Top Banner
FACULDADE DE INFORMÁTICA PUCRS – Brazil http://www.inf.pucrs.br Arquiteturas de Agentes Murilo Juchem e Ricardo Melo Bastos TECHNICAL REPORT SERIES Number 013 April, 2001
32

Arquiteturas de Agentes

Jan 10, 2017

Download

Documents

doanquynh
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Arquiteturas de Agentes

FACULDADE DE INFORMÁTICAPUCRS – Brazil

http://www.inf.pucrs.br

Arquiteturas de Agentes

Murilo Juchem e Ricardo Melo Bastos

TECHNICAL REPORT SERIES

Number 013April, 2001

Page 2: Arquiteturas de Agentes

Contact:

[email protected]

http://www.inf.pucrs.br/~juchem

[email protected]

http://www.inf.pucrs.br/~bastos

Murilo Juchem is a M.Sc. student of PUCRS – Pontifícia Universidade Católica do RioGrande do Sul – Brazil. He develops research in Multi-agent systems design techniquesat the information system group of the PPGCC. He receives a federal graduate researchgrant from CNPq (Brazil) to support his research.

Ricardo Melo Bastos is a professor in the FACIN-PUCRS since 1986 and Ph.D. incomputer science since 1998 (PPGC-UFRGS). He is a researcher in softwareengineering and multi-agent systems at the information system group of the PPGCC.

Copyright Faculdade de Informática – PUCRSPublished by the Campus Global – FACIN – PUCRSAv. Ipiranga, 668190619-900 Porto Alegre – RS – Brazil

Page 3: Arquiteturas de Agentes

ArquiteturasdeAgentes

RelatórioTécnico013/2001

Murilo Juchem�

RicardoMelo Bastos�

1 Intr odução

Este trabalhotem como objetivo apresentara revisão bibliográfica sobrearquiteturas

de agentes,sendoresultadoda adaptaçãodostrabalhosrealizadosna disciplinaTrabal-

ho Individual I, constanteno Programade Pós-Graduaçãoem Ciênciada Computação

(PPGCC),da PUCRS,orientadapeloProf. Dr. RicardoMelo Bastos,tendocomofoco

asub-áreadeSistemasMultiagentes(MAS), dentrodaáreadeSistemasdeInformaçãoe

comcontribuiçõesnalinhadeInteligênciaArtificial (IA).

SistemasMultiagentesé o nomedadoà sub-áreadaInteligênciaArtificial Distribuí-

da que estudao comportamentode um conjuntode agentesautônomosobjetivandoa

soluçãodeumproblemaqueestáalémdesuascapacidadesindividuais[JEN96]. Segundo

[WOO95], um agenteé um sistemacomputacionalqueestásituadoemalgumambiente,

e queé capazdeaçõesautônomasnesteambienteobjetivandoalcançarseusobjetivosde

projeto.

O trabalhoaqui propostoobjetiva realizarumainvestigaçãosobrealgumasarquite-

turasdeagentesexistentesparasistemasempresariais.Paratanto,realizaremosum estu-

do sobreos definiçõese conceitosreferentesao paradigmade multiagentessendoestes

examinadosaonível do indivíduo,ou seja,doagente.

Posteriormente,serãoexaminadosalgunsdosmodelosde arquiteturade agentesjá

concebidaspor pesquisadoresda áreacom o objetivo de identificarsuaspropriedadese�[email protected][email protected]

1

Page 4: Arquiteturas de Agentes

características,atravésdo estudodossistemasdesenvolvidos em particularno domínio

dasaplicaçõesquebuscamsolucionarproblemasemorganizaçõesempresariais.

2 Agentes

2.1 Inteligência Artificial Distrib uída (IAD)

[BON88] defineInteligênciaArtificial Distribuídacomoa sub-áreada InteligênciaAr-

tificial que estudaa concorrênciaem computaçõesde InteligênciaArtificial. [OLI96]

observa queestadefiniçãopodelevar à umaerrôneacompreensãodo conceitode IAD

comoumasimplesuniãoentreIA e SistemasDistribuídos,poisIAD é um conceitomais

amplo.

Uma conceitualizaçãode IAD mais compatível com a idéia de agenteé dadapor

[JEN96] quediz queo objetode investigaçãodaIAD sãoosmodelosdeconhecimento,

e astécnicasde comunicaçãoe raciocínionecessáriasparaqueagentescomputacionais

convivamemsociedadescompostasdecomputadorese pessoas.Jenningsaindadivide a

IAD emduasáreasdepesquisaprincipais:

� ResoluçãoDistribuídadeProblemas(DPS)- quedivideasoluçãodeumproblema

emparticularentreum númerodemódulosquecooperamcompartilhadoconheci-

mentosobreo problemaesobreassoluçõesenvolvidas.

� SistemasMultiagente(MAS)- estudao comportamentodeum conjuntodeagentes

autônomos(possivelmentepreexistentes)cujo objetivo comumé a soluçãode um

dadoproblema.

Segundo[OLI96], nos MAS a atençãodo projetistanão estánecessariamentevoltada

paraumproblemaespecífico.Estaabordagemconsistenacoordenaçãodocomportamen-

to inteligentede um conjuntode agentesautônomos,quepodemter sido criadosantes

do surgimentode um problemaem particular. DemazeauApud [OLI96] definea abor-

dagemMAS como"o estudodo comportamentodeum agenteautônomo,emum mundo

multiagente".

É possível perceberqueestasduasáreasdiferemnaformadeconstruçãodasolução

doproblema.A ResoluçãoDistribuídadeProblemasadotaumavisãotop-downdividindo

2

Page 5: Arquiteturas de Agentes

o problemaempartesquecorresponderãoa móduloscomputacionais,sendoque"o pro-

cessodecoordenaçãodasaçõesé definidoemtempodeprojeto" [OLI96]. OsSistemas

Multiagentesãocompostosporentidadescomputacionais,denominadasagentes,comca-

pacidadeseobjetivosindividuaisque,umavezagrupadosemsociedade,trabalhemjuntos

visandoatingir o objetivo do sistema,sendoque"os agentesdevemraciocinara respeito

dasações,mastambémsobreo processodecoordenaçãoemsi" [OLI96].

2.2 SistemasMultiagentes

Um sistemamultiagenteé formadopor um conjuntode agentesquecolaboramentresi

paracumprircomaresponsabilidadeno sistema[AMA97].

NavisãodeBondeGasser[BON88], umsistemamultiagentepressupõecoordenação

entreumconjuntoexistentedeagentesautônomoseinteligentes.Fundamentalmente,está

envolvida a buscapor umafuncionalidadenestesistemaquepermitaqueestesagentes

possamcoordenarseusconhecimentos,objetivos,habilidadeseplanosindividuaisdeuma

formaconjunta,emfavor daexecuçãodeumaaçãoou daresoluçãodealgumproblema.

Tantoparaaação,quantoparaa resoluçãodo problema,emsistemasmultiagentesfaz-se

necessáriaacooperaçãoentreosagentes.

Jennings[JEN96] mostraqueascaracterísticasdosSistemasMultiagentetêmvanta-

genssignificativassobreumsolucionadordeproblemasmonolítico,dentreelas:

� maiorrapideznaresoluçãodeproblemasatravésdoaproveitamentodoparalelismo;

� diminuiçãodacomunicaçãopor transmitirsomentesoluçõesparciaisemalto nível

paraoutrosagentesaoinvésdedadosbrutosparaum lugarcentral;

� maisflexibilidadepor teragentesdediferenteshabilidadesdinamicamenteagrupa-

dospararesolverproblemas;e

� aumentodasegurançaporpermitiragentesassumiremresponsabilidadesdeagentes

quefalham.

2.3 Agentes

O conceitode agente(vide figura 1) é de vital importânciaparaa compreensãodo que

sejaum SistemaMultiagente.Vejamosalgumasdasdefiniçõesdadasparaestetermo.

3

Page 6: Arquiteturas de Agentes

���� ��� �����

��� ������������������! "��

#�$�%�#�&(' )�'�* +�)�,

-�. /�0�1

243�5�647 8�9�:�;�6�5

<�=�>�?�@�<A�B�A�C�DFE G4H

I�J�I�K�L�M�N�OQP�OR�S T4U�V!W T4XYV4U�Z [

\ ]F^ _4`ba�` _�^ c�d�e�fQg�_h4i�jFk4l m�n�oFp�k�j

q�r4s r�t�u�vxw�ry4z|{ }�~ � ��y��

� ����� ����� ��� ����x���4��� ��� �

��� �����!� �4�Y���F� �

Figura1: Um modelodeagente

Corrêa[COR94]consideraqueum agentepodeserdefinidocomoumaentidadeque

funcionacontínuaeautonomamenteemumambienteno qualexistemoutrosprocessose

agentes.

ParaAmandi[AMA97], umagenteéumaentidadecomputacionalcomumcomporta-

mentoautônomoquelhe permitetomarsuasdecisõesparaagir levandoemconsideração

asmudançasacontecidasno ambienteemqueatuae o seudesejodealcançarseusobje-

tivos.

[SHO93]afirmaqueum agenteé umaentidadeà qualseatribuemestados,denomi-

nadosdeestadosmentais.Osestadosmentaisusuaissão:crenças,decisões,capacidades,

objetivos, intenções,compromissose expectativas,conceitosanálogosou similaresaos

humanos.Com basenestaperspectiva, o quefaz qualquercomponentede hardwareou

softwareserconsideradoumagenteéprecisamenteo fatodelepoderseranalisadoecon-

troladoemtermosdestesestadosmentais.

[D’AM95 ] consideraque,do pontode vista prático,sãoagentes:(a) robôsqueatu-

amemum ambiente,interagindocomoutrosrobôsou comhumanosemlínguanaturale

utilizandosensoresparacaptarinformaçõesdo meio, tais comocontrolede motor e re-

striçõesdetempo;(b) umsistemaqueinteragecomoutrossistemasoucomo serhumano.

SmithApud [JEN96b]e outrosdefinemum agentecomo"umaentidadedesoftware

persistentededicadaa um propósitoespecífico".Selker Apud [JEN96b] tomaum agente

como"um programadecomputadorquesimulaumrelacionamentohumanofazendoalgo

queoutrapessoapoderiafazerparavocê".JancaApud [JEN96b]definequeumagenteé

"umaentidadedesoftwareparaqualtarefaspodemserdelegadas".

Segundo[WOO99],nãohádefiniçãouniversalmenteaceitado termoagente,mashá

4

Page 7: Arquiteturas de Agentes

umconsensogeraldequeautonomiaéa idéiacentraldanoçãodeagência.

Para[RUS95], autônomovem a seralgo como"não submetidoa controleimediato

de um humano",como no termo "veículo autônomo". Na visão de Moffat [MOF95],

o significadode autonomiaparaum agenteé a capacidadeparaatingir seuspróprios

objetivos.

[WOO99] explica que parteda dificuldadeem se definir o termo agentesurge do

fatodequeparadiferentesdomíniosdeaplicaçãoosatributosassociadosaoconceitode

agênciaassumemdiferentesníveis de importância. Assim, da mesmaforma que para

algunsdomíniosdeaplicaçãoa capacidadedeaprendizadoa partir dasexperiênciasé de

sumaimportância,paraoutras,aprenderpodeconstituirumacapacidadenãosó pouco

importante,masindesejável.

Todavia, apesarde todasas divergênciassobrea definiçãodo quesejaum agente,

algumaforma dedefiniçãoé necessária,casocontráriohá riscode queo termopercao

significadodentrodo escopono qualestásendoabordado.A definiçãoapresentadaaqui,

e queseráutilizadanestetrabalho,é umaadaptaçãofeita por [WOO99] da apresentada

por [WOO95]:

“um agenteé um sistemacomputacionalqueestásituadoem algumambi-

ente,e queé capazdeaçõesautônomasnesteambientevisandoatingir seus

objetivospropostos”.

[WOO95] visualizaum agentecomosendoumaentidadecom capacidadede resolução

deproblemasencapsulada.Inseridonestavisão,defineo agentecomotendoasseguintes

propriedades:

� autonomia- executama maior parte de suasaçõessem interferênciadireta de

agenteshumanosou de outrosagentescomputacionais,possuindocontroletotal

sobresuasaçõeseestadointerno;

� habilidadesocial - por impossibilidadede resoluçãode certosproblemasou por

outro tipo de conveniência,interagemcom outrosagentes(humanosou computa-

cionais),paracompletaremaresoluçãodeseusproblemas,ouaindaparaauxiliarem

outrosagentes.Disto surgea necessidadedequeosagentestenhacapacidadepara

comunicarseusrequisitosaosoutrose ummecanismodecisóriointernoquedefina

quandoequaisinteraçõessãoapropriadas;

5

Page 8: Arquiteturas de Agentes

� reatividade- percebeme reagemà alteraçõesno ambientesem queestiveremin-

seridos.

� pró-atividade- agentes,dotipo deliberativo,alémdeatuaremrespostaàsalterações

ocorridasemseuambiente,apresentamum comportamentoorientadoa objetivos,

tomandoiniciativasquandojulgaremapropriado.

Autonomia

Entende-seautonomiacomoa capacidadedo agenteexecutarassuasatividadessema

necessidadedeintervençãohumana.Parater autonomia,o agentedeve ter um certograu

de inteligência,capacitando-oa sobreviver em um ambientedinâmicoe por vezesnão

benigno[COR94].

Segundo[RUS95], paradefinir um agenteracionalidealé necessárioconsiderarseu

"conhecimentoembutido". No casodasaçõesdo agentebasearem-secompletamente

no conhecimentoembutido, ao pontoqueestenãoconsideresuaspercepções,podemos

dizer queo agentetem falta de autonomia. O comportamentode um agentepodeser

baseadotantoemsuaprópriaexperiência1, quantoemseuconhecimentoembutidousado

naconstruçãodo agenteparaum ambienteemparticular. Então,assimcomoa evolução

provêosanimaisdeconhecimentosembutidosquelhespermiteaprenderporsi próprios,

serialógico fornecera um agenteartificial algumconhecimentoinicial e capacidadede

aprendizado.

Assim, podemosconcluir queo graude autonomiade um agenteestádiretamente

relacionadaao nível de independênciaqueum agentetem em relaçãoàquilo que lhe é

nato(ou, "instintivo").

PerspectivasdeAnálise

Jennings[JEN96] propõeum framework queforneceumaestruturaparaanalisare clas-

sificar a maior partedasatividadesde pesquisaem MAS, do qual podemoscitar duas

perspectivas:

� perspectivado agente- enfocaelementosquecaracterizamo agenteenvolvido em

umMAS. Sãoeles:categoriasdeagente,estruturaemanutençãodoconhecimento,1"Um sistemaé autônomoaonível queseucomportamentoédeterminadoporsuaprópriaexperiência"

[RUS95]

6

Page 9: Arquiteturas de Agentes

habilidadesderaciocínio,habilidadesdeadaptaçãoeaprendizado,earquiteturasde

agente.

� perspectivade grupo - reúneaspectosde grupo,tais como: organização,coorde-

nação,cooperação,negociação,comportamentocoerente,planejamento,comuni-

caçãoe interação.

Perspectiva do Agente

UmaclassificaçãodeMAS quantosuaheterogeneidadeéapresentadaporJennings[JEN96]:

� baixaheterogeneidade- osagentessãoidênticosou diferemapenaspelosrecursos

disponíveisaeles.

� médiaheterogeneidade- os agentesdiferemtambémpelosmétodosde resolução

deproblemas.

� alta heterogeneidade- os agentessomentecompartilhamumamesmalinguagem

deinteração,sendoquesuasoutrascaracterísticaspodemsercompletamentedifer-

entes.

Quantoa um agenteenvolvido em um MAS, Jenningstambémapresentaalgunsassun-

tosa seremabordados:categoriasdeagente,estruturase manutençãodeconhecimento,

habilidadesde raciocínio,habilidadesde aprendizado,e arquiteturade agente(queserá

examinadono item4 - ArquiteturasdeAgente).

Categoriasdeagente

SegundoJennings[JEN96], paraquepossaagir de maneiraautônoma,agentespodem

ter váriashabilidades:percepçãoe interpretaçãode mensagens,raciocíniobaseadoem

crenças,tomadade decisão,planejamento,e habilidadeparaexecutarplanosincluindo

passagemde mensagens.Jenningscategorizaos agentesquantoao nível decapacidade

deresoluçãodeproblemas:

� Reativos- reagema alteraçõesno ambienteou a mensagensde outrosagentes.

Nãotêmcapacidadederaciocíniosobresuasintenções,reagindotãosomentesobre

regrase planosestereotipados.Suasaçõespodemser: atualizara basede fatose

enviar mensagensparaoutrosagentesou parao ambiente.

7

Page 10: Arquiteturas de Agentes

Figura2: Categoriasdeagentes

� Intencionais2 - tem a habilidadede raciocíniosobresuasintençõese crenças,e

criareexecutarplanosdeações.Sãoconsideradoscomosistemasdeplanejamento

selecionandoobjetivos- deacordocomsuasmotivações- e raciocinarsobreestes

- detecçãoe resoluçãodeconflitose coincidênciasdeobjetivos,selecionare criar

planos(agendamentode ações),detecçãode conflitos entreplanos(alocaçãode

recursos),e,senecessário,executare revisarplanos.

� Sociais- agentesintencionaissãoconsideradossociaisquandopossuimodelosde

outrosagentes,sobreosquaisraciocinaparatomardecisõesecriarplanos.

Estruturas eManutençãodo Conhecimento

As estruturasde conhecimentoutilizadasna construçãode agentespodemserde difer-

entestipos: crenças(ou fatos),objetivos(ou intenções),preferências,motivações,dese-

jos, etc. É usualquea aquisiçãodenovascrençaspor partedeum agentesejaresultado

demensagensenviadaspor outrosagentesoupeloambientenoqualestáinserido.

Inseridoem um MAS, um agentepossuisomenteuma visão parcial da situaçãoe

do problemaa serresolvido. A informaçãoprocessadapelo agenteé muitasvezespar-

cial, incertaou atémesmoerrônea.Assimsendo,o agentenecessitademecanismosde

manutençãoda consistênciade suabasede conhecimentoou pararevisar suascrenças

quandoadquirealgumconhecimentoquecontraditório.2Intencionaltambéméapresentadocomoutrostermos,taiscomo:Racional,Cognitivo e Deliberativo.

8

Page 11: Arquiteturas de Agentes

HuhnseBridgelandApud[JEN96] defineníveisdeconsistênciadascrençasentreum

grupode agentescomputacionais(inconsistência,consistêncialocal, consistêncialocal-

e-compartilhada,consistênciaglobal)e propõeum algoritmodemanutençãodaverdade

quegaranteconsistêncialocalparacadaagenteeconsistênciaglobalparadadoscompar-

tilhadosentreagentes.

HabilidadesdeRaciocínio

Agentesprecisamraciocinarsobrediversosaspectosda realidade:(i) tratamcom obri-

gações,permissõese proibições(lógicadeôntica);(ii) tempo,queé umfatorquea maior

partedossistemastêmquelevaremconsideração(lógicatemporal);(iii) umagentepode

precisarexplorarváriashipótesesantesdetomarumadecisão(raciocíniohipotético).

MooreApud[JEN96]enfatizaarelaçãoentreconhecimentoeação.Paraele,conhec-

imentoé necessárioparadesempenharações,e a aquisiçãodenovosconhecimentossão

o resultadodestasações.

Além deraciocinarsobresuasprópriascrenças,desejose intenções,agentestêmque

raciocinarsobreo conhecimentoe o comportamentode outrosagentes.HalpernApud

[JEN96] afirmaquea maioriadosmodelosdeconhecimentoe crençassãobaseadosnos

modelosdepossíveismundos,nosquaisumagenteédito conhecedordeumfatoeseeste

fatoé verdadeiroemtodosmundosqueele pensasãopossíveis. Alguns dosproblemas

encontradossão:(i) omnisciêncialógica- agentespodemderivar todasfórmulasválidas

e suasconseqüênciaslógicas;e (ii) conhecimentomútuo- nãosó todossabemqueum

fatoé verdadeiro,maselesconhecemtodosquesabem,eassimpor diante.

ShohamApud [JEN96] investigoua relaçãoentreconhecimentoe crença.Contrari-

amenteao bemconhecidoslogan"conhecimentoé crençaverdadeira",Shohampropõe

que"crençadeveservisto comoconhecimentoquepodeseranulado".

Jennings[JEN96] afirma que pararaciocinar(e alterar)crençase açõesde outros

agentes,agentesinteligentesprecisamraciocinarsobre(e alterar)o comportamentode

outrosagentes.Paraisso,agentesdevemraciocinarsobreplanosdeoutrosagentespara

reconhecersuasaçõespotenciais.

Gmytrasiewicz,Durfee,Zlotkin eRosenscheinApud[JEN96] têmestudadoo impacto

dementirasnoraciocínio.Istovemaseratransmissãodeinformaçõesincompletasouaté

mesmoerradasparaoutrosagentescomo intentodeobteralgumavantagemsobreoutros

paraatingir algumobjetivo.

9

Page 12: Arquiteturas de Agentes

HabilidadesdeAdaptaçãoeAprendizado

Em um ambientedinâmicopodemocorrerimprevistos.Quandoumaalteraçãono ambi-

enteocorre,o agentequeneleestáinseridopodenecessitaradaptar-seà estanova real-

idade,ou atémesmoà mudançasde comportamentode outrosagentesaosquaisele se

relacionadiretaou indiretamente.

WeissApud[JEN96]abordaaquestãoondeagentesaprendemcoletivamenteparaco-

ordenarsuasaçõesnadireçãoumasoluçãoparaum problemaemcomum.ParaJennings

[JEN96], duasimportantesrestriçõestêm sidoconsideradas:restriçãode incompatibili-

dade- na qualaçõespodemsermutuamenteexcludentes;e (ii) restriçãode informação

local - naqualcadaagenteconheceumapartedeseuambiente.

SianApud [JEN96] apresentaumMAS compostodesistemasespecialistascomcon-

hecimentodiversificado,noqualummóduloderaciocínioindutivo permiteacadaagente

adquirirnovosconhecimentosatravésdainteraçãocomoutrossistemasespecialistas.

3 Ar quiteturas deAgente

Nestecapítulo,serãoapresentadasasclassificaçõesarquiteturaisdeum agente.Também

serãoapresentadasalgumasdasarquiteturasexistentes,procurandodestacarsuasprinci-

paiscaracterísticas.

3.1 Tiposde Ar quiteturas de Agente

Paradefinir arquiteturasinternasdos agenteé necessário,primeiramente,saberqual o

tipo de agentedo qual se estátratando. Nestecaso,um agentepodeser classificado

comocognitivo ou reativo. [OLI96] defineque,no casode um agentecognitivo, temos

umaíntimarelaçãoà idéiadeagenteracional,quetemcomocaracterísticaa capacidade

de escolherasaçõesa executar, dentreasexistentesem seurepertório,coerentemente

com seusobjetivos. Quandoum agentesempreescolhea açãomaiscoerentecom seus

objetivos,podemosdizerquepossui"racionalidadeideal", o queé computacionalmente

inviável,poisrequerqueoagentetenhaumconhecimentototalecorretosobreo problema

e o ambiente,sendoque a escolhapoderiarequererum infinito númerode passosde

inferência.

Um agentecognitivo é um agenteracionalquepossuialgumarepresentaçãoexplícita

10

Page 13: Arquiteturas de Agentes

de seuconhecimentoe objetivos. Um agentereativo nãonecessariamenteé um agente

racional: seucomportamentopodeserdefinidoatravésde um padrãoestímulo-resposta

(...) Um agentepodeser’maiscognitivo’ doqueoutro,conformeo grauderacionalidade

explícitadeseucomportamento.[OLI96]

Ar quiteturas Cognitivasou Deliberativas

[BAS98]definequeosagentescognitivos,queemseutrabalhosãochamadosagentesde-

liberativos,possuemumarepresentaçãosimbólicadomundo,sendoquesuasdeliberações

(tambémchamadasdecisões)sãofeitaspor meiodeum processobaseadoemraciocínio

lógico. Esteraciocíniotrabalhasobreum conjuntode símbolosque,sendofisicamente

concebíveis,podemsercombinadasformando-seestruturassobreo qualsepodeoperar.

Segundo[COR94], o agentepassapor um processode deliberaçãoexplícita paraa

escolhadaação,queé feito atravésde:

1. umarepresentaçãosimbólicadomundo3;

2. umplano;ou

3. umafunçãodeutilidadeparaaação(vide item3.2- AgenteBaseadoemUtilidade).

[STE96]adotao princípiodequeagentessãoracionais:

(...) seum agentetemconhecimentodequeumadesuasaçõeslevarãoa um

deseusobjetivos,esteselecionaráaquelaação.

Oliveiraclassificaasarquiteturasdeagentescognitivoscomofuncionaisou baseadasem

estadosmentais.

Ar quiteturas Funcionais No casodaarquiteturafuncional(vide figura3), o agenteé

compostopor módulosquerepresentamcadaumadasfuncionalidadesnecessáriaspara

suaoperação.DemazeauApud[OLI96] definequeumagentecognitivodevepossuircon-

hecimento,umconjuntodeobjetivos,e capacidadesdepercepção,comunicação,decisão

e raciocínio.

Outraarquiteturaé apresentadapor [STE96],sendocompostapor trêspartesprinci-

pais:3Entenda-sepelotermo"mundo"o ambienteemqueo agenteestáinserido.

11

Page 14: Arquiteturas de Agentes

Figura3: ArquiteturadeDemazeauparaAgentesFuncionais[OLI96].

� cabeça- controleasações,portantoenglobandoascapacidadesreativas,racionais

ecooperativas;

� comunicador- implementaascapacidadedecomunicaçãodoagente;

� corpo- encarregadodaexecuçãodasaçõeseobservaçãodoambiente.

Figura4: ArquiteturaBaseadaemEstadosMentais[COR94].

Ar quiteturas Baseadasem EstadosMentais Numaabordagemdevisãopsicológica,

asarquiteturasbaseadasem estadosmentaisdefinemo estadode um agentecomoum

conjuntodecomponentesmentais,taiscomo: crenças,capacidades,escolhase compro-

missos.Shoham[SHO93]afirmaque,paragerenciarsuaautonomia,osagentespossuem

inteligênciaquebaseia-se,geralmente,nosprópriosestadosmentais.Em funçãodestes

estadosmentais,umagentedefineseucomportamentoautônomo,queconsisteemdecidir

a açãoseguintequedeveexecutarparasatisfazeralgumdeseusobjetivos,quandoe para

quemsolicitar colaboração,quemudançasno ambientedeterminammudançasnassuas

crençasou objetivos,e assimpor diante[AMA97].

Dentrodasarquiteturasbaseadasem estadosmentaissituam-seasarquiteturasBDI,

quesãoexaminadasaseguir.

12

Page 15: Arquiteturas de Agentes

Ar quiteturas BDI Estetipo dearquiteturaconsideratrêsestadosmentais:Crença,

Desejoe Intenção(Belief, DesireandIntention). Segundo[WOO99],estasarquiteturas

surgemdo processodedecidir, momentoa momento,qualaçãodesempenharnadireção

deseusobjetivos. Esteprocessoenvolve doisprocessosimportantes:decidirquaisobje-

tivosqueremosatingir, ecomoiremosatingir estesobjetivos.

Basicamente,crençassãoa representaçãodo mundomantidapelo agente. As in-

tençõessãodesejoseleitosparaexecução.Alteraçõespercebidaspeloagentepodemsig-

nificar alteraçõesem suascrençase, possivelmente,mudançasem suasintenções,pois

seusdesejospodemnãosermaisosmesmosparaestenovo conjuntodecrenças.

Por considerarapenastrêsestadosmentais,podemosdizer quea abordagemBDI é

reducionistasobo pontode vista de modelagemdo comportamentohumano,pois de-

sconsideraestadosmentaisquerepresentamaspectosemocionais.

Ar quiteturas Reativasou Não-Deliberativas

[COR94]defineque,emumaarquiteturareativa,o processodetomadadedecisãodeum

agenteocorreem temporeal, em respostaa estímulosdo ambiente,captadospor seus

sensores,ou a mensagensenviadaspor outro agente.Nestetipo de agente,o mecanis-

mo de controleé, geralmente,implementadopor um conjuntode regrasevento-ação-

chamadopor [BAS98]pelotermoestímulo-resposta- ou por máquinasdeestadosfinitos

(autômatosfinitos).

Figura5: ArquiteturaCompletado AgenteWill [MOF95].

Segundo[MOF95] um agenteé dito "reativo" senãonecessariamenteplanejatudo,

maspodealgumasvezessomentereagirapropriadamentea certosestímulos.Devemos

13

Page 16: Arquiteturas de Agentes

distinguirestareatividadeforte dareatividadefraca,ondeo agenteplanejasuaresposta,

masfazimediatamente,interrompendoouparandoqualqueroutroprocessoemandamen-

to quesejamenosimportante.

Segundo[WOO95], umaarquiteturanãoguardaqualquerrepresentaçãosimbólicado

mundoe tambémnãoutiliza raciocíniosimbólicocomplexo.

Ar quiteturas Híbridas

Segundo[BAS98], arquiteturashíbridassãoprovenientesdasdeficiênciasencontradas

nasarquiteturasdeliberativasereativas,reunindopropriedadesdeambas.As arquiteturas

reativastêmdificuldadesparamodificarseusplanosdeaçãoapartir domomentoemque

a situaçãopassaa divergir deseusobjetivosiniciais. No casodearquiteturasdeliberati-

vas,[COR94] afirmaquetêmdificuldadedelidar comsituaçõesimprevistasqueexigem

decisõesrápidas.Na visãodeBastos,estasarquiteturas(híbridas)devemdefinir agentes

dotadosdecapacidadesreativas,de raciocínioe planejamento,resolvendoaslimitações

provenientesdasabordagensmais"puras".

Segundo[STE96]:

Emummundoincerto,umagenteracionalprecisasertambémreativo: certas

mudançasno ambiente(situações)podemativar objetivososquaisprecisam

seratingidosimediatamente.

3.2 Classificaçãode Russel& Norvig

O trabalhode Russele Norvig [RUS95] apresentauma classificaçãoparaarquiteturas

de agentesqueconsideraos seguintestipos de agente:agentereflexivo simples,agente

queguardacaminhodo mundo,agentebaseadoem objetivos, agentebaseadoem utili-

dades.Estaclassificaçãoapresentaummaiordetalhamentoemrelaçãoàdicotomiareati-

vo/deliberativo no que tangeà maneiracomo o agenteatuano ambienteno qual está

inserido.Osautoresapresentamtambémconsideraçõesacercadasimplicaçõesdotipo de

ambienteambientenoqualo agenteseráinseridosobrearquiteturadoagente.Algoritmos

sãoapresentadosparamelhorentendimentodaformadefuncionamentodasarquiteturas.

AgenteReflexivo Simples Nestaarquiteturao agenteencontraumaregracujacondição

correspondeàsituaçãoatual(definidaempercept)eexecutandoaaçãoassociadacomesta

14

Page 17: Arquiteturas de Agentes

regra.

Figura6: AgenteReflexivo Simples[RUS95].

O algoritmodetomadadedecisãodescritoparaestetipo deagenteprevêaexistência

dasfunçõesINTERPRET-INPUT - quegeraumadescriçãoabstratado estadoatuala

partir dapercepção- e RULE-MATCH - queretornaa primeiraregradeum conjuntode

regrasquecorrespondeàdescriçãodeestadodada.A variável estáticaRULES representa

umconjuntoderegrascondição-ação.

Algorithm 1 AgenteReflexivo Simples[RUS95].function Simple-Reflex-Agent(percept) returns action

static: rulesstate <= Interpret-Input(percept)rule <= Rule-Match(state, rules)action <= Rule-Action[rule]return action

Estetipo de agenteé aplicável em casosem quea decisãocorretapodesertomada

baseadaapenasnapercepçãoatual.

15

Page 18: Arquiteturas de Agentes

Agente Reflexivo com Estado Além dascaracterísticasdo agentereflexivo simples,

estetipo deagentepossuiumestadointernoqueéutilizadoparao processodetomadade

decisãoequepodeseratualizado.

Figura7: AgenteReflexivo comEstado[RUS95].

O algoritmodescritoparaestetipo deagenteutiliza, alémdasfunçõesdescritaspara

o agentereflexivo simples,a funçãoUPDATE-STATE, queé responsável por criar uma

nova descriçãodo estadointerno. A variável estáticaSTATE mantémumadescriçãodo

estadoatualdomundo.

Algorithm 2 AgenteReflexivo comEstado[RUS95].function Reflex-Agent-With-State(percept) returns action

static: state, rulesstate <= Update-State(state, percept)rule <= Rule-Match(state, rules)action <= Rule-Action[rule]state <= Update-State(state, action)return action

Agente Baseadoem Objetivos Em algumasaplicações,conhecero estadoatual do

ambientenãoé suficienteparasabero quefazer. Issopodeocorrerquandoum proble-

16

Page 19: Arquiteturas de Agentes

marequerumaseqüênciade passosparaatingir suaresolução.Nestecaso,a buscae o

planejamentosãosub-áreasda IA quetratamde acharseqüênciasde açõesparaatingir

objetivos.

Figura8: AgenteBaseadoemObjetivos[RUS95].

Segundo[STE96],um agentedirecionadoa objetivosrepresentao conhecimentoda

maneiracomoo mundopodesertransformadoatravésdaexecuçãodeações.

AgenteBaseadoem Utilidade Um comportamentodealta qualidadenãoé o resulta-

do deobjetivosisolados.Considerandoo exemplodeum taxi quepretendechegara um

destino,existemmuitasseqüênciasdeaçõesatravésdasquaisseatingeesteobjetivo,mas

algunssãomaisrápidos,seguros,maisconfiáveis,ou baratosqueoutros. Objetivosde-

finem tãosomentedistinçõesentreo quesejaestados"felizes" e "infelizes". O graude

"felicidade"doagenteédescritoporumafunçãoquefazo mapeamentodeumestadoem

um númeroreal. O fornecimentodeumaespecificaçãocompletada funçãodeutilidade

permitedecisõesracionaisemdoistiposdecasoondeobjetivostêmproblemas:(1) quan-

do houver objetivosconflitantes,somenteum delespodeseratingido(ex.: velocidadee

segurança),afunçãodeutilidadeespecificaatrocaapropriada;(2) quandoexistemmuitos

objetivospretendidospeloagente,nenhumdelespodeseratingidocomcerteza,a função

de utilidade forneceum caminhona qual a probabilidadede sucessopossaserpesada

frenteà importânciadosobjetivos.

17

Page 20: Arquiteturas de Agentes

Figura9: AgenteBaseadoemUtilidade[RUS95].

Ambiente

Como visto na definiçãode Wooldridge[WOO95], um agenteestásituadoem algum

ambiente(vide figura10). [D’AM95 ] entendequeo ambientepodeservisto comotudo

o queenvolveum agente.Atravésdo ambienteocorrea dispersãodo controle,dosdados

edoconhecimentopelacomunidadedeagentes.Mundorefere-seàdescriçãocompletae

instantâneadoambienteemqueumagenteencontra-se.

Figura10: InteraçãoAgente-Ambiente[WOO99].

18

Page 21: Arquiteturas de Agentes

O tipo deambientenoqualo agenteestásituadopodedeterminaramaneirapelaqual

oagentedevevero mundo,ouseja,determinarsobrequaltipo derepresentaçãodomundo

queo agentedeverátrabalhar, bemcomosuamaneiradeatuaredeperceberasalterações

noambiente.

O mundorealé um lugarbarulhento,e muito do queaconteceneleé irrelevante.Um

agentenecessitadesensoresinteligenteparafocalizaro queprecisaver, e ignoraro resto.

[MOF95]

PropriedadesdeAmbientes SegundoRusseleNorvig [RUS95], asprincipaisclas-

sificaçõesaseremfeitasemumambientesão:acessível ou inacessível; determinísticoou

não-determinístico;episódicoou não-episódico;estáticoou dinâmico;e discretoou con-

tínuo.

� Acessívelx Inacessível- essacaracterísticadeterminase o aparatosensorialdo

agentelhe forneceum estadocompletodo ambiente.Se isto ocorre,o ambiente

é consideradoacessível; casocontrário,é consideradoinacessível. Um ambiente

é consideradoefetivamenteacessível se os sensoresdetectamtodosos aspectos

relevantesparaa escolhada ação. No casode um ambienteseracessível, nãoé

necessárioqueo agentemantenhaqualquerrepresentaçãointernadomundo.

� Determinísticox Não-Determinístico- seo estadodo ambienteé determinadoso-

mentepor seuestadoatuale asatuaçõesdosagentes,podemosdizerqueesteam-

bienteédeterminístico.

� Episódicox Não-Episódico- em um ambienteepisódicoa experiênciado agente

é dividida em episódios. Cadaum delesconsistemem percepçõese açõesdos

agentes,eaqualidadedecadaaçãodependesomentedo episódioemsi.

� Estáticox Dinâmico- um ambienteé dinâmicosepodemudarenquantoo agente

estádeliberando;casocontrárioéestático.Um ambienteédito semi-estáticoquan-

do nãomudacoma passagemdo tempo,apenascomasaçõesdesempenhadaspor

agentes.

� Discretox Contínuo- échamadodiscretoo ambientequetemumnúmerolimitado

depercepçõeseaçõesdistintaseclaramentedefinidas.

19

Page 22: Arquiteturas de Agentes

3.3 Ar quitetura M-DRAP

O M-DRAP é um modelopropostopor [BAS98] paraa resoluçãodo problemada alo-

caçãodinâmicade recursosconcebidoatravésdo paradigmamultiagente.O modelodo

M-DRAP é baseadonasclassespropostaspeloCIMOSA, queé um padrãoaceitointer-

nacionalmenteparaaconstruçãodeaplicaçõesdemanufatura.

A arquiteturadereferênciautilizadanosagentesdoM-DRAP (videfigura11)écom-

postapelosseguintescomponentes:

� ReceptordeEventos- temcomofinalidadea percepçãodoseventosdestinadosao

agente,identificaçãodesuanaturezae encaminhamentodecadaum delesaomó-

dulohabilitadoparao seutratamento.Outropapeldestecomponenteécompletara

mensagemoriginalcominformaçõesdo componenteBiblioteca.

� Biblioteca- armazenaa listadosagentesqueparticipamdeumplanoesuasRegras

deProcedimento.

� Planejamento- realizaoplanejamentodasatividadesaseremrealizadaspeloagente.

Éresponsável tambémporabrirlicitações,requisitaracolaboraçãodeoutrosagentes,

e encaminharpropostasde suacompetência.Senecessário,estecomponentene-

gocia com outrosagentescom o intuito de encontrarsoluçõesque viabilizem a

elaboraçãodesuasprópriaspropostas.

� Negociador - realizaa avaliaçãodaspropostasrecebidas,a contrataçãode seus

serviços,eo estabelecimentodecompromissosquandocontratado.CabeaoNego-

ciadortentarcontornarosproblemascausadospor perturbações,e buscarsoluções

alternativasqueevitemprejuízosnaexecuçãodoscompromissosafetadosporestas.

� Planejamento- armazenatodasaspropostase compromissosdo agente.

� Controlador - é responsável peloacompanhamentodaexecuçãodecadaatividade,

epor comunicaro seutérminoaosagentesresponsáveispelasatividadesseguintes.

No casodedetecçãodeatrasos,informaesteaocomponenteNegociador.

20

Page 23: Arquiteturas de Agentes

Figura11: ArquiteturadeReferênciadosAgentesM-DRAP [BAS98].

3.4 Ar quitetura ADEPT

ADEPT[JEN96c]éumprojetocujoobjetivoécriarumainfra-estruturadegerenciamento

deprocessosdenegócioutilizandoagentes.Esteprojetoenvolve tecnologiasdenegoci-

ação,fornecimentodeserviçose agentesautônomos.A figura12 apresentaa arquitetura

dosagentesADEPT.

Figura12: ArquiteturadosAgentesADEPT [JEN96c].

TodososagentesADEPT seguemumaarquiteturabásica.Estaarquiteturaconsidera

21

Page 24: Arquiteturas de Agentes

um componentechamadocabeçado agenteresponsável pelo gerenciamentodasativi-

dadesdo agentee pela interaçãocom outrosagentese uma agênciaquerepresentaos

recursosderesoluçãodeproblemasdo domíniodoagente.

A cabeçado agenteagrupacomponentesfuncionaisresponsáveis por cadaumadas

atividadesprincipais- comunicação,execuçãodeserviços,avaliaçãodesituações,egeren-

ciamentodeinterações- sendoeles:

� Módulo de Comunicação- responsável pelo roteamentodasmensagensentreum

agentee suaagência,e entreagentes.

� MódulodeGerenciamentodeInterações- fornecimentodeserviçosatravésdane-

gociação.

� MódulodeAvaliaçãodeSituações- responsável pelaavaliaçãoe monitoraçãodas

habilidadesdos agentesconheceros contratosjá firmadose potenciaiscontratos

quepoderáfirmar no futuro.

� Módulo de Execuçãode Serviços- responsável por gerenciarserviçosdurantea

execução.Atendetrêspapéisprincipais: gerenciamentodeexecuçãode serviços,

gerenciamentodeinformação,e tratamentodeexceções.

� Modelosde Relacionamento- mantéme provê acessoà contratosfirmadoscom

outrosagenteseumalistadeagentesquepodemfornecerserviçosdeinteresse.

� ModeloPróprio - local de armazenamentoprimário paracontratosfirmados,de-

scriçõesdosserviçosqueo agentepodefornecer, informaçãodeaplicação/serviços

emtempodeexecuçãoe informaçõesgenéricasdo domínio.

4 EngenhariadeSoftwareOrientada a Agentes

[JEN00] apresentaumaabordagemdo processode desenvolvimentode softwarevincu-

ladaà idéia de MAS, a qual denominamEngenhariade SoftwareOrientadoa Agentes,

como um paradigma4 adequadoparao desenvolvimento de soluçõesde software para

problemascomplexos,taiscomoaquelesencontradosemaplicaçõesindustriais.4Segundo[?], o termoparadigmapodeserentendidocomomodelo,exemploou tipo deconjugaçãoou

declinação.

22

Page 25: Arquiteturas de Agentes

4.1 CaracterísticasdeSistemasdeSoftwareComplexos

Os problemasencontradosem aplicaçõesindustriaissãocomplexos por natureza(vide

figura13). Estaclassedeaplicaçõesé tipicamentecaracterizadapor um grandenúmero

de partescom muitasinterações.Portanto,a finalidadedo processode engenhariade

softwareéproverestruturase técnicasparamaisfacilmentetratarestacomplexidade.No

entanto,estacomplexidadegeralmenteapresentaimportantescaracterísticas[JEN00]:

� a complexidadetoma forma hierárquica, ou seja, o sistemaé compostode sub-

sistemasinter-relacionadosque,por suavez,apresentamtambémumahierarquia,

eassimpordiante;

� a escolhadequaiscomponentesnosistemasãoprimitivoségeralmentearbitrária,

e estadefiniçãodependemuito dosobjetivos quedeterminamo ângulode visão

atravésdoqualo observadorefetuaaanálisedo problema;

� a evoluçãoocorre mais rapidamenteem sistemashierárquicosdo que em não-

hierárquicosde mesmotamanho, ou seja,sistemascomplexos resultarãodo pro-

cessoevolutivo desistemassimplesmaisrapidamentesehouveremformasestáveis

intermediárias;

� é possívelfazera distinçãoentre interaçõesentre sub-sistemase interaçõesden-

tro de sub-sistemas, o quepermitetratar os sub-sistemasquasecomose fossem

independentesdo outro.

As principaisferramentasexistentesparao gerenciamentodestacomplexidadesão:

� Decomposição- trata-seda técnicamaisbásicapararesoluçãode grandesprob-

lemas- comumenteconhecidapelo jargão"dividir paraconquistar"- quetratade

dividí-losemproblemasmenorese,potencialmente,maisfacilmentegerenciáveis.

� Abstração- é umatécnicaquevisa considerardetalhese propriedadesrelevantes

escopodo problemaemquestãocomo objetivo degerarum modelosimplificado

darealidade.

� Organização- tratadeidentificaregerenciarosinter-relacionamentosentreoscom-

ponentesderesoluçãodo problema.

23

Page 26: Arquiteturas de Agentes

Figura13: VisãodeumSistemaComplexo [JEN00].

Considerandoa naturezado problemaemquestãoe a maneiraatravésdaqualestasfer-

ramentassãoimplementadasparasuaresoluçãovariaentreosdiferentesparadigmasde

software.Issonoslevaaconcluirquea adequaçãodeum dadoparadigmaàresoluçãode

um dadoproblemadependeda forma pelaqual esteparadigmaimplementaestasferra-

mentas.

4.2 SoftwareOrientado a Agentes

Ao adotar-seumavisãodemundoorientadaaagentes,percebe-sequeumsimplesagente

é insuficientepararesolver a maioriadosproblemas.Portanto,nestescasos,envolve-se

múltiplos agentesno processode resoluçãoparaquesejamrepresentadassuanatureza

descentralizada,asdiversasperspectivasdo mundo,ou os interessesconflitantes.Além

disso,agentesprecisaminteragir com outrosparaatingir seusobjetivos individuaisou

pararesolver asnecessidadesquesurgemdo fato de estaremsituadosem um ambiente

comum.Duasimportantesconsideraçõesdevemserfeitas:

� estasinteraçõesocorrempor meiodeumalinguagemdealto-nível (declarativa) e,

assimsendo,geralmentesãoconduzidasaonível deconhecimento;

� agentessãoflexíveise operamemumambientesobreo qualtêmcontroleparcial.

[JEN00] entendequeinteraçãosocialentreagentessignificaa possibilidadedeevolução

dosrelacionamentosexistentesecriaçãodenovosrelacionamentos(vide figura14).

24

Page 27: Arquiteturas de Agentes

Analisando-seos pontosacimaabordadosde maneiraconjunta,é possível constatar

queaplicarumaabordagemorientadaaagentesparaaresoluçãodeumproblemasignifica

decompô-loem múltiplos componentesautônomoscom objetivos particularese quese

inter-relacionam.Comisso,podemosenumerarastrêspalavras-chave destaabordagem:

agentes,interaçõeseorganizações.

A 1

A

A

4

5

A 2

A 3

AMBIENTE

AGENTE

ESFERA DE INFLUENCIAVISAO DO AMBIENTE /

RELACOES ORGANIZACIONAIS E INTERACOES

Figura14: VisãodeumSistemaMulti-agente[JEN00].

4.3 Aplicaçãoda Abordagem Orientada a Agentes

[JEN00] consideraqueas técnicasqueadotamumaabordagemorientadaa agentesão

bemadaptadasparao desenvolvimentodesistemascomplexospelasseguintesrazões:

� asdecomposiçõesdaorientaçãoaagentessãoum caminhoefetivo paraparticionar

aproblemáticadeumsistemacomplexo;

� as abstraçõesda orientaçãoa agentessãouma abordagemnaturalparamodelar

sistemascomplexos;

� a filosofia orientadaa agentesparaidentificare gerenciarrelacionamentosorga-

nizacionaisé apropriadaparaa representaçãodasdependênciase interaçõesque

existememumsistemacomplexo.

4.4 AgenteseObjetos

As abordagensaqui apresentadastentarãomostrara Orientaçãoa Objetos(OO) como

ferramentalparaconstruçãodeagentes5. A idéia fundamentalaquidesenvolvida é a de5Deve-seterpresenteo fatodequenãosetratadamodelagemdesociedadese simdeindivíduos.

25

Page 28: Arquiteturas de Agentes

queé possível construirum agentemodelando-secadaum de seusmódulosfuncionais

comoobjetosou agregaçõesdestes.O quejustificaa intençãodesemodelarum agente

utilizando-seo paradigmaorientadoa objetosé a existênciade inúmerasferramentasde

projeto,implementaçãoedepuraçãoparaesteparadigma.

Segundoa visãode [AMA97], o conceitoagenteapresentasemelhançasestruturais

emrelaçãoaoconceitodeobjetos.O fatodequeum agenteé umaentidadequepossui

capacidadescomportamentaise conhecimentoprivado,e queum objetotambémpossui

estamesmaestrutura,demonstraa existênciadecaracterísticascomunsentreestescon-

ceitos. A partir disso,é possível afirmarqueo quedifere um agentee de um objetoé

fundamentalmenteo conceitodeautonomia.

Amandi traçaum paraleloentreos conceitosde agentee objetomapeandoo estado

mentaldo agenteparao estadointernodo objetoe ascapacidadescomportamentaisdo

agenteparaosmétodosdeumobjeto.No entanto,[JUC98]realizao mapeamentodecada

um dosmódulosfuncionaisdo agenteparaum ou maisobjetos,mapeamentoestequese

mostramaisconvenienteparamodelagemdeagentescomarquiteturasfuncionais.

Na visãodeWooldridge[WOO99],programadoresdo paradigmaorientadoa objetos

geralmentecometemerrosaofazercomparaçõesentreaspropriedadesrelativasaagentes

e objetos.Issoaconteceporquetendema pensarquesãoconceitosequivalentespor am-

bosserementidadesqueencapsulamseusestados,seremaptasa desempenharemações

considerandoestes,ecomunicarem-seatravésdapassagemdemensagens.

Porém,damesmaformaquesimilaridadesexistem,tambémhádistinçõessignificati-

vasentreagenteseobjetos.Primeiramente,agentesdiferemdeobjetosporseremautônomos.

Objetostêmautonomiasobreseuestadointerno,masnãoexibemcontrolesobreseucom-

portamento.Assimsendo,objetostêmcontrolesobrecomoascoisassãofeitas,masnão

têm nenhumpoderde decidir sedeterminadasolicitaçãovai ou nãoseratendida.Esta

distinçãotem sido resumidano seguinteslogan:"Objetosfazemgratuitamente;agentes

fazempor dinheiro".

É precisoobservar quenadaimpedea implementaçãodeagentesutilizando-setécni-

casOO.Masé necessárionotarquea característicadeautonomianãoé um componente

básicodo modeloOO.

UmasegundaimportantediferençaentresistemasOO e sistemasorientadosagentes

diz respeitoà noçãodecomportamentoautônomoflexível (reativo, pró-ativo, social). O

modeloOO padrãonãoespecificanenhumamaneiradeconstruirsistemasqueintegram

estestiposdecomportamento,emboraistopossaserimplementadoutilizando-setécnicas

26

Page 29: Arquiteturas de Agentes

OO.

A terceiradiferençaimportantediz respeitoaofatodeque,dentrodeumSistemaMul-

tiagente,cadaagentepossuinecessariamentesuapróprialinhadeexecução.Assimsendo,

maisqueumaestruturacompostapor métodose estadointerno,cadaum dosagentesde

umasociedadepodeservistocomosendoumprocessocomputacional.

Segundo[SHO93],agentespodemservistoscomoobjetosativoscomestadosmen-

tais, traçandosemelhançasentreos dois conceitos,tais como a existênciade troca de

mensagensentreasentidadesparaa trocadeinformaçõese solicitaçãodeserviços,e os

conceitosdeherançae agregação.

5 Conclusão

Estetrabalhoapresentouasdiversasconceitualizaçõesdadasparao termoagente,bem

comoparaos termosrelacionados,fazendosurgir a inexistênciade um consensosobre

o quesejaum agente.Porém,pôde-senotara existênciade característicascomunsaos

conceitosapresentados,sendoqueamaisevidentedelas,segundoWooldridge[WOO95]

[WOO99], éadequeumagenteestásituadoemumambientesobreoqualatuademaneira

autônoma.

A seguir, examinandoalgumasdasclassificaçõesexistentesparaosdiversasarquite-

turasdeagentes,pôde-severificarumaclassificaçãoquerepresenta-se,emlinhasgerais,

umconsensoacercadovêmsendoutilizadoparatal fim. Considerandoisso,pode-seiden-

tificar doisextremosentreosquaisumaarquiteturadeagentepodeestarsituada:reativas

edeliberativas.

� Arquiteturasdeliberativassãoaquelasquebaseiamseuprocessodecisórioemraciocínio

lógico (explícito) queoperasobreumarepresentaçãosimbólica(internaaoagente)

domundo.Nãoháconsensodequecapacidadesdeplanejamentosejamnecessárias

paraqueumaarquiteturasejaconsideradadeliberativa,masexistemclassificações

quedefinemestarestrição.

� Arquiteturasreativasdefinemqueo processode tomadadedecisãoocorreemre-

spostaaestímulosdoambienteoupormensagensenviadasporoutrosagentes,ten-

docomobaseum conjuntoderegrasevento-ação.

27

Page 30: Arquiteturas de Agentes

� Arquiteturas híbridas adotama idéia de combinarcaracterísticasreativas à uma

arquiteturadeliberativa,ou vice-versa.

Comoestudosdecaso,foramapresentadasalgumasdasarquiteturasexistentes.Primeira-

menteapresentou-seum conjunto mais genéricode arquiteturasdefinidospor Russel

[RUS95]comsuasrespectivasclassificações.Apresentou-setambémo conceitodo que

sejaumambiente(dentrodoqualumagenteseinsere)esuasclassificações- acessível ou

inacessível; determinísticoounão-determinístico;episódicoounão-episódico;estáticoou

dinâmico;e discretoou contínuo.Em um segundomomento,apresentou-seum conjunto

dearquiteturasmaisespecíficasà linha depesquisaà qualestetrabalhoestávinculado-

ADEPT [JEN96c] eM-DRAP [BAS98].

Finalmente,apresenta-secaracterísticasqueevidenciama adequaçãodautilizaçãode

agentesno processodeengenhariadesoftware.SegundoJennings[JEN00], a complexi-

dadedossistemasdesoftwareapresentaregularidades.Essasregularidadesdãosuporteà

um conjuntode ferramentasexistentesparao gerenciamentodestacomplexidade,sendo

elas: (i) decomposição;(ii) abstração;e (iii) organização.Jennings,então,evidencia

característicasdo paradigmaorientadoa agentesque o tornamadequadoà criaçãode

soluçõesparaproblemascomplexos.

A constribuiçãodestetrabalhofoi a organizaçãodosconceitosrelativosa SMA que

viabilizarãoumaposteriorpesquisamaiscentradaemaspectosdemodelagemdeSistemas

Multiagentessobo pontodevistadaengenhariadesoftware.

Referências

[AMA97] AMANDI, A.A. ProgramaçãodeAgentesOrientadaaObjetos.PortoAlegre:

CPGCCdaUFRGS,1997.TesedeDoutorado.

[BAS97] BASTOS,R.M., OLIVEIRA, J.P.M., OLIVEIRA, F.M. UmaEstratégiapara

AlocaçãodeRecursosatravésdeumSistemaMulti-Agentes.In: XXIII CON-

FERÊNCIALATINOAMERICANA DE INFORMÁTICA, 1997,Valparaíso,

Chile.

[BAS98] BASTOS,R.M. O PlanejamentodeAlocaçãodeRecursosBaseadoemSis-

temasMultiagentes.PortoAlegre:1998.TesedeDoutorado.

28

Page 31: Arquiteturas de Agentes

[BON88] BOND, A.H. & GASSER,L. (Eds.)Readingsin distributedartificial intelli-

gence.SanMateo:MorganKaufmann,1988.

[COR94] CORREAFILHO, M. A Arquiteturade DiálogosentreAgentesCognitivos

Distribuídos.Rio deJaneiro:COPPEdaUFRJ,1994.TesedeDoutorado.

[D’AM95] D’AMICO, C. etali. Inteligênciaartificial: umaabordagemdeagentes.Porto

Alegre:CPGCCdaUFRGS,1995.(RP-257).

[JEN96] JENNINGS, N.R. Coordinationtecniquesfor distributed artificial intelli-

gence.In: O’HARE, G.M.P.; JENNINGS,N.R. (Eds.).Foundationsof dis-

tributedartificial intelligence.New York: JohnWiley & Sons,1996.p.187-

210.

[JEN96b] JENNINGS,N.R., WOOLDRIDGE,M. SoftwareAgents.IEE Review, Jan-

uary, 1996,17-20.

[JEN96c] JENNINGS,N.R.,FARATIN, P., NORMAN, T.J.O’BRIEN, P., WIEGAND,

M.E., VOUDOURIS,C.,ALTY, J.L., MIAH, T., MANDANI, E. H. ADEPT:

ManagingBusinessProcessesusingIntelligentAgents.In: Proc.BCSExpert

Systems96 Conference(ISIPTrack),Cambridge,UK, 1996,5-23.

[JEN00] JENNINGS,N.R. On Agent-OrientedSoftwareEngineering.117(2) p.227-

296.

[JUC98] JUCHEM,M. SistemadeModelageme InstanciaçãodeAgentes.PortoAle-

gre: II daPUCRS,1998.TrabalhodeConclusão.

[MOF95] MOFFAT, D., FRIJDA, N.H. Wherethere’s a Will there’s anAgent,Lecture

Notesin ComputerScience,v.890,p.245-??,1995.

[OLI96] OLIVEIRA, F.M. InteligênciaArtificial Distribuída. In: IV ESCOLA RE-

GIONAL DE INFORMÁTICA, Canoas,3,1996.Anais:SociedadeBrasileira

deComputação,1996.239p.

[RUS95] RUSSEL, S.J., NORVIG, P. Artificial Intelligence: a modern approach.

Prentice-Hall,New Jersey, 1995.

29

Page 32: Arquiteturas de Agentes

[SHO93] SHOHAM, Y. Agent-oriented programming. Artificial Intelligence,

Amsterdam,v.60,p.51-92,1993.

[STE96] STEINER, D.D. IMAGINE: An IntegratedEnvironment for Constructing

Distributed Artificial Intelligence Systems.In: O’HARE, G.M.P.; JEN-

NINGS, N.R. (Eds.).Foundationsof distributedartificial intelligence.New

York: JohnWiley & Sons,1996.p.345-364.

[WOO95] WOOLDRIDGE,M., JENNINGS,N.R. Intelligentagents:Theoryandprac-

tice.TheKnowledgeEngineeringReview, 10 (2):115-152,1995.

[WOO99] WOOLDRIDGE,M. IntelligentAgents.In: WEISS,G.(Ed.)MultiagentSys-

tems- A ModernApproachto DistributedArtificial Intelligence.MIT Press,

1999.

30