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.