Frameworks Conceituais para SMA
Equipe do Curso de ES para SMA
{lucena, choren, viviane}@inf.puc-rio.br
Definições
• concept: "a general idea derived or inferred from
specific instances or occurrences."
• framework: "a fundamental structure", "a set of
assumptions, concepts, values, and practices that
constitutes a way of viewing reality.“
• [www.dictionary.com]
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Framework Conceitual para SMA
• Motivação: não existe uma definição comumente
aceita sobre agentes.
• Objetivo: definir os conceitos relacionados a SMA
e descrever os contextos nos quais estes conceitos
são utilizados.
• Um framework conceitual para SMA deve definir as
abstrações comumente encontradas em SMAs, suas
propriedades, seus relacionamos, suas ações e
suas interações.
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Alguns Frameworks Conceituais para SMAs
• TAO (Silva et al., 2003)
• d'Inverno e Luck (d'Inverno et al., 2001)
• Yu e Schmid (Yu et al., 1999),
• KAoS (Dardenne et al., 1993)
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TAO
Arquitetura MOF de 4 camadas
Camada de
meta-meta-modelo
MOF
meta-meta-modelo
ER
meta-meta-modelo
instanciação
Camada de
meta-modelo
Camada de
modelo de domínio
UML
meta-modelo
TAO
meta-modelo
UML
modelos
MAS
modelos
Camada de instância
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Arquitetura MOF de 4 camadas
Camada de
meta-metamodelo
Entity
Relationship
Entity
Relationship
Entity
Conceptual Framework
Camada de
meta-modelo
Agent
play
Role
ownership
Organization
Conceptual Model
Camada de
modelo
de domínio
User Agent
play
Buyer
ownership
Marketplace
Camada de
instância
Bob's Agent
play
Clothes Buyer
ownership
Wal-Mart
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Entidades e Relacionamentos
specialization
association
Ambiente
association
association
inhabit
specialization
association
aggregation
dependency
Objeto
association
play
association
inhabit
specialization
Organização
ownership
Papel de Objeto
ownership
play
specialization
dependency
aggregation
association
dependency
association
association
inhabit
Agente
specialization
association
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play
Papel de Agente
specialization
control
dependency
aggregation
association
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Entidades
• Toda entidade possui:
– Propriedades = estado + comportamento
– Relacionamentos
• Estado: informações sobre si mesma e sobre outras
entidades
• Comportamento: conjunto de ações que pode
executar
• Relacionamentos: define o contexto no qual duas
entidades estão relacionadas
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Objeto
• Estado: atributos
– não tem qualquer estrutura predefinida
– armazena informações sobre si mesmo, sobre o ambiente
e outros objetos em seus atributos
• Comportamento: métodos
– define as operações que podem ser executadas
– as operações podem modificar o estado do objeto
• Um objeto tem controle sobre seu estado
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Objeto
• Objeto tradicional:
– não tem controle sobre seu comportamento, ou seja, faz
tudo solicitado por outra entidade
– não pode modificar seu comportamento
• Os objetos são entidades passivas que fazem tudo
que qualquer um pedir e somente quando solicitado
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Agente
• Estado:
– crenças, objetivos, planos e ações
• Crenças: conhecimento sobre o ambiente, sobre si
mesmo e sobre outras entidades
– O que o agente sabe, o que ele vê, suas memórias e suas
percepções
• Objetivos: estados futuros ou desejos que o agente
pretende alcançar ou satisfazer
– Associados a pelo menos um plano que o agente executa
para alcançar o objetivo
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Agente
• Plano: composto por ações
– Está relacionado a um conjunto de objetivos que o
agente pode alcançar ao executá-lo
• Ações: execuções do agente
– Exemplo: mudar o estado mental, enviar e receber
mensagens de outros agentes e chamar métodos de
objetos
• Um agente é capaz de escolher um plano com base
nos objetivos.
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Agente
• Comportamento:
– expresso por meio de seus planos e ações
– se baseia nas características do agente, por exemplo, interação,
autonomia e adaptação
• Interação: agentes interagem com outras entidades
• Autonomia: agente é pró-ativo, não precisam de estímulos
externos
– os agentes são entidades orientadas a objetivos
• Adaptação: agente pode adaptar seu estado e seu
comportamento
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Objeto
• Estado
– Armazena o conhecimento
sobre si mesmo e sobre
outras entidades
• Comportamento
– não possui controle sobre o
comportamento
– precisa de estímulos para
executar
– comportamento pré-definido
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X
Agente
• Estado mental: estende o
estado de objeto
– Adiciona ao estado definição
de comportamento
• Comportamento: estende o
comportamento de objeto
– possui total controle sobre
seu comportamento (pode
dizer “não”)
– não precisam de estímulos
externos ou internos para
executar;
– podem adaptar o
comportamento
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Objeto
X
Agente
• Agente é uma entidade ativa e objeto uma
entidade passiva.
Agente
Objeto
+
-
interação
reativo
autonomia
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+
pró-ativo
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Objeto Ativo
X
• Comportamento:
– Comportamento pré-definido
Agente
• Comportamento:
– Pode adaptar o seu
comportamento
• Interativo
• Interativo
• Até certo grau autônomo
• Autônomo
– Possui sua própria thread
– Começa a executar sem
estímulos externos
– Atende a todas as solicitações
de outras entidades
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– Possui sua própria thread
– Executa sem estímulos
externos
– Pode dizer “não” às
solicitações de outras
entidades
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Ambiente
• É o habitat de agentes, organizações e objetos
– eles não podem residir em mais de um ambiente ao
mesmo tempo.
• Estado e o comportamento são definidos com base
na característica
• Pode ser uma entidade passiva, como um objeto,
ou pode ser uma entidade ativa, como um agente
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Ambiente
• Ambiente modelado como uma classe de objeto
possui
– métodos e atributos
• Ambiente modelado como um agente possuem
– crenças, objetivos, ações e planos iniciais.
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Organização
• Organizações agrupam os agentes de um SMA
• Organização = grupo = comunidades = sociedades
• Pode definir sub-organizações, axiomas e papéis
• Sub-organizações:
– organizações que desempenham papéis em uma
organização
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Organização
• Papéis:
– São desempenhados por agentes, objetos e suborganizações dentro de uma organização
• Axioma:
– regra, lei ou princípio estabelecido.
– restrições globais da organização às quais os agentes e as
sub-organizações devem obedecer.
• Axioma = regra = lei = norma
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Organização
• Uma organização estende um agente
• Estado:
– crenças, objetivos, ações, planos e axiomas
• Comportamento:
– ações e planos executados pela organização +
– ações e planos executados pelos agentes e suborganizações.
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Papéis
• Duas propriedades mais importantes:
– São definidos no contexto de uma organização
– Uma instância de papel deve ser exercida por um agente,
por um objeto ou por uma sub-organização.
• Orienta e também restringe o comportamento de
instâncias que exercem o papel.
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Papel de Objeto
• Descreve um conjunto de características que são
vistas por entidades que usam o objeto
• Orienta o comportamento de objetos porque os
objetos agem de acordo com chamadas feitas pelo
papel
• Restringir o acesso ao objeto limitando as
informações e o comportamento que outras
entidades podem acessar
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Papel de Objeto
• Pode também adicionar informações (atributos) e
comportamento (métodos) ao objeto que exerce o
papel.
• Estado: atributos
– mantém as informações
• Comportamento: métodos
– são as operações
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Papel de Objeto
Entidade B
Papel de Objeto
Objeto
atributo 1
atributo 1
atributo 2
método 1
método 3
método 1
método 2
Entidade A
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Papel de Objeto
Entidade B
Papel de Objeto
Objeto
atributo 1
atributo 1
atributo 2
método 1
método 3
método 1
método 2
Entidade A
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Papel de Objeto
• Um objeto não tem consciência do papel que está
exercendo
• O papel de objeto é que sabe a qual objeto está
associado
• Todas as instâncias de papel de objeto são um
membro de uma organização e são exercidas por
um objeto
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Papel de Agente
• Orienta o comportamento de um agente
descrevendo seus objetivos ao exercer o papel
• Restringe o comportamento definindo as ações que
o agente deve exercer (deveres) e as ações que
pode executar (direito) ao exercer o papel
• Pode adicionar novos objetivos e crenças ao agente
• Um agente e uma organização desempenham pelo
menos um papel
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Papel de Agente
• Estado:
– crenças e objetivos.
• Os objetivos dos papéis caracterizam os objetivos
que um agente deve alcançar enquanto exerce o
papel
• Comportamento:
– deveres, direitos e protocolos
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Papel de Agente
• Deveres (ou obrigações) identificam as ações
atribuídas ao agente que está exercendo o papel,
ou seja, as responsabilidades
• Direitos (ou qualificações) identificam as ações que
o agente pode executar ao exercer o papel, isto é,
eles descrevem as permissões associadas às ações
• Protocolos definem as interações entre papéis por
meio da especificação das mensagens
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Relacionamentos
• Inhabit:
– especifica que a instância de entidade que reside – o
cidadão – é criada e destruída no habitat e, portanto,
pode entrar e sair dele, respeitando suas permissões
– um cidadão não pode residir em dois habitats ao mesmo
tempo
– o habitat conhece todos os cidadãos que residem nele, e
cada cidadão conhece seu habitat
– Aplicabilidade: ambientes e agentes, ambientes e
objetos e ambientes e organizações
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Relacionamentos
• Ownership:
– Especifica que uma entidade – o membro – é definida no
escopo de outra entidade – o proprietário – e que um
membro deve obedecer a um conjunto de restrições
globais definidas pelo proprietário
– O membro não existe fora do escopo de seu proprietário
– Os proprietários conhecem seus membros, e cada
membro conhece seu proprietário
– Aplicabilidade: classes de papel – os membros – e às
classes de organização – os proprietários
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Relacionamentos
• Ownership:
– Uma instância de papel (papel do agente ou papel de
objeto) só pode ser exercida por entidades na
organização que definiu o papel
– A organização define quem exerce os papéis identificados
– A organização define qual papel pode ser exercido por
uma entidade
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Relacionamentos
• Play:
– Especifica que uma entidade está relacionada a um papel
– Os agentes e as organizações interagem por meio dos
papéis que exercem
– Os relacionamentos entre agentes, entre agentes e
organizações e entre organizações são indiretamente
definidos pelos papéis que estão exercendo
– Quando um objeto está exercendo um papel, as
entidades interagem com o objeto por meio de seu papel
– Aplicabilidade: entre papel de agente e agente, papel de
agente e sub-organização, papel de objeto e objeto
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Relacionamentos
• Specialization/Generalization:
– Define que a sub-entidade que especializa a superentidade herda as propriedades e os relacionamentos
definidos na super-entidade
– As propriedades herdadas também podem ser redefinidas
pela sub-entidade
– A sub-entidade também pode definir novas propriedades
e novos relacionamentos
– Aplicabilidade: todas as entidades
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Relacionamentos
• Control:
– Define que a entidade controlada deve fazer tudo que a
entidade do controlador pedir
– A entidade controlador conhece as entidades
controladas, e cada entidade controlada conhece as
entidades que a controlam
– As entidades controladas e do controlador serão os
agentes ou as organizações que estão exercendo os
papéis
– Aplicabilidade: entre dois papéis do agente
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Relacionamentos
• Dependency:
– Define que uma entidade – o cliente – pode ser definida
para depender de outra – o fornecedor – para realizar seu
trabalho
– Especifica que uma alteração na especificação do
fornecedor pode afetar o cliente, mas não
necessariamente o contrário
– O cliente sempre conhece seus fornecedores, mas o
contrário pode não ser verdadeiro
– Aplicabilidade: entre papéis de agente, entre papéis de
objeto e entre papel de agente e papel de objeto,
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Relacionamentos
• Association:
– Especifica um relacionamento de semântica que pode
ocorrer entre instâncias
– Se uma entidade estiver associada à outra entidade, ela
saberá da existência da outra entidade e, então, poderá
interagir com ela
– Aplicabilidade: entre papéis (papéis de objeto e papéis
de agente), ambientes, agentes e objetos, organizações
e objetos, e papéis e objetos
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Relacionamentos
• Aggregation:
– Define a entidade que é o agregador e a entidade que é
a parte.
– Se uma entidade estiver agregada a outra, dizemos que
ela é o agregador de partes.
– O agregador pode usar a funcionalidade disponível em
suas partes para realizar seu trabalho.
– Aplicabilidade: entre papéis de objeto e entre papéis do
agente.
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Sistema Multi-Agentes
Sistema Multi-Agentes
Organização principal
agente
Ambiente
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agente
agente
objeto
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Sistema Multi-Agentes
Sistema Multi-Agentes
Organização principal
Papel de agente
Papel de
objeto
Organização principal
agente
Ambiente
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agente
agente
objeto
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Sistema Multi-Agentes
Sistema Multi-Agentes
Sub-Organização
Organização principal
Organização principal
agente
Ambiente
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agente
agente
objeto
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Sistema Multi-Agentes
Sistema Multi-Agentes
Sub-Organização
Organização principal
Papel de agente
Papel de
objeto
Organização principal
agente
Ambiente
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agente
agente
objeto
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Comportamento das Entidades
• Análise do comportamento independente do
domínio da aplicação
• Criação das entidades
• Destruição das entidades
• Interação entre as entidades
– Agentes e sub-organizações interagindo com organizações
– Agentes e sub-organizações interagindo com ambientes
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Criação das entidades
• Criação de papel de agente
– A criação ocorre quando um agente ou sub-organização
se compromete com o papel.
– Condição: existência de um agente ou uma suborganização para exercer o papel
– Criador: organização
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Criação das entidades
• Criação do agente
– Um papel deve ser imediatamente criado e associado ao
agente
– Condição: existência de uma organização
– Criador: outro agente, uma organização ou um ambiente
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Criação das entidades
• Criação de organização
– Se a organização sendo criada é uma sub-organização,
uma instância de papel deve ser criada e associada à suborganização
– Condição: existência do ambiente
– Criador de organização principal: ambiente
– Criador de sub-organizações: agente, (sub-)organização
ou ambiente
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Criação das entidades
• Criação de papel de objeto
– Criado quando uma entidade (o criador) deseja acessar
um objeto em uma organização que restringe a visão do
objeto.
– Deve ser associado a um objeto
– Condição: existência do objeto
– Criador: agentes e organizações
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Criação das entidades
• Criação de objetos
– Condição: existência do ambiente
– Criador: agentes, organizações, objetos e ambientes
– Não depende do papel
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Criação das entidades
• Criação de ambiente
– O ambiente deve ser criado antes de outras entidades
porque elas residem no ambiente.
– Condição: -– Criador: máquina virtual do sistema, outro ambiente,
agentes ou organizações que residem em outro
ambiente.
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Destruição das entidades
• Destruição de papel do agente
– Um papel exercido por um agente ou sub-organização é
destruído quando este o cancela
– Condição: -– Destruidor: agente ou organização. O destruidor é quem
está exercendo o papel
– Conseqüência: se um agente (ou sub-organização) possui
todos os seus papéis destruídos, isso significa que o
agente (ou sub-organização) também será destruído
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Destruição das entidades
• Destruição de agente
– Condição: todos os papéis do agente devem ter sido
destruídos.
– Destruidor: si mesmo, outro agente, organização ou
ambiente.
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Destruição das entidades
• Destruição de organização
– Condição (1): todos os papéis exercidos por agentes,
objetos e sub-organizações devem ser destruídos
– Condição (2): todos os papéis exercidos pela organização
também devem ser destruídos
– Destruidor: si mesmas, por ambientes, outras
organizações ou agentes que residam em outras
organizações.
– Processo recursivo: todas as suas sub-organizações
devem ser destruídas ou devem deixar a organização.
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Destruição das entidades
• Destruição de papel de objeto
– Condição: -– Destruidor: agente ou organização
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Destruição das entidades
• Destruição de objeto
– Condição: todos os papéis do objeto devem ter sido
destruídos
– Destruidor: objetos, agentes, organizações e ambientes
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Destruição das entidades
• Destruição de ambiente
– Condição: todas as entidades foram destruídas
– Destruidor: si mesmo, por outro ambiente, por um
agente ou por uma organização que reside em outro
ambiente.
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Estados de um papel de agente
compromisso criado
Criado
execução
reiniciada
Ativo
compromisso
criado
Inativo
execução
suspensa
compromisso
cancelado
Destruído
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Interação entre as entidades
Relacionamentos ownership e play
• Agente ou sub-organização entrando em
organização
– Agente ou sub-organização se comprometendo com um
papel ou ativando o papel
• Agente ou sub-organização saindo de organização
– Agente ou sub-organização cancelando um papel ou
desativando o papel
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Agente (ou sub-organização) se comprometendo
com papel
(em uma nova organização)
1. Agente procurar por uma organização no ambiente
• Decide qual organização com base nos seus objetivos e
nos objetivos da organização
2. Agente pergunta a organização os papéis
disponíveis
3. Organização informa o conjunto de papéis
disponíveis
• de acordo com sua função de utilizada ou suas políticas
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Agente (ou sub-organização) se comprometendo
com papel
(em uma nova organização)
4. Agente avalia qual papel deseja desempenhar e
informa a organização
• Verificação com base nos seus objetivos
5. Organização pode permitir ou negar
6. Se a org. permitir, o agente se compromete a
desempenhar o papel
• O agente concorda em respeitar os deveres e os direitos
do papel e concorda em tentar atingir a meta do papel
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Agente (ou sub-organização) se comprometendo
com papel
(em uma organização onde já desempenha outros papéis)
•
Similar ao anterior, porém agente não precisa
procurar a organização no ambiente
1. Agente pergunta a organização os papéis disponíveis
2. Organização informa o conjunto de papéis disponíveis
4. Agente avalia qual papel deseja desempenhar e
informa a organização
5. Organização pode permitir ou negar
6. Se a org. permitir, o agente se compromete a
desempenhar o papel
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Agente (ou sub-organização) ativando um papel
1. Agente pergunta a organização se pode ativar
papel
2. Organização informa se pode ou não
• organização pode definir axiomas para restringir a
ativação de papéis
• Note que para a ativação de uma papel não
importa se o agente está ou não desempenhando
outro papel na mesma organização
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Agente (ou sub-organização) cancelando ou
desativando um papel
1. Agente (ou sub-organização) checa se pode parar
de desempenhar um papel (cancelar ou desativar)
–
Organização pode impedir
• Observação:
–
Se um agente cancelar seu único papel então ele deve
ser destruído ou deve se comprometer com outro papel.
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Interação entre as entidades
Relacionamento inhabit
• Agente (ou sub-organização) se movendo de um
ambiente para outro
– Para sair de um ambiente: agente ou sub-organização
cancelam ou desativam todos os seus papéis nas
organizações do ambiente
– Para entrar em ambiente: agente ou sub-organização
criam ou ativam pelo menos um papel em uma
organização do ambiente
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Agente (ou sub-organização) se movendo de um
ambiente para outro
1. Descobrir outro ambiente para o qual quer se
mover
2. Pedir permissão para sair do ambiente onde está
3. Pedir permissão para entrar no outro ambiente
4. Cancelar / desativar todos os papéis
5. Ativar / criar pelo menos um papel
• Observação: Mobilidade de sub-organizações
–
Agentes e outras sub-organizações que desempenham
papéis dentro da sub-organização que quer se mover
devem parar de desempenhar tais papéis
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Agente (ou sub-organização) se movendo de um
ambiente para outro
Movendo de um ambiente para outro
Saindo de um ambiente
Saindo de uma organização
Entrando em uma organização
Entrando em um ambiente
Entrando em uma organização
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Framework Conceitual de
d'Inverno e Luck
Framework Conceitual de d'Inverno e Luck
• Propõem uma hierarquia em quatro camadas
– O ambiente consiste de entidades das quais algumas
são objetos
– Do conjunto de objetos, algumas são agentes, e dos
agentes alguns são agentes autônomos.
Entidades
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Entidade e Ambiente
• Entidade e ambiente:
– Coleção de atributos
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70
Objeto
• Entidade com conjunto de capacidades
• Capacidade:
– conjunto de ações que podem ser desempenhadas pelo
objeto
• Ação:
– muda o estado do ambiente (sub-conjunto de
capacidades)
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Objeto
• Seleção de ações:
– baseada no estado do ambiente e no estado objeto
• Estado:
– estado do ambiente + ações
• Operação:
– indica qual é alteração do estado do objeto dado a
execução de uma ação
– Podem mudar: estado do ambiente e a próxima ação
– Não mudam: atributos, capacidades e função de seleção
das ações
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Agente
• Objeto com metas
• Metas: (conjunto de atributos)
– estado a ser atingido no ambiente
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Agente
• Percepção possível:
– o que o agente pode enxergar do ambiente
• Percepção atual:
– o que o agente realmente enxerga do ambiente
• Ações de percepção:
– que possibilitam a percepção do ambiente
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Agente
• Seleção de ações:
– baseada no estado do ambiente, nas percepções atuais e
nas metas
• Estado:
– estado do objeto + ações do agente + percepções atuais
+ percepções possíveis
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Agente
• Operação:
– indica qual é alteração no estado do agente dado a
execução de uma ação
– Podem mudar: percepções possíveis, percepções atuais e
a próxima ação
– Não mudam: atributos, capacidades, metas, ações de
percepção e função de seleção das ações e percepções
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Agente Autônomo
• Agente com motivação
• Motivação:
– Possibilidade de gera suas próprias metas
• Também define percepções, ações e estado
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Descrição das entidades
• Agentes satisfazem metas
• Agentes autônomos, adicionalmente, criam metas
• Server-agents
– Agentes que não são autônomos
• Neutral-objects:
– Objetos que não são agentes
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SMA e Sociedade de agentes
• Sistema Multi-Agentes:
– É composto por dois ou mais agentes
– Tem pelo menos um agente autônomo (que tem a(s)
meta(s))
– Existe pelo menos um relacionamento entre dois agentes
onde um satisfaz a meta do outro
• Sociedade de agentes: conjunto de entidades e
conjunto de relacionamentos em um SMA
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Relacionamentos
• Agentes adotam as metas de outros agentes
• Relacionamentos são definidos com base na adoção
de metas.
• Engagement: quando um server-agent adota a meta
de outro agente
– server-agents são obrigados a adotarem uma meta de um
agente autônomo
• Cooperação: quando um agente autônomo adota a
meta de outro agente
– um agente autônomo não é obrigado a adotar a meta de
outro
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Framework Conceitual
de Yu e Schmid
Framework Conceitual de Yu e Schmid
• Se baseia em workflows
• Workflows são usados para descrever a coordenação
e a performance do trabalho dentro de uma
organização
• Workflows são modelados como um conjunto de
papéis relacionados
• Um agente é uma entidade ativa desempenhando
papéis dentro de uma organização
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82
Papéis
• São descritos como uma coleção de deveres e
permissões
• Deveres: ações que os agente são obrigados a
executar quando desempenham o papel
• Permissões: ações que os agentes podem executar
quando desempenham o papel
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83
Papéis
<Workflow_model>
<role_models>
<role_model>
...
<role_model>
<goals>
<qualifications>: precondições para atingir os goals
<relationships>
AUTHORIZE
COOPERATE_WITH
IS_AUTHORIZED_BY
<obligations>
<concurrency_constraints>: ordem de execução das
obrigações
<permissions>
<protocols>
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Arquitetura
Conceitual
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85
Uma Abordagem para o Desenvolvimento de SMA
1. Fase de Análise baseada nos Papéis
1. Identificação e decomposição de metas
2. Especificação de papéis
3. Modelagem de protocolos
2. Fase de Design orientada a Agentes
1. Identificação de tipos de agentes e associação de papéis
a agentes
2. Definição dos agentes
3. Fase de Implementação orientada a Agentes
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86
KAoS
Framework Conceitual
KAoS : Knowledge Acquisition in autOmated Specification
• Levantamento de requisitos orientados a meta
• Meta-modelo conceitual:
– Nível meta
– Nível de domínio
– Nível de instância
• O meta-modelo conceitual define a estrutura da
linguagem utilizada no levantamento dos requisitos
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88
KAoS
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89
Meta-modelo conceitual
• Nível meta: refere-se as abstrações independentes
do domínio
– Meta-conceitos (ex.: Agent)
– Meta-relationamentos que ligam os meta-conceitos
– Meta-atributos de meta-conceitos e metarelacionamentos
– Meta-restrições sobre meta-conceitos e metarelacionamentos
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90
Meta-modelo conceitual
• Nível de domínio: refere-se aos conceitos
específicos do domínio da aplicação
–
–
–
–
Conceito (ex.: Borrower)
Relacionamento
Atributos
Restrições
• Nível de instância: refere-se a específicas
instâncias do conceitos do nível de domínio
– Instância de Conceito (ex.: Steve)
– Instância de Relacionamento
– Instância de Atributos e Instâncias de Restrições
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91
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92
Objeto (Object)
• Objeto é uma coisa de interesse à qual se pode
referir nos requisitos
• Instância muda de estado (devido a aplicações de
ações)
• Meta-atributos (além do nome e da definição):
– Existe: verdadeiro se a instância existe no estado
corrente
– Invariante: descreve restrições em cima do objeto
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Entidade (Entity)
• Entidade é um objeto “autônomo”, isto é, suas
instâncias podem existir independentemente de
outras instâncias de outros objetos.
• Meta-atributos: não adiciona nenhum atributo além
daqueles previamente definidos no conceito Objeto
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94
Relacionamento (Relationship)
• Relacionamento é um objeto “subordinado”, isto é,
a existência de uma instância depende da
existência de instâncias de objetos ligadas pelo
relacionamento
• Meta-relacionamento com Objeto:
– Link: todo relacionamento esta ligado a objetos
• Meta-atributo de Link:
– Papel: papel das instâncias de objeto no relacionamento
– Cardinalidade: cardinalidade das instâncias de objeto no
relacionamento
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95
Evento (Event)
• Evento é um objeto instantâneo, isto é, sua
instância existe em um dado estado apenas.
• Meta-atributo:
– Freqüência: freqüência com a qual o evento aparece
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96
Ação (Action)
• Ação é uma relação matemática em cima de um
objeto.
– Muda o estado do objeto
• Meta-atributos:
– Precondições: dado necessários para aplicação da ação
– Condição de disparo: dados que disparam a ação
– Pós-condições: dados que descrevem o efeito da
aplicação da ação
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Agente (Agent)
• Agente é um objeto que é um processador de
ações.
• Agentes controlam as transições de estado
• Agentes possuem alternativa aos seus
comportamentos (em oposto aos outros objetos que
não possuem)
• Meta-atributo:
– Load: taxa de ocupação do agente
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98
Agente
• Meta-relacionamentos com Ação:
– Capacidade: pode executar a ação
– Executa: é um processador alocado a executar a ação
• Meta-relacionamento com Objeto:
– Conhece: os estados dos objetos são observáveis pelo
agente
• Um agente pode conhecer outro agente
• Meta-atributo de Conhece:
– Interface: Forma como o agente acessa outro objeto
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Meta (Goal)
• Meta é um objetivo “não operacional” a ser
atingido por um sistema
• “Não operacional”
– a meta não é formulada em termos de objetos e ações
disponíveis para um determinado agente no sistema
– a meta quando formulada não pode ser estabelecida
através de transições de estado controlada por um
agente
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100
Meta
• Taxonomia de metas: usada para descrever metas e
possibilita o reuso e a verificação
• Padrões de metas:
– Atingir, descontinuar, manter, evitar e otimizar
• Categoria de metas:
– Metas de sistemas e metas privadas
• Meta-atributo:
– Prioridade: descreve a prioridade da meta
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101
Meta
• Meta-relacionamento com Objeto:
– Concerns: liga a meta aos objetos aos quais ela se refere
• Meta-relacionamentos entre Metas:
– Redução: liga uma meta e as suas sub-metas
– Conflito: liga uma meta e outras as quais possui conflito
• Meta-relacionamento com Agente:
– Desejo: introduzido entre um agente e uma meta
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102
Restrição (Constrain)
• Restrição é um objetivo “operacional” a ser
atingido pelo sistema.
• “Operacional”
– a restrição é formulada em termos de objetos e ações
disponíveis para um agente no sistema
• Metas são operacionalizadas através de restrições
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103
Restrição
• Meta-relacionamento com Meta:
– Operacionalização: a restrição R é uma das formas para
atingir a meta M.
– Uma meta pode ser operacionalizada através de várias
restrições
• Meta-relacionamento com Ação:
– Assegurar: mesmo com a aplicação da ação a restrição
será mantida
• Meta-relacionamento com Objetivo:
– Assegurar: mesmo que ocorra qualquer ação no objeto a
restrição será mantida
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104
Restrição
• Meta-relacionamento com Agente:
– Responsabilidade: agente é responsável por garantir a
restrição
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105
Estratégia de Levantamento de Requisitos
• Estratégia orientada a metas:
1. Definição das metas (e a estrutura destas) e
identificação dos objetos
2. Identificação dos agentes em potencial e suas
capacidades
3. Operacionalização das metas em restrições
• Relação entre as metas e os objetos e ações de um
agente
4. Refinamento dos objetos e das ações
• Identificação de novos objetos e ações decorrente da
etapa 3
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106
Estratégia de Levantamento de Requisitos
5. Revisão dos objetos e ações para garantir as
restrições
• Descrições de ações e objetos completos no passo 4
podem não necessariamente garantir que as restrições
do passo 3 sejam garantidas
6. Identificação de responsabilidades alternativas
• Ligação dos agentes às restrições de acordo com suas
responsabilidades
7. Associação de ações à agentes responsáveis
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107
Referências
•
•
•
•
•
Dardenne, A.; Lamsweerde, A.; Fickas, S. (1993) "Goal-directed Requirements
Acquisition." Science of Computer Programming. v.20, p.3-50.
d'Inverno, M.; Luck, M. (2001) "Understanding Agent Systems". New York:
Springer, 2001.
Luck, M.; d'Inverno, M. “A conceptual framework for agent definition and
development.” The Computer Journal, 44(1):1--20, 2001.
Yu, L.; Schmid, B. “A Conceptual Framework for Agent-Oriented and RoleBased Work on Modeling.” In: WAGNER, G.; YU, E. (Eds.). Proceedings of the
1st International Workshop on Agent-Oriented Information Systems, 1999.
Silva, V.; Garcia, A.; Brandao, A.; Chavez, C.; Lucena, C.; Alencar, P. “Taming
Agents and Objects in Software Engineering” In: Garcia, A.; Lucena, C.;
Zamboneli, F.; Omicini, A; Castro, J. (Eds.), Software Engineering for LargeScale Multi-Agent Systems, Springer-Verlag, LNCS 2603, pp. 1-26, 2003.
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