standards and Technology]

4 NIST apresenta as características essenciais. Segundo Youseff et al. (2008), os modelos de serviços em nuvem são geralmente classificados em: IaaS, DaaS, SaaS, PaaS e CaaS. 4

5 NIST descreve quatro modelos de implementação de Cloud. 5

6 Agentes são programas de software independentes que incorporam o conhecimento de domínio e tem capacidade de comportar-se com um determinado grau de independência para realizar as ações necessárias para atingir os objetivos especificados. Eles são projetados para operar em um ambiente com mudança dinâmica. [Talia, 2011] 6

7 As principais características de agentes incluem: [Talia, 2011] Autonomia - agir de forma autônoma; Pró atividade - perseguir seus próprios objetivos definidos individualmente; Reatividade - reagir a eventos e estímulos externos; Comunicação e cooperação - interagir e comunicar com outros agentes (em vários sistemas de agentes), para trocar informações, receber instruções e dar respostas e cooperar para cumprir seus próprios objetivos; Negociação - realizar conversas organizadas para atingir um grau de cooperação com outros agentes; Aprendizagem - melhorar o desempenho e tomada de decisão ao longo do tempo, ao interagir com o ambiente externo. 7

8 Como afirma Sycara (1998), as características do MAS são: Cada agente tem informação incompleta ou capacidades para resolver um problema, além de ter um ponto de vista limitado sobre a tarefa global; Não existe um sistema de controle global; Os dados são descentralizados; e A computação é assíncrona. 8

9 A computação em nuvem é uma tecnologia em expansão. Clouds fornecem infraestruturas em larga escala para a computação de alto desempenho que pode se adaptar às necessidades do usuário e da aplicação. Elas podem ser integradas com Sistemas Multi-Agentes (MAS) que são dotados de comportamento inteligente. A união destas duas tecnologias é usada para obter alto desempenho e tornar as nuvens mais flexível e autônomas. 9

10 Busca por conhecimento sobre: Integração de Tecnologia de Cloud e MAS. Infraestruturas e ferramentas para a composição de recursos computacionais em nuvem de forma autônoma. Motores de busca de serviços em nuvem. 10

11 Aborda o uso do MAS (Multi-Agent System) na Computação em Nuvem e como essa união de tecnologias pode ajudar em sistemas de busca. Cloud Agentes Inteligentes MAS (Multi-Agent System) Gestão de Agentes Cloud Inteligente Cloud usando Agentes Manutenção de Cloud orientada a Agentes Agentes de Busca Inteligentes 11

12 Aborda modelos e arquiteturas de computação em nuvem, sua utilização em aplicações paralelas e distribuídas, e examina as analogias, diferenças e potenciais sinergias entre Cloud e Sistemas Multi-Agentes. Cloud Computing MAS (Multi-Agent System) Cloud usando Agentes Agentes usando Cloud 12

13 Introduzir de um paradigma baseado em agentes para a concepção de ferramentas de software e bancos de teste para o gerenciamento de recursos de nuvem; Projetar e desenvolver Cloudle - um motor de busca baseado em agentes para apoiar a descoberta de serviços em nuvem; Mostrar que os protocolos de negociação em sistemas multiagentes podem ser efetivamente adotado para reforçar a negociação de serviços em nuvem e comércio em nuvem; e Mostrar que o paradigma cooperativo de resolução de problemas em sistemas multiagentes podem ser adotado para automatizar a composição de serviços em nuvem. 13

14 Arquitetura Cloudle 14

15 Negociação de Serviços e Comércio em Nuvem 15

16 Composição de serviços de Nuvem baseada em Agentes 16

17 Propõe uma abordagem baseada em agentes para compor serviços em ambientes multi-nuvem para diferentes tipos de serviços; Método de composição de serviços baseada em autoorganização; Uso de SR-CNP (Protocolo Contract Net Semi-Recursivo), seguindo a estratégia de dividir para conquistar, com vantagem de poder selecionar serviços contratados com base em taxas dinâmicas. Banco de teste implementado usando Java e Framework de agentes JADE. 17

18 Propõe uma abordagem baseada em agentes para apoiar a execução do fluxo de trabalho em uma ou várias nuvens; Define metodologias baseadas rede Petri para criar fluxos de trabalho e recursos de nuvem; Implementação de um banco de teste baseado em agentes para simular a execução do fluxo de trabalho distribuído; Banco de teste implementado usando Java e Framework de agentes JADE. 18

19 Não foram encontrados serviços de Cloud que associam o uso de MAS. Por ser uma abordagem recente existem poucos estudos relacionados ao tema. 19

20 Os estudos realizados contribuem com: Da computação em nuvem, contribui para a área de gestão de recursos em nuvem através da elaboração de várias abordagens inovadoras para facilitar a descoberta de serviços em nuvem, a negociação de serviços e composição de serviços. De sistemas multiagentes, demonstra a aplicação de: paradigmas para solução de problemas de cooperação para automatizar a composição de serviços em nuvem; negociações complexas e simultâneas em nuvem; e o uso de agentes para a construção de um motor de busca em nuvem. Uso das duas tecnologias para produzir Clouds inteligentes e com alta performance e autonomia. 20

21 Sim, K. M. (2012). Agent-Based Cloud Computing. IEEE TRANSACTIONS ON SERVICES COMPUTING, VOL. 5, NO. 4. Gutierrez-Garcia, O; Sim, K. M.(2012). Agent-based Cloud service composition. Springer Science+Business Media Gutierrez-Garcia, O; Sim, K. M.(2012). Agent-based cloud workflow execution. Integrated Computer-Aided Engineering 19 (2012) Dineshkumar, R.C; Ashwin, R. (2012). Multi-Agent based Cloud Services. IJCA Proceedings on EGovernance and Cloud Computing Services. EGOV(1):7-10. Talia, D. (2011). Cloud Computing and Software Agents: Towards Cloud Intelligent Services. WOA, volume 741 of CEUR Workshop Proceedings, page 2-6. Youseff, L; Butrico, M.; Da Silva, D. (2008). Toward a Unified Ontology of Cloud Computing. Proc. Grid Computing Environments Workshop (GCE 08), Sycara, K.P. (1998). Multiagent systems. AI Magazine, vol. 19, no. 2, pp

22 Abstração da negociação de recursos; Recursos parecem ilimitados; Comodidade do usuário/consumidor; Confiabilidade de acesso aos recursos; Vulnerabilidades a ataques. 22