Estrutura da Apresentação

(1)

4 de Julho de 2000

4 de Julho de 2000Luis Paulo ReisLuis Paulo Reis MestradoMestradoememInteligênciaInteligênciaLIACC/FEUPLIACC/FEUPArtificial e Artificial e ComputaçãoComputação Slide Nº Slide Nº 11 11

Coordenação de Agentes Competitivos

em Sistemas Multi

-

Agente

Luís Paulo Reis

lpreis@fe.up.pt

,

Tel

: 919455251, 225081829

Investigador do LIACC

Investigador do LIACC ––Laboratório de Inteligência Artificial e Laboratório de Inteligência Artificial e Ciência de Computadores

Ciência de Computadores --Univ. PortoUniv. Porto

Docente da FEUP

Docente da FEUP ––Faculdade de Engenharia da Faculdade de Engenharia da UnivUniv. Porto. Porto Membro do Comité Técnico da Federação RoboCup

Membro do Comité Técnico da Federação RoboCup

4 de Julho de 2000

Estrutura da Apresentação

Sistemas

Multi

-

Agente

Coordenação em SMA

Coordenação de Agentes Competitivos

Definição de Negociação

Negociação e Conflitos

Tipos de Negociação

Espaço e Protocolos de Negociação

(2)

4 de Julho de 2000

Sistema Multi

-

Agente

Composto por

múltiplos agentes que:

–

Exibem um comportamento autónomo

(tomando decisões levando à satisfação dos

seus objectivos)

–

Interagem com os outros agentes presentes no

sistema

(utilizando protocolos de interacção

social inspiradas nos dos humanos, incluindo

coordenação, cooperação, competição e

negociação)

4 de Julho de 2000

Sistema Multi

(3)

4 de Julho de 2000

Sistema Multi

-

Agente

Definição de SMA:

–

– “Um Sistema “Um Sistema MultiMulti--AgenteAgente(SMA) é um sistema (SMA) é um sistema

computacional em que dois ou mais agentes interagem computacional em que dois ou mais agentes interagem ou trabalham em conjunto de forma a desempenhar um ou trabalham em conjunto de forma a desempenhar um determinado conjunto de tarefas ou satisfazer um determinado conjunto de tarefas ou satisfazer um conjunto de objectivos.”

conjunto de objectivos.”

Investigação científica e implementação de SMA:

–

– Construção de Construção de standardsstandards, princípios e modelos que , princípios e modelos que permitam a criação de pequenas e grandes sociedades permitam a criação de pequenas e grandes sociedades de agentes semi

de agentes semi--autónomos, capazes de interagir autónomos, capazes de interagir convenientemente de forma a atingirem os seus convenientemente de forma a atingirem os seus objectivos

objectivos

4 de Julho de 2000

Motivação dos Sistemas Multi

-

-Agente

Agente

Domínio do problema o exige (distribuição espacial dos Domínio do problema o exige (distribuição espacial dos intervenientes)

intervenientes)

Paralelismo (execução mais rápida)Paralelismo (execução mais rápida)

Robustez (não existe um ponto único de falha no sistema)Robustez (não existe um ponto único de falha no sistema)

EscalabilidadeEscalabilidade(aumento dos agentes, sistema aberto)(aumento dos agentes, sistema aberto)

Simplificação das tarefas individuais de programação Simplificação das tarefas individuais de programação (dividindo o problema em vários

(dividindo o problema em vários subproblemassubproblemas))

Estudo da inteligência individual e do comportamento socialEstudo da inteligência individual e do comportamento social

Manutenção da privacidade da informação e conhecimentos Manutenção da privacidade da informação e conhecimentos individuais

(4)

4 de Julho de 2000

Estrutura da Apresentação

Sistemas

Multi

-

Agente

Coordenação em SMA

Coordenação de Agentes Competitivos

Definição de Negociação

Negociação e Conflitos

Tipos de Negociação

Espaço e Protocolos de Negociação

Conclusões

4 de Julho de 2000

Coordenação em SMA

Definição

de

Coordenação

:

–

“o acto

“o

acto

de trabalhar

de

trabalhar

em

grupo

de forma

harmoniosa

harmoniosa”

”

[Malone et al., 1990]

Definição

de

Equipa

:

–

“Conjunto

“

Conjunto

distinguível

de 2 ou

de 2

ou

mais

indivíduos

que

interagem

de forma dinâmica

de forma

dinâmica,

,

interdependente

e adaptativa

e

adaptativa

de forma a

atingirem

objectivos

comuns

comuns,

, partilhados

partilhados

e

especificados

(5)

4 de Julho de 2000

Coordenação em SMA

Definições de Coordenação:

–

“Ajustamento ou interacção harmoniosa”

[AHD,

2000]

–

“O acto de trabalhar em grupo de forma

harmoniosa”

[Malone et al., 1990]

–

“Processo pelo qual um agente raciocina

acerca das suas acções locais e das acções

(antecipadas) dos outros para tentar assegurar

que a comunidade actue de maneira coerente”

[Jennings, 1996]

–

“Processo de gestão das interdependências

entre actividades”

[Malone e Crowston, 1994]

4 de Julho de 2000

4 de Julho de 2000Luis Paulo ReisLuis Paulo Reis MestradoMestradoememInteligênciaInteligênciaLIACC/FEUPLIACC/FEUPArtificial e Artificial e ComputaçãoComputação Slide Nº Slide Nº 10101010

Coordenação em SMA

Definições de Coordenação:

–

“A operação de sistemas complexos compostos

de componentes”

[NSF-

[NSF

-IRIS, 1989]

IRIS, 1989]

–

“O esforço conjunto de actores independentes

no sentido de atingirem objectivos mutuamente

definidos”

[NSF-

[NSF

-IRIS, 1989]

IRIS, 1989]

–

“A integração e ajustamento harmonioso dos

esforços individuais no sentido de alcançar um

objectivo mais amplo”

[Singh, 1992]

–

“O acto de trabalhar em conjunto”

[Malone e

Crowston, 1991]

(6)

4 de Julho de 2000

Coordenação em SMA

Uma Definição Final:

–

“O acto de trabalhar em conjunto de forma

harmoniosa no sentido de atingir um acordo ou

objectivo comum”

[Reis, 2002]

4 de Julho de 2000

Coordenação: Necessidade

Relações de Dependência entre Agentes:

–

– Independência.Independência.Não existe qualquer tipo de Não existe qualquer tipo de dependência entre os agentes;

dependência entre os agentes; –

– Unilateral.Unilateral.Um agente depende do outro mas a relação Um agente depende do outro mas a relação inversa não se verifica;

inversa não se verifica; –

– Mútua.Mútua.Ambos os agentes dependem do outro para Ambos os agentes dependem do outro para atingirem os seus próprios objectivos;

atingirem os seus próprios objectivos; –

– Dependência recíproca.Dependência recíproca.Um agente depende do outro Um agente depende do outro para um dado objectivo e o outro agente depende do para um dado objectivo e o outro agente depende do primeiro para um outro objectivo (não necessariamente primeiro para um outro objectivo (não necessariamente o mesmo).

(7)

4 de Julho de 2000

Estrutura da Apresentação

Sistemas

Multi

-

Agente

Coordenação em SMA

Coordenação de Agentes Competitivos

Definição de Negociação

Negociação e Conflitos

Tipos de Negociação

Espaço e Protocolos de Negociação

Conclusões

4 de Julho de 2000

SMA Cooperativos

vs

Competitivos

SMA cooperativos:SMA cooperativos: –

– Usualmente projectados por uma única, ou múltiplas, mas no Usualmente projectados por uma única, ou múltiplas, mas no entanto interdependentes, entidades

entanto interdependentes, entidades –

– Agentes agem de forma a incrementar a utilidade global do sistemAgentes agem de forma a incrementar a utilidade global do sistema a e não a sua utilidade pessoal

e não a sua utilidade pessoal –

– Preocupação com o aumento do desempenho global do sistema e Preocupação com o aumento do desempenho global do sistema e não do desempenho individual dos agentes

não do desempenho individual dos agentes

SMA compostos por agentes competitivos (“SMA compostos por agentes competitivos (“selfself- -interested

interested”): ”):

–

– Cada agente é projectado por um projectista distintoCada agente é projectado por um projectista distinto –

– Agentes têm a sua própria agenda e motivaçãoAgentes têm a sua própria agenda e motivação –

– Agentes não estão usualmente interessados no bem da Agentes não estão usualmente interessados no bem da comunidade mas sim na sua satisfação pessoal

comunidade mas sim na sua satisfação pessoal –

– Usuais em cenários que envolvam aquisição de bens ou serviços, Usuais em cenários que envolvam aquisição de bens ou serviços, como o comércio electrónico na Internet

(8)

4 de Julho de 2000

Coordenação de Agentes

Competitivos

Como atingir de acordos em sociedades de agentes Como atingir de acordos em sociedades de agentes competitivos?

competitivos?

Sociedade competitiva bastante comum entre os humanos:Sociedade competitiva bastante comum entre os humanos: –

– Todos os dias interagimos com agentes com quem não partilhamos Todos os dias interagimos com agentes com quem não partilhamos objectivos comuns

objectivos comuns –

– No caso mais extremo a única forma de lucrarmos pode ser à custaNo caso mais extremo a única forma de lucrarmos pode ser à custa dos nossos oponentes

dos nossos oponentes –

– Em cenários mais realistas é típico que os agentes partilhem pelEm cenários mais realistas é típico que os agentes partilhem pelo o menos alguns objectivos (existe potencial para que possam atingi

menos alguns objectivos (existe potencial para que possam atingir r

acordos que sejam mutuamente benéficos) acordos que sejam mutuamente benéficos)

Capacidades de negociação e argumentação: Capacidades de negociação e argumentação: –

– Centrais na criação de agentes autónomos capazes de funcionar Centrais na criação de agentes autónomos capazes de funcionar em sociedades de agentes competitivos

em sociedades de agentes competitivos

Negociação é a forma de coordenação por excelência para Negociação é a forma de coordenação por excelência para atingir acordos entre agentes competitivos

atingir acordos entre agentes competitivos

4 de Julho de 2000

Estrutura da Apresentação

Sistemas

Multi

-

Agente

Coordenação em SMA

Coordenação de Agentes Competitivos

Definição de Negociação

Negociação e Conflitos

Tipos de Negociação

Espaço e Protocolos de Negociação

(9)

4 de Julho de 2000

Coordenação de Agentes

Competitivos

Como atingir de acordos em sociedades de agentes Como atingir de acordos em sociedades de agentes competitivos?

competitivos?

Sociedade competitiva bastante comum entre os humanos:Sociedade competitiva bastante comum entre os humanos: –

– Todos os dias interagimos com agentes com quem não partilhamos Todos os dias interagimos com agentes com quem não partilhamos objectivos comuns

objectivos comuns –

– No caso mais extremo a única forma de lucrarmos pode ser à custaNo caso mais extremo a única forma de lucrarmos pode ser à custa dos nossos oponentes

dos nossos oponentes –

– Em cenários mais realistas é típico que os agentes partilhem pelEm cenários mais realistas é típico que os agentes partilhem pelo o menos alguns objectivos (existe potencial para que possam atingi

menos alguns objectivos (existe potencial para que possam atingir r

acordos que sejam mutuamente benéficos) acordos que sejam mutuamente benéficos)

Capacidades de negociação e argumentação: Capacidades de negociação e argumentação: –

– Centrais na criação de agentes autónomos capazes de funcionar Centrais na criação de agentes autónomos capazes de funcionar em sociedades de agentes competitivos

em sociedades de agentes competitivos

Negociação é a forma de coordenação por excelência para Negociação é a forma de coordenação por excelência para atingir acordos entre agentes competitivos

atingir acordos entre agentes competitivos

4 de Julho de 2000

Negociação

Definição de Negociação:Definição de Negociação: –

– “Processo que permite a dois ou mais participantes a obtenção de“Processo que permite a dois ou mais participantes a obtenção de algo necessário a cada uma das partes e que o oponente possui, algo necessário a cada uma das partes e que o oponente possui, após um período de discussão que poderá permitir, no final, um após um período de discussão que poderá permitir, no final, um acordo satisfatório para ambos os participantes”

acordo satisfatório para ambos os participantes”

Outras definições:Outras definições: –

– “Processo que procura resolver o conflito de tal modo que a solu“Processo que procura resolver o conflito de tal modo que a solução ção se torne satisfatória para ambas as partes implicadas”

se torne satisfatória para ambas as partes implicadas”[Serrano, [Serrano,

1996]; 1996]; –

– “Processo de tomada de decisão no qual duas ou mais partes tomam“Processo de tomada de decisão no qual duas ou mais partes tomam conjuntamente decisões para resolver os interesses em conflito,

conjuntamente decisões para resolver os interesses em conflito, no no

que respeita à distribuição de recursos escassos”

que respeita à distribuição de recursos escassos”[Pruitt, 1981];[Pruitt, 1981];

–

– “Processo de tomada de decisão num contexto de interacção “Processo de tomada de decisão num contexto de interacção estratégica ou de interdependência”

estratégica ou de interdependência”[Jesuino[Jesuino, 1998];, 1998];

–

– “Processo que envolve partes, onde cada uma tem qualquer coisa “Processo que envolve partes, onde cada uma tem qualquer coisa que a outra quer, e que chegam a um acordo de troca, após um que a outra quer, e que chegam a um acordo de troca, após um período de discussão”

(10)

4 de Julho de 2000

Estrutura da Apresentação

Sistemas

Multi

-

Agente

Coordenação em SMA

Coordenação de Agentes Competitivos

Definição de Negociação

Negociação e Conflitos

Tipos de Negociação

Espaço e Protocolos de Negociação

Conclusões

4 de Julho de 2000

(11)

4 de Julho de 2000

Resolução do Conflito

Competição.Competição.Para cada uma das partes, só importa a Para cada uma das partes, só importa a satisfação das suas necessidades

satisfação das suas necessidades

Colaboração.Colaboração.As partes têm em consideração as As partes têm em consideração as necessidades de ambas (é importante que ambos os necessidades de ambas (é importante que ambos os

intervenientes saiam satisfeitos do processo de negociação) intervenientes saiam satisfeitos do processo de negociação)

Compromisso.Compromisso.A satisfação das necessidades de ambas as A satisfação das necessidades de ambas as partes é moderadamente importante

partes é moderadamente importante

Afastamento.Afastamento.As partes não se interessam nem por As partes não se interessam nem por satisfazer as suas necessidades nem as dos outros, satisfazer as suas necessidades nem as dos outros, simplesmente evitam o conflito

simplesmente evitam o conflito

Acomodação.Acomodação.Constatação que não é tão importante para o Constatação que não é tão importante para o agente a satisfação das necessidades relacionadas com o agente a satisfação das necessidades relacionadas com o conflito em causa como para a outra parte. A acomodação conflito em causa como para a outra parte. A acomodação não conduz a grande prejuízo e o benefício que gera na não conduz a grande prejuízo e o benefício que gera na outra parte pode ser a médio prazo recompensador outra parte pode ser a médio prazo recompensador

4 de Julho de 2000

Negociação Computacional

Definições:

–

– “Processo em que participam dois ou mais agentes “Processo em que participam dois ou mais agentes que tentam atingir objectivos que não conseguem, ou que tentam atingir objectivos que não conseguem, ou preferem não conseguir, atingir por sua conta”

preferem não conseguir, atingir por sua conta” [Parsons et al., 1998];

[Parsons et al., 1998]; –

– “Processo pelo qual é tomada uma decisão conjunta “Processo pelo qual é tomada uma decisão conjunta por duas ou mais partes. Primeiro as partes

por duas ou mais partes. Primeiro as partes

verbalizam ofertas contraditórias e depois avançam verbalizam ofertas contraditórias e depois avançam para o acordo”

para o acordo”[Faratin et al., 1999];[Faratin et al., 1999]; –

– “Processo pelo qual grupos de agentes comunicam “Processo pelo qual grupos de agentes comunicam uns com os outros para tentar chegar a um acordo uns com os outros para tentar chegar a um acordo mútuo aceitável para todos sobre um determinado mútuo aceitável para todos sobre um determinado assunto”

(12)

4 de Julho de 2000

Negociação Automática

Componentes de uma Negociação Automática:

–

– Protocolos de NegociaçãoProtocolos de Negociação..Conjuntos de regras que Conjuntos de regras que governam a interacção entre os agentes participantes governam a interacção entre os agentes participantes na negociação.

na negociação. –

– Objectos de Negociação.Objectos de Negociação.Conjuntos de atributos sobre Conjuntos de atributos sobre os quais se pretende chegar a acordo. Pode conter um os quais se pretende chegar a acordo. Pode conter um único atributo, ou uma variedade de atributos (como o único atributo, ou uma variedade de atributos (como o preço, a quantidade, os prazos, condições de entrega, preço, a quantidade, os prazos, condições de entrega, etc.)

etc.) –

– Modelos de Tomada de Decisão do Agente.Modelos de Tomada de Decisão do Agente.

Ferramentas de tomada de decisão que os Ferramentas de tomada de decisão que os

participantes utilizam, de modo a actuar de acordo com participantes utilizam, de modo a actuar de acordo com o protocolo de negociação, tendo em vista atingir os o protocolo de negociação, tendo em vista atingir os objectivos propostos.

objectivos propostos.

4 de Julho de 2000

Estrutura da Apresentação

Sistemas

Multi

-

Agente

Coordenação em SMA

Coordenação de Agentes Competitivos

Definição de Negociação

Negociação e Conflitos

Tipos de Negociação e Fases do Processo

Espaço e Protocolos de Negociação

(13)

4 de Julho de 2000

Tipos de Negociação

Tipos:

–

Distributiva

–

Integrativa

–

Mista

Negociação

Distributiva NegociaçãoMista NegociaçãoIntegrativa

Competitiva Ganhar-Perder

Colaborativa Ganhar-Ganhar

Reclamação de Valor Criação de Valor

Jogo de Soma Nula Jogo de Soma_Positiva Bem Invdividual Bem Social

4 de Julho de 2000

Fases do Processo

Fases:

–

Preparação

–

Argumentação

–

Propostas e Contr

Propostas e

Contr-

-Propostas

Propostas

–

Encerramento

Preparação Argumentação Propostas e

(14)

4 de Julho de 2000

Estrutura da Apresentação

Sistemas

Multi

-

Agente

Coordenação em SMA

Coordenação de Agentes Competitivos

Definição de Negociação

Negociação e Conflitos

Tipos de Negociação

Espaço e Protocolos de Negociação

Conclusões

4 de Julho de 2000

Espaço da Negociação

Domínio da Negociação (único/multi-atributo) Interacções entre Agentes

(1-1, 1-n, n-n)

Papel (Comprador/Vendedor) Valores Público e Privado

Natureza dos Produtos

Visibilidade das Ofertas

Calendarização de Timeouts

Validade das Ofertas

Calendarização de Compromissos

Mensagens Informativas Quotas de Preços Históricos das Transacções

Alocação do Bem

Função de Peso dos Atributos Ordenação de Ofertas Racionalidade (Perfeita/Limitada)

Conhecimento

Estratégia da Oferta Compromisso

Comportamento Social (Egoísta/Altruísta) Estático/Dinâmico Ambientes e Características dos Produtos Parâmetros de Alocação Espaço de Negociação Parâmetros de Informação Parâmetros dos Eventos Cardinalidade

(15)

4 de Julho de 2000

Protocolo de Negociação

Protocolo são regras que compreendem:

–

– Definição dos tipos de participantes autorizados a entrar Definição dos tipos de participantes autorizados a entrar no processo de negociação

no processo de negociação –

– Estados da negociação admissíveisEstados da negociação admissíveis –

– Eventos que causam as mudanças de estado: envio de Eventos que causam as mudanças de estado: envio de uma oferta, aceitação de uma proposta, rejeição de uma oferta, aceitação de uma proposta, rejeição de uma proposta, etc.

uma proposta, etc. –

– Acções válidas dos participantes num determinado Acções válidas dos participantes num determinado estado (que mensagens podem ser enviadas, por estado (que mensagens podem ser enviadas, por quem, para quem e em que estado)

quem, para quem e em que estado)

4 de Julho de 2000

Protocolos de Negociação

0 2 1 3 4 5 criti ca (_a,b ,§) acei_{tar (} b,a,§₎ critic a (b,a ,§) proposta (b,a,§) proposta (a,b,§)

proposta (a,b,§) retirar

retirar retirar

proposta (a,b,§) proposta (b,a,§)

(16)

4 de Julho de 2000

Protocolos de Negociação

Características Desejadas:Características Desejadas:

–

– Sucesso Garantido.Sucesso Garantido.Num tempo finito, um acordo é certamente Num tempo finito, um acordo é certamente atingido

atingido –

– Maximizar o Maximizar o BemBem--EstarEstarSocial.Social.Resultado maximiza a soma das Resultado maximiza a soma das utilidades dos participantes da negociação

utilidades dos participantes da negociação –

– Eficiência de Eficiência de ParetoPareto..““ParetoParetoeficiente”, se não houver outro eficiente”, se não houver outro resultado global que melhore a utilidade para um dos agentes sem resultado global que melhore a utilidade para um dos agentes sem ao mesmo tempo prejudicar o resultado de qualquer outro agente ao mesmo tempo prejudicar o resultado de qualquer outro agente –

– Racionalidade Individual.Racionalidade Individual.Ganho da participação de cada agente Ganho da participação de cada agente na negociação não for menor do que o ganho que o agente teria se na negociação não for menor do que o ganho que o agente teria se não participasse no processo.

não participasse no processo. –

– Estabilidade.Estabilidade.Incentivo para que os agentes se comportarem de Incentivo para que os agentes se comportarem de uma determinada forma.

uma determinada forma. Nash Nash EquilibriumEquilibrium(equilíbrio de Nash)(equilíbrio de Nash)

–

– Simplicidade.Simplicidade.Fácil determinar a estratégia óptima;Fácil determinar a estratégia óptima; –

– Distribuição.Distribuição.Não existe um único ponto de falha, como por Não existe um único ponto de falha, como por exemplo um único árbitro (minimizar comunicação)

Estrutura da Apresentação

Coordenação de Agentes Competitivos

Coordenação de Agentes Competitivos

em Sistemas Multi

em Sistemas Multi

-

-

Agente

Agente

Luís Paulo Reis

Luís Paulo Reis

lpreis@fe.up.pt

lpreis@fe.up.pt

,

,

Tel

Tel

: 919455251, 225081829

: 919455251, 225081829

Estrutura da Apresentação

Estrutura da Apresentação





Sistemas

Sistemas

Multi

Multi

-

-

Agente

Agente





Coordenação em SMA

Coordenação em SMA





Coordenação de Agentes Competitivos

Coordenação de Agentes Competitivos





Definição de Negociação

Definição de Negociação





Negociação e Conflitos

Negociação e Conflitos





Tipos de Negociação

Tipos de Negociação





Espaço e Protocolos de Negociação

Espaço e Protocolos de Negociação



Sistema Multi

Sistema Multi

-

-

Agente

Agente





Composto por

Composto por

múltiplos agentes que:

múltiplos agentes que:

–

–

Exibem um comportamento autónomo

Exibem um comportamento autónomo

(tomando decisões levando à satisfação dos

(tomando decisões levando à satisfação dos

seus objectivos)

seus objectivos)

–

–

Interagem com os outros agentes presentes no

Interagem com os outros agentes presentes no