Sistemas multi-agentepara mundos virtuales

Dr. Miguel Rebollo

I Congreso sobre Metaversos. Ibiza 2008

El éxito de Internet ha cambiado nuestra forma de ver la Informática. Ya no es un cálculo

numérico o procesamiento de información. Es interacción y coordinación entre entidades.

Los agentes nos proporcionan medios para diseñar e implementar programas interactivos,

entre máquinas, personas o ambos.

—Prof. Michael Luck. Coordinador AgentLink

¿Qué son los agentes?

Agente /n. Un agente es un sistema computacional capaz de actuar de forma autónoma y flexible en entornos dinámicos e impredecibles,habitualmente en dominios multi-agente.

Tron. Tron (1982)

Otras características

persistencia

activo y persistente

seguridad

confianza

benevolencia

autonomía

sociabilidad

reactividad

iniciativa movilidadveracidad

racionalidad

Ag. Smith. The Matrix (1999)

Otras características

activo y persistente

Angel. Acoso (1994)

persistencia

seguridad

confianza

benevolencia

autonomía

sociabilidad

reactividad

iniciativa movilidadveracidad

racionalidad

Arquitecturas de agente

Un agente deliberativo es aquel que contiene un modelo simbólico del mundo, donde las decisiones se toman utilizando mecanismos de razonamiento lógicos basados en la manipulación simbólica.

Un agente reactivo no emplea modelos simbólicos y considera la inteligencia como una propiedad emergente de sistemas complejos. Suele organizar su comportamiento en jerarquías de tareas.

André Kutscherauer. ww

w.ak3d.com

Un agente híbrido está formado por una parte reactiva y otra deliberativa, estructuradas en capas con diferentes niveles de abstracción.

planificación social

planificación local

comportamientos

colaboraciónplan conjunto

planificaciónplan local

modelodel mundo

percepción comunicación acciónreac

tivid

adde

liber

ació

n

Modelo de agente de INTERRAP

En las arquitecturas orientadas a servicios los agentes son entidades que proporcionan servicios y gestionan servicios de terceros

Una nueva aproximación

Comunicación

FIPAFoundation for Intelligent Physical Agents

KQMLKnowledge Query Manipulation Language

ACL social

semántica formal

alta autonomía

gran heterogeneidad

dialectos abiertos

adquisiciónde roles

organizaciones

Tipos de verbosverbo descripción ejemplo

asertivos convence de la verdad de un hecho informar

comisivos convence de un curso de acción prometer

declarativos afecta al estado en que se encuentran las cosas

declarar

directivosintenta convencer de que se realice una acción proponer

expresivos expresa un estado mental preferirJ. Searle: Speech Acts, 1969

Conversaciones

Interacciones complejas que van más allá de un simple intercambio de mensajes.

Tipos de diálogostipo situación inicial objetivo

persuasión conflicto resolución de conflictos

negociación conflicto de intereses hacer un trato

deliberación necesidad de una acción

tomar una decisión

búsqueda inf. ignorancia personal expandir conocimiento

interrogación ignorancia general aumentar conocimiento

erístico antagonismo humillaciónD. Walton: Argumentation Illuminated, 1992

Protocolos FIPA

query

request

request-when

subscribe

propose

contract-net

iterated-contract-net

brokering

recruiting

english auction

dutch auction

FIPA-request

Iniciador Participante

request

refuse

agree

failure

inform-done

inform-result[agreed]

Lenguajes de contenido

KIF SL

Lenguajes de contenido

RDF OWL

semán

ticos

Sistemas multi-agente

Panografía de Hans Brinker (Flickr)

interacción de agentes heterogéneos

sin control global

conocimiento descentralizado

visibilidad limitada

Agentes en mundos virtuales

Restricción básica

No robar capacidad de procesamiento

del motor gráfico

Escultura de Benedict Radcliffe

¿Qué proporcionan los Metaversos?

Representación del entorno

Monitorización continua del entorno

Motor gráfico con ejecución remota

API para la interacción con el avatar

Arquitectura híbrida

sensores actuadores capa física

capa cognitiva

capa social

base deconocimiento

comunicación colaboración

módulo de información

módulo de decisión

módulo de ejecución

capa deliberativa

capa reactiva

tareas

scheduler

dispatcher

Arquitectura híbrida

sensores actuadores capa física

capa cognitiva

capa social

base deconocimiento

comunicación colaboración

módulo de información

módulo de decisión

módulo de ejecución

capa deliberativa

capa reactiva

tareas

scheduler

dispatcher

Arquitectura híbrida

sensores actuadores capa física

capa cognitiva

capa social

base deconocimiento

comunicación colaboración

módulo de información

módulo de decisión

módulo de ejecución

capa deliberativa

capa reactiva

tareas

scheduler

dispatcher

Arquitectura híbrida

sensores actuadores capa física

capa cognitiva

capa social

base deconocimiento

comunicación colaboración

módulo de información

módulo de decisión

módulo de ejecución

capa deliberativa

capa reactiva

tareas

scheduler

dispatcher

Arquitectura híbrida

sensores actuadores capa física

capa cognitiva

capa social

base deconocimiento

comunicación colaboración

módulo de información

módulo de decisión

módulo de ejecución

capa deliberativa

capa reactiva

tareas

scheduler

dispatcher

Aproximaciones

Objetos como agentes

Centradas en los agentes

Agentes abstractos

Topologías de agentes

Aproximación completa

(Aranda, Carrascosa & Botti, 2007)

Objetos como agentes

Ciertos objetos pueden percibir su entorno y actuar sobre él con mecanismos de razonamiento básicos.

Maher &

Gero. Agent M

odels for 3D Virtual W

orlds

Centrada en agentes

Agentes diseñados ad-hoc son el elemento central.

Excesivamente integrados en la plataforma

Aproximación habitual en videojuegos

Agentes abstractos

Centrados en el sistema global que surge del comportamiento emergente de un MAS.

A. Hitchcock. Los pájaros (1964)

Topologías de agentes

Centrados en modelos de distribución de agentes en red, que permiten construir sistemas escalables, robustos y eficientes.

Aproximación completa

Simulación y animación de entidades virtuales inteligentes con capacidades de movimiento, cognición, razonamiento, expresión, emociones, motivación aprendizaje y habilidades sociales entre otras.

Max E. W

ahyudi. Song Hye Kyo. CG

Society.org

Ejemplos

JGomas

Entorno para desarrollar y ejecutar agentes en entornos 3D

Juego: capturar la bandera

Sólo es necesario implementar el comportamiento de los agentes

Detalle de coordinación entre agentes

http://www.vimeo.com/1179936

(pincha en la imagen para ver vídeo)

Modelado de multitudes

Control del espacio

Percepción del entorno

Comportamientos de navegación y motivación

Batalla de Pelennor. El retorno del Rey (2003)

Seguimiento de un peatón autonomo

(Dimitri Terzopoulos)

Simulación de un grupo de visitantes en el Gran Templo de Petra (Grecia)

(pincha en las imágenes para ver vídeo)

Instituciones electrónicas 3D

edificio institucional

avatares

habitaciones

puertas

mochila con obligaciones

mapa

eventos/acciones/mensajes

Regulación de normas e interacciones

(Marc Esteva et al., 2007)

Subasta en una galería de arte

Interfaz multi-modal

Estados emocionales

Tecnologías del acuerdo

Cuestiones abiertas

Resumiendo…

Los agentes permiten construir entidades inteligentes, autónomas y flexibles que operen en entornos dinámicos e impredecibles.

Los mundos virtuales son el entorno ideal para que agentes y personas se encuentren y colaboren.