Agentes Inteligentes y su Entorno

En el mundo de la informática los agentes son sumamente importantes para poder entender conceptos como racionalidad y ciertos criterios relacionados con la inteligencia artificial.Para poder comenzar a hablar de que es un agente inteligente primero debemos de ser capases de definir el concepto de “agente” como tal, según el libro “Inteligencia artificial Un enfoque moderno” se dice que:

“Agente es cualquier cosa capaz de percibir su medio ambiente utilizando sensores, así como también actuar en ese medio usando actuadores.”

Es decir según este concepto no se realiza una distinción entre agentes físicos o virtuales siendo para ambos lo mismo. Sin embargo si nos orientamos más al área de la informática podemos obtener distintas definiciones de las cuales nosotros resaltamos la siguiente:

“Un agente es un sistema computacional capaz de actuar de manera autónoma para satisfacer sus objetivos y metas, mientras se encuentra situado persistentemente en su medio ambiente.

Wooldridge y Jennings (1995); Russell y Norvig (2003)”

Tomando estas definiciones como base podemos apreciar que existe una muy estrecha relación entre un agente y su entorno. Siendo así que debemos de entender que un agente siempre posee una función u objetivo para el cual fue diseñado, y esta función combinada con la percepción (información que el agente posee de su entorno) lo que dictara cómo se debe comportar el agente frente a determinadas situaciones.Podemos desglosar la función u objetivo del agente en dos conceptos fundamentales, los cuales son:

Función del Agente.- Es una descripción matemática abstracta de cuál es el comportamiento del agente frente a diferentes percepciones o situaciones, en algunos casos se puede representar mediante el uso de tablas.

Programación.- La programación indica al agente de cómo realizar su función, es decir la programación del agente es una implementación completa de la función.

Si bien con estos concepto ya podemos decir cuál es el comportamiento de un agente, pero aun no somos capases de responder a la pregunta de “¿En qué momento debe actuar el agente?”, Y para responder a esta interrogante debemos conocer y entender un concepto, que es la “Percepción”.

La percepción es el conjunto de información que el agente recibe de su entorno mediante el uso de sensores. La percepción es fundamental para el actuar del agente, pues para que un agente realice una u otra acción, debe contar con un conjunto de percepciones (conjunto de información) la cual el agente analice y al hacer uso de la misma, determine cuál es la acción correspondiente, o que es lo que más, se adapta a la situación actual.

Características principales del agente inteligente.

En este punto, ya podemos decir que es un agente y como se encuentra dictado su comportamiento, pero no somos capaces aún de decir si dicho agentes es bueno o malo, en lo que hace, haciendo una comparativa aún no se ha considerado el rendimiento del mismo. Es así que para poder decir, si un agente es bueno o malo, inteligente o estúpido se debe poder medir su rendimiento y esto se lo logra con la inclusión del concepto de agente racional. En el cual se puede decir que:

“Agente racional es aquel que hace lo correcto”

Libro “Inteligencia Artificial Un Enfoque Moderno”

Para saber si el agente hizo lo correcto se debe analizar su secuencia de acciones y ver si hizo lo que se esperaba y cumple con medidas objetivas de rendimiento que posee (Se debe diseñar medidas de rendimiento con relación a lo que se quiere para él en entorno en lugar de con relación de cómo el agente debe comportarse, es decir se debe tomar en cuenta mejorar eficiencia). En contraste un agente deja de ser racional cuando su actuar deja de ser el esperado, es decir cuando incumple con las medidas de rendimiento que le han sido impuestas. Se debe considerar que la racionalidad maximiza el rendimiento (no se considera el resultado) es decir el agente debe implementar acciones que maximicen la eficiencia por ejemplo de mirar antes de cruzar una calle para evitar accidente, puesto que de otra manera es muy posible que suceda algún evento que impida el actuar del agente, como podría ser un choque u otro evento.

Como podemos ver el comportamiento de un agente es sumamente complejo y se encuentra dictado por muchos factores. Pero aparte del comportamiento, un agente inteligente también debe de cumplir con ciertas características que lo diferencien como una entidad inteligente y no netamente como un programa o conjunto lineal de instrucciones que se ejecutan sin un mero razonamiento o análisis de una determinada situación (un agente inteligente debe ser racional). Es así como mediante un análisis podemos decir que las características fundamentales (pueden existir más dependiendo del autor) de un agente inteligente son las siguientes:

❖ Inteligencia.- El agente debe ser capaz de reconocer eventos, determinar su significado y de ahí llevar a cabo acciones.

❖ Interactividad.- El agente puede interactuar con su entorno y otros agentes, con el propósito de realizar una tarea.

❖ Autonomía.- El agente puede tomar decisiones de manera autómata.

Considerando dichas características podemos apreciar que el agente inteligente no solo debe recopilar información (mediante sensores) sino que también debe ser capaz de aprender lo máximo posible con lo que está percibiendo, es decir debe aprender mediante la experiencia. Además el agente debe tener autonomía sabiendo usar su percepción para mejorar su comportamiento e ir aprendido con la experiencia, es decir no deben basarse únicamente en el conocimiento inicial.

Entorno y su naturaleza

Desde el punto de vista de un agente, un entorno es el medio en el cual se desempeña y cumple su función, además es el medio del cual debe recolectar información para posteriormente realizar acciones que le permitan cumplir su función. Por su naturaleza existen dos entornos: virtual y el real.

Pero para que el agente cumpla con una función específica, se debe establecer un entorno de trabajo el cual viene a representar al conjunto de problemas, donde el agente es quien debe dar solución. Considerando esto un entorno de trabajo, se encuentra compuesto por cuatro parámetros que son:

❖ Rendimiento.- Son los mecanismo mediante los cuales se puede medir la eficiencia del agente en relación a la función que dicho agente debe cumplir.

❖ Entorno.- Son las características del medio en el cual el agente va a desempeñar su función.

❖ Actuadores.- Son las acciones que el agente puede realizar para cumplir su función

❖ Sensores.- Son los que permiten al agente recolectar información del medio y así obtener una percepción del entorno.

Propiedades del entorno de trabajo.

Totalmente observable o parcialmente observable.- En esta parte se determina si los sensores del agente captan totalmente la información del medio o solo un parte de ella.

Determinista o estocástico.- Se dice que el entorno es determinista cuando las acciones que va realizar el agente previamente establecidos no varían. En caso de que el agente conste de un sistema de aprendizaje automático y varíe la forma en como realiza una acción es estocástico.

Episódico o secuencial.- En este punto, el agente basa sus decisiones en experiencias en donde ha realizado sus acciones, es decir en episodios, en cambio sí lo hace en forma secuencial el agente en ese momento toma la decisión de cómo realizar esa acción lo que conlleva más tiempo que en el episódico.

Estático o dinámico.- Si un entorno no varía se dice que es estático, sino es dinámico, el agente trabaja mejor en entornos estáticos que dinámicos.

Discreto o continuo.- Es la manera de cómo se maneja el tiempo, las percepciones, y acciones del agente, por ejemplo en un juego de ajedrez se maneja un número finitos de movimientos y valores discretos, no se puede hacer que un peón se mueve 1,5 hacia adelante.

Agente o multiagente.- Se debe definir si el agente actuará solo o existe la interacción con otros agentes para cumplir con su objetivo.

Bibliografía

Russell, S. J., & Norvig, P. (2004). Inteligencia Artificial: un enfoque moderno.Guerra, A (2011). Agentes y Sistemas Multi-Agentes. [diapositivas ]. Recuperado de: http://www.uv.mx/aguerra/documents/2011-mas-slides-01.pdf

Piedra, N. (2007). Agentes y su entorno [diapositivas ]. Recuperado de:http://es.slideshare.net/nopiedra/agentes-inteligentes-key-note-2007