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AGENTES
RACIONALES
  FÍSICOS

Pontificia Universidad Javeriana
Facultad de Ingeniería
Grupos de Investigación SIDRe – SIRP - Takina
Ing. Enrique González Ph.D.

Curso Robótica Móvil 2007-3
Por Qué Agentes?
                                        Conocimiento
                                    E
Entidad Autónoma
                                    n
                                    c
                                         Recursos
                                    a
                                    p
                                    s
                                         Servicios
                                    u
                                    l
                                    a    Conducta
 Entidad R i l
 E tid d Racional

                                    C
   Entidad S i l
   E tid d Social                   o
                                           Robot
                                    o
                                    p    Autónomo
                                    e     Social
                                    r
                                    a
 Pontificia Universidad Javeriana         Ing. Enrique González Ph.D.
Aplicaciones SMA
   Administración Distribuida de Proyectos
         RAPPID, Processlink
   Negocios y C
   N    i     Comercio El
                    i Electrónico
                            ói
         vReps, Agent–Based Market Space
   Recopilación d I f
   R    il ió de Información
                         ió
         MySpiders, Ebot, NetSumm
   Robótica
         Robótica Cooperativa → RoboCup
   Otros Campos de Aplicación de SMA
         asistentes personales y financieros, supervisión
         hospitalaria, bancarios, difusión de noticias y
             p
         publicidad, realidad virtual y avatares, control de
         procesos y manufactura
 Pontificia Universidad Javeriana                Ing. Enrique González Ph.D.
Agentes Racionales



Pontificia Universidad Javeriana   Ing. Enrique González Ph.D.
Qué es un Agente Racional?
  Hacer lo Correcto
Actuar R i
At     Racionalmente
               l    t
                        Ideal : Maximizar




     Exito




                            Evaluar
Definición de Agente

                        Objetivos               Comportamiento


  Actúa

  Percibe
  P ib
                                                Recursos Propios
 Modela
                                                 Ofrece Servicios
                                Comunica

                                    Reproduce
 Pontificia Universidad Javeriana                   Ing. Enrique González Ph.D.
Características de un Agente
                                                 Control Parcial
                                  Situado
                              Habita Ambiente
                                                      Puede
                                                  Influenciarlo

                                                 No Intervención
Agente                                               Externa
                                 Autónomo
                              Efectua Acciones
                                                  Estado Interno
                                                 Comportamiento


                                 ProActivo          Decidir y
                             Alcanza Objetivos       Actuar
    Pontificia Universidad Javeriana              Ing. Enrique González Ph.D.
Agente y su Entorno


         Sensores
                                    Ambiente
                                      Ti




           Efectores
                                    Ambiente
                                      Ti+1


 Pontificia Universidad Javeriana       Ing. Enrique González Ph.D.
Mapeo Percepción/Acción


Ambiente                     Secuencia de Percepción
                                                           Metas
  Ti



                                           Mapeo
  Ambiente
    Ti n
    Ti+n
                                                             Acción
                      Acción 1
                                       ?                     Correcta
                      ...
                      Acción M

    Pontificia Universidad Javeriana                   Ing. Enrique González Ph.D.
Arquitectura del Agente

Arquitectura

  Hardware
  Software
  Operativo




Programa Agente

  Pontificia Universidad Javeriana   Ing. Enrique González Ph.D.
Mapeo – Toma de Decisiones
Sistema Basados en Reglas
     Reglas tipo “SI <condición> ENT <acción>
     Evaluación concurrente y disparo controlado
Sistemas Difusos
     Reglas basadas en variables lingüísticas
     Manejo explicito de la ambigüedad
Redes Neuronales
     Unidades de procesamiento multi-conectadas
     Capacidad de aprendizaje a partir de ejemplos
Algoritmos Genéticos
  g
     Evolución del sistema basado en su calidad para
     alcanzar sus metas en un ambiente particular
Pontificia Universidad Javeriana           Ing. Enrique González Ph.D.
Tipos de Agentes
  Agente Comunicativo Puro

                   Representación Parcial de otros Agentes


           Comportamiento depende de las Comunicaciones

  Agente S
         Situado Puro

                  Inmerso en el A bi t sin Representarlo
                  I           l Ambiente i R       tl


          Comportamiento depende solo de las Percepciones

Pontificia Universidad Javeriana                      Ing. Enrique González Ph.D.
Tipos de Agentes
  Agente Cognitivo/Deliberativo

                   Planificación con Capacidad de Anticipar


  Razonamiento utilizando una Representación del Ambiente

  Agente Reactivo Puro

                 Inmerso en el A bi t sin Representarlo
                 I           l Ambiente i R       tl


  Comportamiento Generado por Reacciones a los Estímulos

Pontificia Universidad Javeriana                       Ing. Enrique González Ph.D.
Tipos de Agentes

           Tipo de
                          Agentes                  Agentes
           Agente
                         Cognitivos               Reactivos
 Aspecto

                      SI - Capacidad de          NO Hay
 Planificación       Anticipar y Predecir   Reacciones Directas
                       Eventos Futuros        a los Estímulos

                      SI - Razonar sobre         NO Hay
Representación
  del Mundo          las Representaciones     Representación
                          del Mundo              Explícita
Tipos de Agentes
Ejemplo Agente Cognitivo

Pb. → Abrir puerta cerrada con llave


                  Plan Abrir_Puerta

          - I h t sito donde está la llave
            Ir hasta it d d       tá l ll
          - Tomar la llave
          - Ir hasta la puerta
          - Abrir la puerta con la llave
Tipos de Agentes
Ejemplo Agente Reactivo

Pb. → Abrir puerta cerrada con llave

                Reglas Condición-Acción

     R1. Estoy frente a la puerta y tengo la llave
          → Abrir puerta con llave
     R2. Estoy frente a la puerta y no tengo la llave
          → Ir a buscar la llave
     R3. Puerta no abre y no tengo la llave
          → Ir a buscar la llave
     R4. Llave frente a mi
     R4 Ll     ft         i
          → Tomar la llave e ir a la puerta
Agente Reactivo
Acciones Situadas
  Utilizar el ambiente como memoria
  Acción depende de la posición y del estado
  del mundo percibido
  La noción de “pista” permite el
  reconocimiento de cada situación y el
  disparo de las acciones asociadas
  Los perceptos se definen como una
  combinación d “ i t ”
       bi     ió de “pistas”
    SI <percepto> ENT <acción>
Agente Reactivo
 Acciones Situadas
    Los objetivos están en el ambiente
    Exploración y marcado




Evidencia de la Importancia del Ambiente para Dirigir la Acción
Arquitectura de Agentes
            Racionales
            Ri l


Pontificia Universidad Javeriana   Ing. Enrique González Ph.D.
Estructura Agente Reactivo
Agente
                          Sensores

                          Percepción




                                       Ambiente
                                          i
                           Decisión
Reglas condición-acción




                          Efectores
Estructura Agente Deliberativo
Agente
                          Sensores
     Estado Interno

                           Modelo
                          del Mundo
Secuencia de Percepción




                                      Amb
Efectos de mis Acciones




                                        biente
                           Decisión
Reglas condición-acción
Técnicas de Aprendizaje
     Lógica Difusa
     Red Neuronal




                                             e
                          Efectores
Estructura Agente Predictivo
Agente
                           Sensores
     Estado Interno

                                Modelo
                               del Mundo
Secuencia de Percepción




                                           Amb
Efectos de mis Acciones




                                             biente
                  Predicción
                  P di ió


                               Decisión
    Metas Explícitas




                                                  e
                           Efectores
Arquitectura de Agente
  Aproximación Lógica

    Programa Agente         Alta Complejidad
                               de Cálculo

                           Asume Racionalidad
  Codificado Lógica
  C difi d en Ló i             Calculativa
Representación Simbólica
                            Pbs con Ambientes
                           Complejos-Dinámicos
 Formalismo Simbólico
  o a s o S bó co
  Semántica Elegante
Arquitectura de Agente
   Aproximación Comportamental
                            Simplicidad y Economía
    Programa Agente
                                “Tractability”
No Explícito - No Memoria
                                   Robustez
                              Resistencia a Fallas
    Comportamiento
    C      tit
   No “Disembodied”               Localidad
                            Información Suficiente
                             Visión a Corto Plazo
  Inteligencia “Emerge”
        g             g      Aprendizaje Limitado
     de la Interacción
                                Metodología??
Arquitectura de Agente
BDI - Believe Desire Intention
      Believe-Desire-Intention

                     Deliberación
                  Qué Metas Alcanzar?
Razonamiento
R      i
                    Medios y Fines
                Cómo Alcanzar las Metas?


   Creencias          Ambiente

                    Estado Interno

                    Otros Agentes
Arquitectura de Agente
BDI - Believe Desire Intention
      Believe-Desire-Intention

                     Deliberación
                  Qué Metas Alcanzar?
Razonamiento
R      i
                    Medios y Fines
                Cómo Alcanzar las Metas?


    Deseos            Opciones
                     Disponibles

                    Dependen d
                           d de
                Creencias e Intenciones
Arquitectura de Agente
BDI - Believe Desire Intention
      Believe-Desire-Intention

                 Razonamiento Práctico
                Descomposición Funcional
Razonamiento
R      i
                    Implementación
                       Eficiente


  Intenciones    Compromiso - Meta

                 Persisten - Desisten

                 Impulsan a la Acción
Arquitectura de Agente
     Arquitecturas por Capas

                                          Capas Horizontales
                                        Conexión Sensor-Acción
    Capas de Diferente
   Nivel de Abstracción
                                            Capas Verticales
                                         Un Nivel Sensor-Acción
 Simplicidad Conceptual
      Simplicidad
Reducción de Interacciones
  Capas Independientes
                                                        Capa N
                                      Sensor




                                                         Capa N-


                                                                       Capa N-
                                                                        Capa N


                                                                                    Capa N
                                               Capa 1


                                                          Capa 1
                                                        Capa N-1


                                                           ......


                                                                         ......N
                             Sensor                                                          Acción
Competencia entre Capas
    Secuencialidad           Sensor                                                          Acción
                                                           ......




                                                                                         N
                                      Acción


                                                                  -1


                                                                               -1
 No Tolerancia F ll
 N T l di id a Fallas
      Mediador
      M
                                                         Capa 1
Herramientas Desarrollo SMA
                                              BESA C
                                                   Container
                                                        i


  BESA → PUJ                                                                              BESA Agent
                                       Channel

       Nivel Agente
              g                                    Guard_1
                                                   Guard 1

             paralelismo interno                   Guard_2


             mecanismo selector
                                                 Guard_M

       Nivel Organización
       Ni l O     i   ió
             apoyo a la                 Guard

             cooperación                Selector


             roles sociales




                                                                          Behavior_1



                                                                                            Behavior_2



                                                                                                         Behavior_
                                         Event

       Nivel Sistema                    Mailbox




                                                                                                         N
                                                               Agent
                                                               State
             facilitadores
                    directorios
                                      Input Events
             interoperabilidad                                                         Output Events




Behavior-oriented, Event-driven, Social-based Agent-framework
   Pontificia Universidad Javeriana                                    Ing. Enrique González Ph.D.
Agentes
                 en
        Sistemas MultiAgentes


Pontificia Universidad Javeriana   Ing. Enrique González Ph.D.
Agente en el Contexto SMA

       Ambiente


Leyes del Universo




 Objetos Ambiente
   j
                                       Conjunto de Agentes
Operaciones sobre los Objetos
                                    Relaciones entre Agentes
 Pontificia Universidad Javeriana             Ing. Enrique González Ph.D.
Organizaciones MultiAgentes




                              UNIDAD ORGANIZACIONAL




Individuos                          Relacionados         Unidad
 Pontificia Universidad Javeriana                     Ing. Enrique González Ph.D.
Organizaciones MultiAgentes




                                   Recursividad Sistémica
Diferentes Roles
Pontificia Universidad Javeriana           Ing. Enrique González Ph.D.
Organizaciones MultiAgentes
Perspectivas de Análisis

 Análisis Funcional
    Qué hacer en la organización ?
    Vista como un sistema de roles
 Análisis Estructural
    Cómo construir la organización ?
    Có        t il          i ió
    Dar un orden al conjunto de interacciones.
 Parámetros de Concretización
    Distribución de habilidades entre los agentes


  Pontificia Universidad Javeriana         Ing. Enrique González Ph.D.
Perspectivas de Análisis
                                                         Representacional, organizacional, conativa,
                                         Funciones          interactiva, productiva, preservativa
                       Análisis
                      Funcional
                                       Dimensiones
                                                         Física, social, relacional, ambiental,
                                                         Física social relacional ambiental personal
                                       del A áli i
                                       d l Análisis

                                                                Reconocimiento, comunicación,
                                        Relaciones
                                                             subordinación, operativa, informativa,
                                        Abstractas
                                                                    conflictiva,
                                                                    conflictiva competitiva

                                       Estructura de
                                                                    Jerárquica, igualitaria
                                       Subordinación
                       Análisis
Organización
                      Estructural
                                       Acoplamiento                Fijo, variable, evolutivo


                                       Constitución                Predefinido, emergente


                                       Especialización            Especializado, totipotente
                    Parámetros de
                    Concretización
                                       Redundancia               Redundante, no-redundante


    Pontificia Universidad Javeriana                                        Ing. Enrique González Ph.D.
Análisis Funcional
Funciones en una Organización
     VEGETATIVA                                       Supervivencia

REPRESENTACIONAL                                   Modelo del Ambiente

     PRODUCTIVA                                    Actividades Problema

       CONATIVA                                    Motivación - Decisión

 ORGANIZACIONAL                                     Planear - Coordinar


     PERCEPTIVA                                           EJECUTIVA
                                     Interacción
  Pontificia Universidad Javeriana                          Ing. Enrique González Ph.D.
Análisis Estructural
Estructuras de Subordinación

Jerárquica
   Cadena de mando
   Competencia en niveles bajos
   Militar

Igualitaria
   Participación uniforme en toma de decisiones
          p
   Mercados



  Pontificia Universidad Javeriana       Ing. Enrique González Ph.D.
Parámetros de Concretización
 Organización de Habilidades

Redundancia
Rd d i


                Tx     Ty      Tz          Tx




               AT      AT     AT      Ae   Ae   Ae




                Tx     Ty      Tz     Tx   Ty   Tz




                       AT             Ax   Ay   Az



                                                     Especialización
   Pontificia Universidad Javeriana                  Ing. Enrique González Ph.D.
Interacción - Definición
 Agrupamiento de Agentes
                                                       Comportamiento
                                                         Resultante
Satisfacer Objetivos y Metas



 Recursos y Capacidades                                     Interacción


                 La Interacción es ell Componente de Base
                 L It       ió         C       tdB
                           de Toda Organización

                               A la vez Fuente y Producto
   Pontificia Universidad Javeriana                          Ing. Enrique González Ph.D.
Interacción - Condiciones
                                     Perciben – Actúan
  Agentes
  A
                                        Comunican



                                    Metas Compatibles

                                     Unir Capacidades
Situaciones

                                    Compartir Recursos

 Comportamiento Colectivo EMERGE de la Interacción
 Pontificia Universidad Javeriana                Ing. Enrique González Ph.D.
Cooperación
                 Objetivo Común
                                            Acción Coordinada

                                               Concurrencia

                                          Recursos Compartidos

                                                 Robustez
        Cooperación
        C       ió

                                          Acción No Redundante
                                                 No-Redundante
                 Eficiencia del Trabajo
                                          Conflicto No-Persistente
                Solución de Conflictos
 Pontificia Universidad Javeriana                Ing. Enrique González Ph.D.
Cooperación
                                       Asignación Tareas/Recursos
                   Colaboración




+
                                         Planificar y Sincronizar
        Coordinación de Acciones


                                          Objetivos y Recursos
           Solución de Conflictos



                  Cooperación
                     p                     Comunicación

                                              Explícita - Mensajes
         Protocolos de Interacción
                                              Implícita - Ambiente
    Pontificia Universidad Javeriana              Ing. Enrique González Ph.D.
Agentes
                       y
               Modelo de la Acción


Pontificia Universidad Javeriana   Ing. Enrique González Ph.D.
Modelos en Agentes

                          Imagen
Modelo                                             Realidad
                        Homomorfa
          Abstracción                Aplicar
         Manipulación               Resultados


                                               Acciones
   Complejidad
                           Agente       Comportamiento
   Paralelismo
                                          Interacciones
Modelo de la Acción en SMA

 Acción                        Mundo Evoluciona



            Modificación del E t d
            M difi ió d l Estado

          Encadenamiento de Eventos
                                              Paralelismo
               Movimiento Físico

                                              Intención
          Reacción del Ambiente ??
                                             Resultado
Agentes y Acción
Transformación del Estado Global
     Strips - listas precondición/suprimir/agregar
Respuesta al Estímulo
     Sistema reactivo - arquitectura “subsupción”
Proceso I f
P       Informático
              áti
     Autómatas y redes de Petri
Modificación L
M difi   ió Local
                l
     Autómatas celulares
Desplazamiento Físico
     Campos de potencial y grillas espaciales
Consigna de Control
     Sistemas dinámicos realimentados
Pontificia Universidad Javeriana              Ing. Enrique González Ph.D.
Transformación del Estado
Estado
  Caracterizar cada Situación posible
Operador
  Permite pasar de un estado a otro
Operadores Tipo STRIPS
  Lista de Precondiciones
  Lista de Suprimir
  Lista de Adicionar
Transformación del Estado




Est1={posR(Clotilde,2), posH(llave,12)}
Operador irSur(x)
  pre: posR(X,L1), sur(L1,L2)
  sup: posR(X,L1)
  adic: posR(X,L2)
Transformación del Estado




Planificar por Objetivos
  Buscar operadores que adicionan al
  estado los hechos del objetivo
  Buscar que al operador se le cumplan las
  precondiciones
  Aplicar el operador modificando el estado
Transformación del Estado

Limites y Restricciones
  No
  N es posible expresar el paralelismo
             ibl              l     l li
  No se puede representar el desarrollo de la
  acción.
  acción Difícil incl ir la ca salidad
                 incluir causalidad
  Débil concepción de la descripción de la
  acción
  Débil y limitada concepción de la acción
    Postulado de Estaticidad - Leyes de Newton
    Postulado de Secuencialidad - No Concurrencia
    Postulado de Universalidad - Solo el Resultado
Transformación del Estado

Limites y Restricciones
  Cómo describir una C li ió ??
  Có   d    ibi      Colisión??




  Describir explícitamente todo !!
  Pasar el tiempo como parámetro !!
Respuesta a la Influencia
Intención
  Ges o
  Gesto de intentar realizar u a acc ó
              e a ea a una acción
Resultado
  Reacción del ambiente al gesto

  Separación de de la Acción Producida por los Agentes
     del producto Real de la misma en el Ambiente


  Extensión del modelo de Transformación de
  Estados
  Adición de una estructura que representa
  las Tentativas de Acción
Acción como Proceso
Mundo como Conjunto de Procesos
  Entidades
  Comportamiento
  Interacciones
Representación del Comportamiento
  Autómatas d E t d Finitos
  A tó t de Estados Fi it
  Autómatas con Registros
  Redes de Petri


Los Procesos pueden Acoplarse y Ejecutarse en Paralelo
Acción como Proceso
Acción como Proceso
Autómatas de Estados Finitos
  Grafo Orientado
  Estado
    Representa una situación
  Transición
    Evento permite cambiar de estado
    Una Acción se asocia a la transición
Ventajas y Desventajas
  Simples de manipular
  Limitados para comportamiento complejo
    numero estados / secuencial / sin memoria
Acción como Proceso
Autómatas de Estados Finitos
Acción como Proceso
Autómatas con Registros - ATN
  Mayor descripción
  Pérdida de propiedades
  Estado contiene registros que pueden ser
  manipulados durante las transiciones
  Factorizar las informaciones que deberían
  estar repartidas sobre varios estados en un
  autómata de estados finitos
Acción como Proceso
Autómatas con Registros - ATN
Acción como Proceso
Redes de Petri
  Modelo formal con propiedades
  matemáticamente demostrables
  Representa el aspecto dinámico mediante
  el desplazamiento de “marcas” en un grafo
  Sitio
    Nodo donde se puede albergar una marca
  Transición
    Validada si todos los sitios de entrada contienen
    marcas
    El paso de una transición suprime una marca de
    todas los sitios de entrada y adiciona una marca
    a todos los sitios de salida
Acción como Proceso
Redes de Petri
Acción como Proceso
Redes de Petri
Acción como Proceso
Redes de Petri
Acción como Proceso
Redes de Petri con Inhibidores
Acción como Proceso
Redes de Petri Coloreadas
  Distinguir las marcas con valores
  Transiciones como reglas disparables
Acción como Desplazamiento
Características
  Agentes situados
  Ambiente como un espacio métrico
Campos de Potencial
  Se pueden combinar y superponer

  Fuerzas atractivas hacia el objetivo

  Fuerzas repulsivas de los obstáculos
Acción como Desplazamiento
Campos de Potencial
  Seguir el Gradiente
Acción como Desplazamiento
Ventajas
  Eficiente para caso de desplazamientos
  físicos
  Gestión de la coordinación de agentes
Desventajas
  No integra la co cepc ó lógica de la
    o teg a a concepción óg ca          a
  intención y la acción
  Imposible representar situaciones en las
     p           p
  que no hay un espacio métrico
  Difícil realizar un seguimiento de la
  evolución global del sistema
Acción Modificación Local
Filosofía
  Toda acción produce únicamente
  perturbaciones locales
  El mundo compuesto por un conjunto de
  entes conectados
  Cada ente reacciona en forma
  independiente de acuerdo a sus
  percepciones locales
Acción Modificación Local
Autómatas Celulares
  Conjunto de autómatas de estados finitos
  repartidos sobre nodos de una red periódica
  Las entradas de una célula está ligada al
  estado de las células vecinas
Acción Modificación Local
Autómatas Celulares
  Juego de la Vida
    Nacimiento si exactamente tres vecinos vivos
    Muerte permanece vivo si dos o tres vecinos
    vivos sino muere
     i     i
    Emergen configuraciones complejas y estables
Acción Modificación Local
Autómatas Celulares




SMA degenerados
Modelos de propagación de señales
Acción como Comando
 Teoría de Control Cibernético
    Variables de Comando
       Acción consiste en variar cierto número de
       parámetros de entrada
    Acción actividad compleja dirigida hacia un
    Objetivo
       Incluye mecanismos de retroacción



Las Acciones de los Agentes deben tener en consideración las
                    Reacciones del Medio
         y saber aportar las Correcciones necesarias
             b       tlC            i            i
Acción como Comando
Teoría de Control Cibernético
Implementación
                      Agentes Fí i
                      A t Físicos


Pontificia Universidad Javeriana   Ing. Enrique González Ph.D.
Construcción de SW para AF
Modelo Sensorial Actuadores
       Sensorial-Actuadores
     Sincrónicos
           la ejecución se bloquea hasta tener respuesta
     Asincrónicos
           la aparición de un evento indica la respuesta

Metodología Base
     Especificación de requerimientos en el contexto
           identificación y análisis de metas del agente
     Diseño arquitectónico
           estructura modular interna
           orientada a “behaviors” que interactúan
     Implementación y Pruebas
           mapeo de behaviors a procesos y de interacciones a IPC
           implantación basada en IT o en RTOS
Pontificia Universidad Javeriana                       Ing. Enrique González Ph.D.
Construcción de SW para AF
Especificación de Requerimientos
     Descripción Detallada de la Tarea
           análisis basado en el paradigma de agente
     Análisis del Ambiente
           caracterización de sensores y actuadores
           interacción con otros entes activos externos
           modelo a nivel sistema vs ambiente
     Caracterización de Objetivos/Metas
           identificación de requerimientos a partir de la tarea
           identificación de las metas a partir de los requerimientos
           asociación d h bilid d y recursos a l metas
                i ió de habilidades                  las    t




Pontificia Universidad Javeriana                          Ing. Enrique González Ph.D.
Construcción de SW para AF
Diseño Arquitectónico
     Especificación de Behaviors
           asociar de metas a módulos/behaviors/procesos
                  evitar conflictos por recursos
                  minimizar interdependencias
                  integrar metas afines
           determinar estado asociado al behavior
                  identificar informaciones que deben perdurar en el tiempo
     Caracterización
     Caracteri ación de Interacciones
           identificar necesidad de interacción
                  basada en metas o habilidades complementarias
                  basada en recursos → competencia – productor/consumidor
           especificar y detallar interacciones
                  etiquetear en forma única
                  definir semántica e intencionalidad
                  Identificar datos asociados y requeridos
Pontificia Universidad Javeriana                             Ing. Enrique González Ph.D.
Construcción de SW para AF
Implementación
     mapeo de behaviors a procesos
           aproximación centrada en la IT de reloj
           aproximación basada en tasks de RTOS
           aproximación orientada a sistemas multiagente
     mapeo d i t
           de interacciones a IPC
                      i
           memoria compartida protegida por banderas
           mecanismos RTOS
                  semáforos – colas de mensajes – señales - excepciones
           comunicación semantizada entre agentes

Pruebas
Pb
     pruebas unitarias
           sensores – actuadores – behaviors - interacciones
     pruebas de sistema
           basadas en prototipos que evolucionan incrementalmentePh.D.
Pontificia Universidad Javeriana                     Ing. Enrique González
Ejemplo BSA
CENTER
                                                                   WATCH




                                                                                       CENTER



                                                                                                     CENTER
                     ACK TIME OUT                                   LRL
                                                                   WATCH




                                                                                                              CENTER
                                                                           (2)STOP
                               BSA
                                                                    LOL
                             CONTROLD
                                                                   WATCH


                                                         (3) ACK




                                                                                     STOP
      ANUNCIO
      MOV INIT/FIN


            PROTOCOLO
                                                                   FRONT
            DE CONFLICTO
                                                                   WATCH
POSICIÓN
                                                                                                              ANUNCIO MOV CONT
                                                                                                                      MOV_CONT
                           ATRACTOR

                                                                   ACK
                                                                                                 STOPS


                                                                         COLISION

                                        VELOCIDAD AL ROBOT
                 MOVER ROBOT




                                                                                                COLISION
VELOCIDADES
                      STOP FIN MOVE (3’)




   ADAPTADOR
     ROBOT




                                                       CENTER




                 CONTROL
                   BSA


                                                                      STOP WATCH (3)
                                                        WATCH




                                           COLISION
     ADAPTADOR
     TELÉMETRO
                                                                STOP COLIS, (3’)
                                                                            ()


      MEDIDAS

                                           SENSOR DE
                                           CONTACTO
VELOCIDADES
                      STOP FIN MOVE (3’)




   ADAPTADOR
     ROBOT




                                                           CENTER




                                                                 STOP(3)
                                                            WATCH
                 CONTROL                                    MAPA
                   BSA                AKC (RET) (4)




                                                        WATCH
                                                         OBS
                                                         REAL


                                                                STOP WATCH (3)




                                             COLISION
     ADAPTADOR
     TELÉMETRO



                                                                  STOP COLIS, (3’)
      MEDIDAS

                                             SENSOR DE
                                             CONTACTO
VELOCIDADES
                      STOP FIN MOVE (3’)




                                                                                      POSICION   LOCALIZACION
                           X,Y,A
   ADAPTADOR
     ROBOT
                                                                            X,Y,A

                                                                            Tc

                                                              CENTER




                                                                  STOP(3)
                                             STOP WATCH (3)




                                                              WATCH
                 CONTROL                                      STOP
                   BSA                AKC (RET) (4)




                                                         MAP
                                                        MAKER




                                             COLISION
     ADAPTADOR
     TELÉMETRO



                                                                   STOP COLIS, (3’)
      MEDIDAS

                                             SENSOR DE
                                             CONTACTO
ISR_CLK {
       contEvPer1 ++;
       if (contEvPer1 == limitEvPer1) {
                 tratamientoEvPer1();
                                   ();
                 contEvPer1 = 0;
       }

       contEvPer2 ++;
       if (contEvPer2 == limitEvPer2) {
                 tratamientoEvPer2();
                 contEvPer2 = 0;
                     tE P 2 0
       }

       if (flagEvAsinc1) {
                 tratamientoEvAsinc1();}
       }
}
TaskAsincronica {
    while (!fi ) {
     hil (!fin)
            receiveBloqueante(msg);
            switch (msg.tipoEv) {
                   ( gp        )
              case Ev1:
                     tratamientoEv1(msg.data); break;
              case Ev2:
                     tratamientoEv2(msg.data); break;
            }
    }
}


TaskPeriodica {
  while (!fin) {
          sleep(T);
          tratamientoEvPer();
  }
}
Bibliografía Agentes y SMA
 Stuart J. Russell, Peter Norvig. quot;Inteligencia Artificial: Un Enfoque
 Modernoquot;, Prentice Hall, 1996.
 Jacques Ferber. quot;Multi-Agent Systems: An Introduction To
     q                        g     y
 Distributed Artificial Intelligencequot;. Addison Wesley, 1999.
 Gerhard Weiss. quot;Multiagent Systemsquot;. MIT Press, 1999.
 Michael N. Huhns. quot;Readings in Agentsquot;. Morgan Kaufmann
 Publishers, 1998.
 Michael Woolridge. quot;Introduction to MultiAgent Systemsquot;. John Wiley
 & Sons, 2002.
 Joseph P. Bigus, Jennifer Bigus. quot;Constructing Intelligent Agents
 Using Java: Professional Developer's Guidequot;. John Wiley & Sons,
 2001.
 González E., Bustacara C “Desarrollo de Aplicaciones Basadas en
            E                C. Desarrollo
 Sistemas MultiAgentes”, 1era Edición, Editorial PUJ, 2007.




 Pontificia Universidad Javeriana                   Ing. Enrique González Ph.D.
AGENTES RACIONALES
     FÍSICOS

 Gracias por su Atención

  Enrique González
      q
  Profesor Asociado
  Pontificia Universidad Javeriana
  Facultad de I
  F    lt d d Ingeniería
                     ií
  Grupo de Investigaciòn SIRP

  Contacto:
  email: egonzal@javeriana.edu.co

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Agentes Inteligentes Fisicos

  • 1. AGENTES RACIONALES FÍSICOS Pontificia Universidad Javeriana Facultad de Ingeniería Grupos de Investigación SIDRe – SIRP - Takina Ing. Enrique González Ph.D. Curso Robótica Móvil 2007-3
  • 2. Por Qué Agentes? Conocimiento E Entidad Autónoma n c Recursos a p s Servicios u l a Conducta Entidad R i l E tid d Racional C Entidad S i l E tid d Social o Robot o p Autónomo e Social r a Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 3. Aplicaciones SMA Administración Distribuida de Proyectos RAPPID, Processlink Negocios y C N i Comercio El i Electrónico ói vReps, Agent–Based Market Space Recopilación d I f R il ió de Información ió MySpiders, Ebot, NetSumm Robótica Robótica Cooperativa → RoboCup Otros Campos de Aplicación de SMA asistentes personales y financieros, supervisión hospitalaria, bancarios, difusión de noticias y p publicidad, realidad virtual y avatares, control de procesos y manufactura Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 4. Agentes Racionales Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 5. Qué es un Agente Racional? Hacer lo Correcto Actuar R i At Racionalmente l t Ideal : Maximizar Exito Evaluar
  • 6. Definición de Agente Objetivos Comportamiento Actúa Percibe P ib Recursos Propios Modela Ofrece Servicios Comunica Reproduce Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 7. Características de un Agente Control Parcial Situado Habita Ambiente Puede Influenciarlo No Intervención Agente Externa Autónomo Efectua Acciones Estado Interno Comportamiento ProActivo Decidir y Alcanza Objetivos Actuar Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 8. Agente y su Entorno Sensores Ambiente Ti Efectores Ambiente Ti+1 Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 9. Mapeo Percepción/Acción Ambiente Secuencia de Percepción Metas Ti Mapeo Ambiente Ti n Ti+n Acción Acción 1 ? Correcta ... Acción M Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 10. Arquitectura del Agente Arquitectura Hardware Software Operativo Programa Agente Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 11. Mapeo – Toma de Decisiones Sistema Basados en Reglas Reglas tipo “SI <condición> ENT <acción> Evaluación concurrente y disparo controlado Sistemas Difusos Reglas basadas en variables lingüísticas Manejo explicito de la ambigüedad Redes Neuronales Unidades de procesamiento multi-conectadas Capacidad de aprendizaje a partir de ejemplos Algoritmos Genéticos g Evolución del sistema basado en su calidad para alcanzar sus metas en un ambiente particular Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 12. Tipos de Agentes Agente Comunicativo Puro Representación Parcial de otros Agentes Comportamiento depende de las Comunicaciones Agente S Situado Puro Inmerso en el A bi t sin Representarlo I l Ambiente i R tl Comportamiento depende solo de las Percepciones Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 13. Tipos de Agentes Agente Cognitivo/Deliberativo Planificación con Capacidad de Anticipar Razonamiento utilizando una Representación del Ambiente Agente Reactivo Puro Inmerso en el A bi t sin Representarlo I l Ambiente i R tl Comportamiento Generado por Reacciones a los Estímulos Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 14. Tipos de Agentes Tipo de Agentes Agentes Agente Cognitivos Reactivos Aspecto SI - Capacidad de NO Hay Planificación Anticipar y Predecir Reacciones Directas Eventos Futuros a los Estímulos SI - Razonar sobre NO Hay Representación del Mundo las Representaciones Representación del Mundo Explícita
  • 15. Tipos de Agentes Ejemplo Agente Cognitivo Pb. → Abrir puerta cerrada con llave Plan Abrir_Puerta - I h t sito donde está la llave Ir hasta it d d tá l ll - Tomar la llave - Ir hasta la puerta - Abrir la puerta con la llave
  • 16. Tipos de Agentes Ejemplo Agente Reactivo Pb. → Abrir puerta cerrada con llave Reglas Condición-Acción R1. Estoy frente a la puerta y tengo la llave → Abrir puerta con llave R2. Estoy frente a la puerta y no tengo la llave → Ir a buscar la llave R3. Puerta no abre y no tengo la llave → Ir a buscar la llave R4. Llave frente a mi R4 Ll ft i → Tomar la llave e ir a la puerta
  • 17. Agente Reactivo Acciones Situadas Utilizar el ambiente como memoria Acción depende de la posición y del estado del mundo percibido La noción de “pista” permite el reconocimiento de cada situación y el disparo de las acciones asociadas Los perceptos se definen como una combinación d “ i t ” bi ió de “pistas” SI <percepto> ENT <acción>
  • 18. Agente Reactivo Acciones Situadas Los objetivos están en el ambiente Exploración y marcado Evidencia de la Importancia del Ambiente para Dirigir la Acción
  • 19. Arquitectura de Agentes Racionales Ri l Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 20. Estructura Agente Reactivo Agente Sensores Percepción Ambiente i Decisión Reglas condición-acción Efectores
  • 21. Estructura Agente Deliberativo Agente Sensores Estado Interno Modelo del Mundo Secuencia de Percepción Amb Efectos de mis Acciones biente Decisión Reglas condición-acción Técnicas de Aprendizaje Lógica Difusa Red Neuronal e Efectores
  • 22. Estructura Agente Predictivo Agente Sensores Estado Interno Modelo del Mundo Secuencia de Percepción Amb Efectos de mis Acciones biente Predicción P di ió Decisión Metas Explícitas e Efectores
  • 23. Arquitectura de Agente Aproximación Lógica Programa Agente Alta Complejidad de Cálculo Asume Racionalidad Codificado Lógica C difi d en Ló i Calculativa Representación Simbólica Pbs con Ambientes Complejos-Dinámicos Formalismo Simbólico o a s o S bó co Semántica Elegante
  • 24. Arquitectura de Agente Aproximación Comportamental Simplicidad y Economía Programa Agente “Tractability” No Explícito - No Memoria Robustez Resistencia a Fallas Comportamiento C tit No “Disembodied” Localidad Información Suficiente Visión a Corto Plazo Inteligencia “Emerge” g g Aprendizaje Limitado de la Interacción Metodología??
  • 25. Arquitectura de Agente BDI - Believe Desire Intention Believe-Desire-Intention Deliberación Qué Metas Alcanzar? Razonamiento R i Medios y Fines Cómo Alcanzar las Metas? Creencias Ambiente Estado Interno Otros Agentes
  • 26. Arquitectura de Agente BDI - Believe Desire Intention Believe-Desire-Intention Deliberación Qué Metas Alcanzar? Razonamiento R i Medios y Fines Cómo Alcanzar las Metas? Deseos Opciones Disponibles Dependen d d de Creencias e Intenciones
  • 27. Arquitectura de Agente BDI - Believe Desire Intention Believe-Desire-Intention Razonamiento Práctico Descomposición Funcional Razonamiento R i Implementación Eficiente Intenciones Compromiso - Meta Persisten - Desisten Impulsan a la Acción
  • 28. Arquitectura de Agente Arquitecturas por Capas Capas Horizontales Conexión Sensor-Acción Capas de Diferente Nivel de Abstracción Capas Verticales Un Nivel Sensor-Acción Simplicidad Conceptual Simplicidad Reducción de Interacciones Capas Independientes Capa N Sensor Capa N- Capa N- Capa N Capa N Capa 1 Capa 1 Capa N-1 ...... ......N Sensor Acción Competencia entre Capas Secuencialidad Sensor Acción ...... N Acción -1 -1 No Tolerancia F ll N T l di id a Fallas Mediador M Capa 1
  • 29. Herramientas Desarrollo SMA BESA C Container i BESA → PUJ BESA Agent Channel Nivel Agente g Guard_1 Guard 1 paralelismo interno Guard_2 mecanismo selector Guard_M Nivel Organización Ni l O i ió apoyo a la Guard cooperación Selector roles sociales Behavior_1 Behavior_2 Behavior_ Event Nivel Sistema Mailbox N Agent State facilitadores directorios Input Events interoperabilidad Output Events Behavior-oriented, Event-driven, Social-based Agent-framework Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 30. Agentes en Sistemas MultiAgentes Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 31. Agente en el Contexto SMA Ambiente Leyes del Universo Objetos Ambiente j Conjunto de Agentes Operaciones sobre los Objetos Relaciones entre Agentes Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 32. Organizaciones MultiAgentes UNIDAD ORGANIZACIONAL Individuos Relacionados Unidad Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 33. Organizaciones MultiAgentes Recursividad Sistémica Diferentes Roles Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 34. Organizaciones MultiAgentes Perspectivas de Análisis Análisis Funcional Qué hacer en la organización ? Vista como un sistema de roles Análisis Estructural Cómo construir la organización ? Có t il i ió Dar un orden al conjunto de interacciones. Parámetros de Concretización Distribución de habilidades entre los agentes Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 35. Perspectivas de Análisis Representacional, organizacional, conativa, Funciones interactiva, productiva, preservativa Análisis Funcional Dimensiones Física, social, relacional, ambiental, Física social relacional ambiental personal del A áli i d l Análisis Reconocimiento, comunicación, Relaciones subordinación, operativa, informativa, Abstractas conflictiva, conflictiva competitiva Estructura de Jerárquica, igualitaria Subordinación Análisis Organización Estructural Acoplamiento Fijo, variable, evolutivo Constitución Predefinido, emergente Especialización Especializado, totipotente Parámetros de Concretización Redundancia Redundante, no-redundante Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 36. Análisis Funcional Funciones en una Organización VEGETATIVA Supervivencia REPRESENTACIONAL Modelo del Ambiente PRODUCTIVA Actividades Problema CONATIVA Motivación - Decisión ORGANIZACIONAL Planear - Coordinar PERCEPTIVA EJECUTIVA Interacción Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 37. Análisis Estructural Estructuras de Subordinación Jerárquica Cadena de mando Competencia en niveles bajos Militar Igualitaria Participación uniforme en toma de decisiones p Mercados Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 38. Parámetros de Concretización Organización de Habilidades Redundancia Rd d i Tx Ty Tz Tx AT AT AT Ae Ae Ae Tx Ty Tz Tx Ty Tz AT Ax Ay Az Especialización Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 39. Interacción - Definición Agrupamiento de Agentes Comportamiento Resultante Satisfacer Objetivos y Metas Recursos y Capacidades Interacción La Interacción es ell Componente de Base L It ió C tdB de Toda Organización A la vez Fuente y Producto Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 40. Interacción - Condiciones Perciben – Actúan Agentes A Comunican Metas Compatibles Unir Capacidades Situaciones Compartir Recursos Comportamiento Colectivo EMERGE de la Interacción Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 41. Cooperación Objetivo Común Acción Coordinada Concurrencia Recursos Compartidos Robustez Cooperación C ió Acción No Redundante No-Redundante Eficiencia del Trabajo Conflicto No-Persistente Solución de Conflictos Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 42. Cooperación Asignación Tareas/Recursos Colaboración + Planificar y Sincronizar Coordinación de Acciones Objetivos y Recursos Solución de Conflictos Cooperación p Comunicación Explícita - Mensajes Protocolos de Interacción Implícita - Ambiente Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 43. Agentes y Modelo de la Acción Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 44. Modelos en Agentes Imagen Modelo Realidad Homomorfa Abstracción Aplicar Manipulación Resultados Acciones Complejidad Agente Comportamiento Paralelismo Interacciones
  • 45. Modelo de la Acción en SMA Acción Mundo Evoluciona Modificación del E t d M difi ió d l Estado Encadenamiento de Eventos Paralelismo Movimiento Físico Intención Reacción del Ambiente ?? Resultado
  • 46. Agentes y Acción Transformación del Estado Global Strips - listas precondición/suprimir/agregar Respuesta al Estímulo Sistema reactivo - arquitectura “subsupción” Proceso I f P Informático áti Autómatas y redes de Petri Modificación L M difi ió Local l Autómatas celulares Desplazamiento Físico Campos de potencial y grillas espaciales Consigna de Control Sistemas dinámicos realimentados Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 47. Transformación del Estado Estado Caracterizar cada Situación posible Operador Permite pasar de un estado a otro Operadores Tipo STRIPS Lista de Precondiciones Lista de Suprimir Lista de Adicionar
  • 48. Transformación del Estado Est1={posR(Clotilde,2), posH(llave,12)} Operador irSur(x) pre: posR(X,L1), sur(L1,L2) sup: posR(X,L1) adic: posR(X,L2)
  • 49. Transformación del Estado Planificar por Objetivos Buscar operadores que adicionan al estado los hechos del objetivo Buscar que al operador se le cumplan las precondiciones Aplicar el operador modificando el estado
  • 50. Transformación del Estado Limites y Restricciones No N es posible expresar el paralelismo ibl l l li No se puede representar el desarrollo de la acción. acción Difícil incl ir la ca salidad incluir causalidad Débil concepción de la descripción de la acción Débil y limitada concepción de la acción Postulado de Estaticidad - Leyes de Newton Postulado de Secuencialidad - No Concurrencia Postulado de Universalidad - Solo el Resultado
  • 51. Transformación del Estado Limites y Restricciones Cómo describir una C li ió ?? Có d ibi Colisión?? Describir explícitamente todo !! Pasar el tiempo como parámetro !!
  • 52. Respuesta a la Influencia Intención Ges o Gesto de intentar realizar u a acc ó e a ea a una acción Resultado Reacción del ambiente al gesto Separación de de la Acción Producida por los Agentes del producto Real de la misma en el Ambiente Extensión del modelo de Transformación de Estados Adición de una estructura que representa las Tentativas de Acción
  • 53. Acción como Proceso Mundo como Conjunto de Procesos Entidades Comportamiento Interacciones Representación del Comportamiento Autómatas d E t d Finitos A tó t de Estados Fi it Autómatas con Registros Redes de Petri Los Procesos pueden Acoplarse y Ejecutarse en Paralelo
  • 55. Acción como Proceso Autómatas de Estados Finitos Grafo Orientado Estado Representa una situación Transición Evento permite cambiar de estado Una Acción se asocia a la transición Ventajas y Desventajas Simples de manipular Limitados para comportamiento complejo numero estados / secuencial / sin memoria
  • 56. Acción como Proceso Autómatas de Estados Finitos
  • 57. Acción como Proceso Autómatas con Registros - ATN Mayor descripción Pérdida de propiedades Estado contiene registros que pueden ser manipulados durante las transiciones Factorizar las informaciones que deberían estar repartidas sobre varios estados en un autómata de estados finitos
  • 58. Acción como Proceso Autómatas con Registros - ATN
  • 59. Acción como Proceso Redes de Petri Modelo formal con propiedades matemáticamente demostrables Representa el aspecto dinámico mediante el desplazamiento de “marcas” en un grafo Sitio Nodo donde se puede albergar una marca Transición Validada si todos los sitios de entrada contienen marcas El paso de una transición suprime una marca de todas los sitios de entrada y adiciona una marca a todos los sitios de salida
  • 63. Acción como Proceso Redes de Petri con Inhibidores
  • 64. Acción como Proceso Redes de Petri Coloreadas Distinguir las marcas con valores Transiciones como reglas disparables
  • 65. Acción como Desplazamiento Características Agentes situados Ambiente como un espacio métrico Campos de Potencial Se pueden combinar y superponer Fuerzas atractivas hacia el objetivo Fuerzas repulsivas de los obstáculos
  • 66. Acción como Desplazamiento Campos de Potencial Seguir el Gradiente
  • 67. Acción como Desplazamiento Ventajas Eficiente para caso de desplazamientos físicos Gestión de la coordinación de agentes Desventajas No integra la co cepc ó lógica de la o teg a a concepción óg ca a intención y la acción Imposible representar situaciones en las p p que no hay un espacio métrico Difícil realizar un seguimiento de la evolución global del sistema
  • 68. Acción Modificación Local Filosofía Toda acción produce únicamente perturbaciones locales El mundo compuesto por un conjunto de entes conectados Cada ente reacciona en forma independiente de acuerdo a sus percepciones locales
  • 69. Acción Modificación Local Autómatas Celulares Conjunto de autómatas de estados finitos repartidos sobre nodos de una red periódica Las entradas de una célula está ligada al estado de las células vecinas
  • 70. Acción Modificación Local Autómatas Celulares Juego de la Vida Nacimiento si exactamente tres vecinos vivos Muerte permanece vivo si dos o tres vecinos vivos sino muere i i Emergen configuraciones complejas y estables
  • 71. Acción Modificación Local Autómatas Celulares SMA degenerados Modelos de propagación de señales
  • 72. Acción como Comando Teoría de Control Cibernético Variables de Comando Acción consiste en variar cierto número de parámetros de entrada Acción actividad compleja dirigida hacia un Objetivo Incluye mecanismos de retroacción Las Acciones de los Agentes deben tener en consideración las Reacciones del Medio y saber aportar las Correcciones necesarias b tlC i i
  • 73. Acción como Comando Teoría de Control Cibernético
  • 74. Implementación Agentes Fí i A t Físicos Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 75. Construcción de SW para AF Modelo Sensorial Actuadores Sensorial-Actuadores Sincrónicos la ejecución se bloquea hasta tener respuesta Asincrónicos la aparición de un evento indica la respuesta Metodología Base Especificación de requerimientos en el contexto identificación y análisis de metas del agente Diseño arquitectónico estructura modular interna orientada a “behaviors” que interactúan Implementación y Pruebas mapeo de behaviors a procesos y de interacciones a IPC implantación basada en IT o en RTOS Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 76. Construcción de SW para AF Especificación de Requerimientos Descripción Detallada de la Tarea análisis basado en el paradigma de agente Análisis del Ambiente caracterización de sensores y actuadores interacción con otros entes activos externos modelo a nivel sistema vs ambiente Caracterización de Objetivos/Metas identificación de requerimientos a partir de la tarea identificación de las metas a partir de los requerimientos asociación d h bilid d y recursos a l metas i ió de habilidades las t Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 77. Construcción de SW para AF Diseño Arquitectónico Especificación de Behaviors asociar de metas a módulos/behaviors/procesos evitar conflictos por recursos minimizar interdependencias integrar metas afines determinar estado asociado al behavior identificar informaciones que deben perdurar en el tiempo Caracterización Caracteri ación de Interacciones identificar necesidad de interacción basada en metas o habilidades complementarias basada en recursos → competencia – productor/consumidor especificar y detallar interacciones etiquetear en forma única definir semántica e intencionalidad Identificar datos asociados y requeridos Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 78. Construcción de SW para AF Implementación mapeo de behaviors a procesos aproximación centrada en la IT de reloj aproximación basada en tasks de RTOS aproximación orientada a sistemas multiagente mapeo d i t de interacciones a IPC i memoria compartida protegida por banderas mecanismos RTOS semáforos – colas de mensajes – señales - excepciones comunicación semantizada entre agentes Pruebas Pb pruebas unitarias sensores – actuadores – behaviors - interacciones pruebas de sistema basadas en prototipos que evolucionan incrementalmentePh.D. Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González
  • 80. CENTER WATCH CENTER CENTER ACK TIME OUT LRL WATCH CENTER (2)STOP BSA LOL CONTROLD WATCH (3) ACK STOP ANUNCIO MOV INIT/FIN PROTOCOLO FRONT DE CONFLICTO WATCH POSICIÓN ANUNCIO MOV CONT MOV_CONT ATRACTOR ACK STOPS COLISION VELOCIDAD AL ROBOT MOVER ROBOT COLISION
  • 81. VELOCIDADES STOP FIN MOVE (3’) ADAPTADOR ROBOT CENTER CONTROL BSA STOP WATCH (3) WATCH COLISION ADAPTADOR TELÉMETRO STOP COLIS, (3’) () MEDIDAS SENSOR DE CONTACTO
  • 82. VELOCIDADES STOP FIN MOVE (3’) ADAPTADOR ROBOT CENTER STOP(3) WATCH CONTROL MAPA BSA AKC (RET) (4) WATCH OBS REAL STOP WATCH (3) COLISION ADAPTADOR TELÉMETRO STOP COLIS, (3’) MEDIDAS SENSOR DE CONTACTO
  • 83. VELOCIDADES STOP FIN MOVE (3’) POSICION LOCALIZACION X,Y,A ADAPTADOR ROBOT X,Y,A Tc CENTER STOP(3) STOP WATCH (3) WATCH CONTROL STOP BSA AKC (RET) (4) MAP MAKER COLISION ADAPTADOR TELÉMETRO STOP COLIS, (3’) MEDIDAS SENSOR DE CONTACTO
  • 84. ISR_CLK { contEvPer1 ++; if (contEvPer1 == limitEvPer1) { tratamientoEvPer1(); (); contEvPer1 = 0; } contEvPer2 ++; if (contEvPer2 == limitEvPer2) { tratamientoEvPer2(); contEvPer2 = 0; tE P 2 0 } if (flagEvAsinc1) { tratamientoEvAsinc1();} } }
  • 85. TaskAsincronica { while (!fi ) { hil (!fin) receiveBloqueante(msg); switch (msg.tipoEv) { ( gp ) case Ev1: tratamientoEv1(msg.data); break; case Ev2: tratamientoEv2(msg.data); break; } } } TaskPeriodica { while (!fin) { sleep(T); tratamientoEvPer(); } }
  • 86. Bibliografía Agentes y SMA Stuart J. Russell, Peter Norvig. quot;Inteligencia Artificial: Un Enfoque Modernoquot;, Prentice Hall, 1996. Jacques Ferber. quot;Multi-Agent Systems: An Introduction To q g y Distributed Artificial Intelligencequot;. Addison Wesley, 1999. Gerhard Weiss. quot;Multiagent Systemsquot;. MIT Press, 1999. Michael N. Huhns. quot;Readings in Agentsquot;. Morgan Kaufmann Publishers, 1998. Michael Woolridge. quot;Introduction to MultiAgent Systemsquot;. John Wiley & Sons, 2002. Joseph P. Bigus, Jennifer Bigus. quot;Constructing Intelligent Agents Using Java: Professional Developer's Guidequot;. John Wiley & Sons, 2001. González E., Bustacara C “Desarrollo de Aplicaciones Basadas en E C. Desarrollo Sistemas MultiAgentes”, 1era Edición, Editorial PUJ, 2007. Pontificia Universidad Javeriana Ing. Enrique González Ph.D.
  • 87. AGENTES RACIONALES FÍSICOS Gracias por su Atención Enrique González q Profesor Asociado Pontificia Universidad Javeriana Facultad de I F lt d d Ingeniería ií Grupo de Investigaciòn SIRP Contacto: email: egonzal@javeriana.edu.co