agentes inteligentes · reactividad – proactividad reactivo actúa en función de los sucesos...
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Departamento de Sistemas Inteligentes Aplicados - Universidad Politécnica de Madrid
AgentesInteligentes
Ángel Arroyo Castillo
Contenidos
¿Qué son los agentes?
Propiedades y Clasificación
Agentes y Sociedad de la Información
Sistemas Multiagente
Ingeniería de Agentes Software
¿Qué son los agentes?R.A.E.:
Que obra o tiene virtud de obrarPersona o cosa que produce un efectoPersona que obra con poder de otra
El término “agente” es un cajón de sastre a nivel conceptual
Un agente es una entidad que percibe y actúa sobre un entorno
Un agente inteligente es una entidad que percibe y actúa sobre un entorno de forma razonada
¿Qué son los agentes?
BrennerUn agente software inteligente es un programa que puede realizar tareas específicas para un usuario y posee un grado de inteligencia suficiente para ejecutar parte de sus tareas de forma autónoma y para interactuar con su entorno de forma útil
AgentesBiológicos
AgentesHardware
AgentesSoftware
AgentesInteligentes
¿Qué son los agentes?Russell & Norvig
Un agente es cualquier entidad que percibe su entorno a través de sensores y actúa sobre ese entorno mediante efectores. Un agente es racional cuando realiza la mejor acción posible a partir de los datos percibidos
WooldridgeUn agente inteligente es un sistema (hardware o software) situado en un determinado entorno, capaz de actuar de forma autónoma y razonada en dicho entorno para llevar a cabo unos objetivos predeterminados
Propiedades (I)Autonomía
Actúan por cuenta propia en nombre del usuarioInteligencia
Cerrada o adaptable al entorno (aprendizaje)Reactividad – Proactividad
ReactivoActúa en función de los sucesos producidos en el entorno
ProactivoToma la decisión de actuar antes de que se den los sucesos
SociabilidadComunicación con: usuario/s, sistema/s, agentes/s...
Propiedades (II)Cooperación
Con otros agentes para realizar tareas de mayor complejidad
MovilidadDe un sistema a otro para acceder a recursos remotos o para reunirse con otros agentes
Clasificación (H. Nwana)Movilidad
Estático o MóvilModelo de Razonamiento
Reactivo o DeliberativoFunción
Información, Gestión,...Atributos
Autónomo, Adaptable, Cooperativo,...Híbrido
Combinación de Características
Categorías
AgentesInteligentes
AgentesBiológicos
AgentesHardware
AgentesSoftware
Agentes deInformación ...Agentes
MóvilesAgentes
ReactivosAgentes deInterfaz
Agentes de Interfaz
Aplicación
Usuario
Agente
Interactúa
Interactúa
ColaboraObservaciónImitación
AgenteComunicación
Agentes MóvilesProgramas que pueden migrar de una a otra máquinaRequieren un entorno de ejecución de agentesVentajas
Reducción del coste de las comunicacionesEjecución asíncrona (cuando no estamos conectados)Recuperación distribuida de la información
TiposMonosalto
Se mueven a un único y específico lugarMultisalto
Transitan por la red de uno a otro lugar
Agentes ReactivosSin modelo simbólico internoEstímulo – RespuestaArquitectura de Subsumpción (Brooks)Emergencia
Los comportamientos complejos emergen de la interacción
BeneficiosRobustos con tiempos de respuesta reducidos
RetosEscalabilidad y Dificultad de depuración
Agentes de InformaciónResuelven consultas a usuarios u otros agentes fusionando la información recogida en múltiples fuentes
Respuestas Usuario
AgentePreguntas
BuscaSeleccionaFusiona
INTERNET
EjemplosAgenBOE
Filtrado de los contenidos del BOEPerfil de UsuarioDispositivos portables
Sistema de Recomendación para TV y CineFiltrado de programación y cartelerasFusión de información con IMDBPerfil de UsuarioRecomendación
Sistemas Multi-Agente
Encontrar la Información
Comunicación, Cooperación y Coordinación
Razonamiento y Aprendizaje
Seguridad y Monitorización
Encontrar la Información
¿Cómo aprende un agente a encontrar fuentes de información en entornos abiertos como Internet?¿Cómo decidir qué fuentes han dejado de ser válidas o han sido modificadas?¿Cómo adaptarse a los cambios en los servicios disponibles?Manualmente – Agentes Facilitadores
Extracción de Información
<p style="margin-left: 4"><font face="Verdana" size="1">Madrid</font></td><td width="29" height="21" align="center"> <font face="Verdana" Size="1">17</font></td><td width="33" height="21" align="center"> <font size="1" face="Verdana">24</font></td><td height="21" colspan="3" bgcolor="#FFFFE6"> <p align="center"><font size="2"><b>Murcia</b></font></td>
<TR> <TD CLASS=titcol>A.- FENOMENOS SIGNIFICATIVOS</TD> </TR><TR> <TD>NINGUNO.</TD> </TR> <TR><TD><P> </TD></TR><TR> <TD CLASS=titcol> B.- PREDICCION </TD> </TR><TR> <TD>INTERVALOS NUBOSOS CON PROBABILIDAD DE ALGÚN CHUBASCO TORMENTOSO</TD> </TR>
Comunicación y Cooperación
Estrategias
ProtocolosCoop
erac
ión
Mensajes
DiálogosPizarras
ProtocolosCom
unic
ació
n
Comunicación (I)Transferencia de Mensajes
TCP/IPEstructura de los Mensajes
HTMLLenguajes de Comunicación (ACL)
KQMLFIPA-ACL
Contenido de los MensajesOntologíasLenguajes de Contenidos
KIFFIPA-SL
Comunicación (II)Lenguaje de Comunicación (ACL)
Protocolo (KQML)Formato de Intercambio (KIF)Conjunto de Ontologías
Un mensaje ACL es una expresión KQML en la que los argumentos son términos o sentencias KIF formadas por palabras del vocabulario (Ontología)
Ejemplo (KQML)(ask-one:sender agent1:receiver servidor-bolsa-madrid:content (PRECIO TELEFONICA ?X):reply-with acción-telefónica:lenguage PROLOG:ontology IBEX)
(tell:sender servidor-bolsa-madrid:receiver agent1:content (PRECIO TELEFONICA 19):in-reply-to acción-telefónica:lenguage PROLOG:ontology IBEX)
OntologíaDefinición
Una ontología es una descripción formal de los conceptos y relaciones que pueden existir en una determinada comunidad de agentes
ObjetivoCompartir conocimiento utilizando un mismo vocabulario de forma coherente y consistente
Compromiso ontológicoEs una garantía de consistencia pero no de completitud con respecto a las preguntas y afirmaciones que se pueden efectuar utilizando el vocabulario definido en una ontología
Ontología – Ejemplo (SHOE)Identificación
<ONTOLOGY ID=“SIA-Dpto” VERSION=“1.0”>
Categorías<DEF-CATEGORY NAME=“Persona” ISA=“base.SHOEEntity”><DEF-CATEGORY NAME=“Trabajador” ISA=“Persona”><DEF-CATEGORY NAME=“Profesor” ISA=“Trabajador”><DEF-CATEGORY NAME=“Estudiante” ISA=“Persona”>
Relaciones<DEF-RELATION NAME=“Tutor de”><DEF-ARG POS=“1” TYPE=“Profesor”><DEF-ARG POS=“2” TYPE=“Estudiante”></DEF-RELATION>
<DEF-RELATION NAME=“Edad”><DEF-ARG POS=“1” TYPE=“Persona”><DEF-ARG POS=“2” TYPE=“.NUMBER”></DEF-RELATION>
CoordinaciónFactor esencial en los sistemas MultiagenteLa coordinación es necesaria por
Prevención de la anarquíaCumplir restricciones globales de tiempoGestión de la información y los recursos compartidosDependencia entre las acciones de los distintos agentesEficiencia
RazonamientoInformación (No) – Conocimiento (Sí)Objetivo
Representar el conocimiento y aplicar algún modelo que nos permita realizar inferencias sobre el mismo
Conocimiento declarativo – Conocimiento Inferencial
Agente Racional (Russell & Norvig)Para una determinada secuencia perceptual, un agente racional ideal debería hacer la acción que se espera que maximice una determinada utilidad, sobre la base de la evidencia proporcionada por la secuencia y el conocimiento incorporado que el agente posea
Modelos ClásicosSistemas basados en el conocimiento
Sistemas de producciónSistemas basados en medidas de certidumbre
MYCIN, PROSPECTOR...
Motor de Inferencia
Sistema de ExplicaciónBase de Conocimiento
Hechos
Reglas
Modelos BDILos agentes poseen una capacidad de razonamiento que viene dada por
CreenciasConjunto de proposiciones que el agente acepta como verdaderas. Lo que el agente conoce del mundo
ObjetivosConjunto de propiedades que el agente quiere que sean verdaderas aunque actualmente no estén entre sus creencias
IntencionesConjunto de acciones planificadas por el agente que le permiten llegar a un estado deseado
EvoluciónProgramaciónen lenguajemáquina
ProgramaciónEstructurada
ProgramaciónOrientadaa Objetos
ProgramaciónOrientadaa Agentes
ProgramaciónBasada en
ComponentesProgramaciónDeclarativa
Ingeniería de Agentes Software3 formas de pensar
Desde el punto de vista FÍSICOPensar en los constituyentes físicos de los objetos
Desde el punto de vista del DISEÑOPensar en la función de los objetos (diseñarlos para una función)
Desde el punto de vista INTENCIONALPensar en los objetos como agentes racionales (creencias, intenciones, deseos...)
AOO/DOO AOA/DOAAgent UML (AUML)
http://www.auml.org/
Temas de InvestigaciónIngeniería basada en AgentesProtocolos de coordinación y negociaciónInteroperabilidad y EstándaresSeguridad e implicaciones:
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