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Social Plans: A Preliminary Report
Anand S. Rao, Michael P. Georgieff, and Elizabeth A. Sonenberg
Por Nicolás Alejandro Mosca.
Introducción
En esta presentación se introduce la noción de Agentes Sociales y Planes Sociales.
Una
definición de intenciones conjuntas es proveída, la cual evita algunos de los problemas
encontrados por previas formalizaciones. En particular, modela cooperación requiriendo que
los agentes adopten un objetivo y un plan de acción en común, antes de formar una intención
conjunta.
Sistemas (formales o implementados) que dan gran importancia a la noción de intención
son llamados Belief-Desire-Intention (BDI) architectures.
Aunque
Agentes Individuales pueden ser modelados adecuadamente con the BDI
framework, el modelamiento de un grupo de tales agentes involucrado en una actividad
colaborativa requiere un numero de nociones adicionales. En particular, necesitamos
nociones acerca de creencias mutuas, objetivos comunes, intenciones comunes, planes
sociales, roles y responsabilidades sociales, negociación, comunicación, y estructuras
organizacionales.
Aunque
son teóricamente adecuados, algunos de estos formalismos no son
computacionalmente realizables.
Introducción cont.
Con
el objetivo de capturar propiedades interesantes de ejecuciones, nuestro modelo
temporal debe ser muy expresivo. Para esto, usamos un formalismo similar al de la lógica
CTL (Computation tree logic) en donde la estructura temporal es un árbol con
ramificaciones futuras y un pasado simple.
También
queremos ser capaces de representar y razonar sobre las actitudes
proposicionales de agentes tales como creencias, objetivos, e intenciones. En nuestro
leguaje tenemos operadores modales tanto para actitudes individuales como para conjuntas.
Luego ilustraremos el poder de expresividad de nuestro formalismo a través de diferentes
ejemplos.
Introduciremos
también, semánticas de planes sociales, incluyendo representación
explícita de acciones exitosas y falladas, semánticas para creencias, objetivos e intenciones
individuales, y semánticas para creencias mutuas, objetivos e intenciones conjuntas; pero,
éstas últimas, las daremos en términos de actitudes individuales.
Definiciones
“Una intención conjunta es definible en términos de la conjunción de intenciones
individuales junto con creencias mutuas sobre las intenciones de otros individuos.”
Ejemplo:
Si dos agentes quieren levantar juntos una mesa pesada, cada uno necesita
intentar individualmente levantar un extremo de la mesa y cada uno necesita creer que el
otro agente levantara el otro extremo. Claramente esas intenciones y creencias individuales
son ingredientes esenciales de la intención mutua, pero también notaremos que antes que
estos dos agentes puedan formar una intención mutua para levantar la mesa, ellos
necesitan compartir una especificación abstracta de cómo levantar la pesada mesa juntos.
Definiciones cont.
Ejemplo:
Una larga mesa requiere seis agentes para levantarla, siendo dos agentes en
cada uno de los extremos y dos agentes en el centro. De esta manera es requerida
sincronización entre los seis agentes. Una alternativa es ver la tarea requiriendo tres
equipos para levantar la mesa, cada uno con dos agentes (un equipo en cada extremo y otro
en el centro). En esta visión los requerimientos de sincronización involucran la
sincronización de acciones entre los tres equipos diferentes y la sincronización dentro de
cada equipo.
“Capturamos así una organización jerárquica de agentes introduciendo la noción de
agente social como una entidad abstracta denotando una colección de otros agentes
individuales o sociales.”
La acción conjunta entre un grupo de agentes también involucra un compromiso de todos
los miembros del grupo con cada una de sus respectivas partes. Por razones de severas
condiciones de sincronización requeridas para acciones conjuntas y la posibilidad de serios
efectos por esfuerzos fallados para realizar una acción dada; es muy importante distinguir
entre acciones exitosas y acciones falladas.
Definiciones cont.
“Tener un plan involucra no solo como se va a llevar a cabo dicho plan, sino que también
se deben conocer bajo que condiciones (precondiciones) tal plan puede ser ejecutado. Esta
colección de información es llamada una estructura de plan social .”
El método que lleva a cabo el plan es llamado el cuerpo de la estructura del plan.
Sintácticamente, has-plan(y p ) denota que el agente y tiene una estructura de plan social
p que logra .
Ejemplos
Secuencia Cooperativa y Competitiva de acciones entre agentes múltiples.
Una expresión de plan para este caso puede ser dada como:
((e1 a1);(e2 a1);(e3 a1) || (e1 a2);(e2 a2);(e3 a2))
En donde solo deben ser sincronizados al comienzo.
Ejemplo: triatlón (ciclismo, natación y atletismo).
Ejemplos
Actividad Cooperativa y Competitiva entre equipos.
Una expresión de plan para este caso puede ser dada como:
< (! s1) || (! s2) >
(! s1) es de la forma (e1 a1);(e1 a2);(e1 a3)
En donde s1 y s2 son agentes sociales que quieren lograr  en paralelo, y  es una formula
de estado. Estos forman una estructura de plan social.
Ejemplo: triatlón (ciclismo, natación y atletismo).
Ejemplos
Planeamiento Parcial
Considerar un plan de la forma (! a) puede ser descompuesto en:
(!1 a); (!2 a)
En donde cada una de esas subobjetivos puede ser descompuesto aún más.
Ejemplo: un concreto ejemplo de esto es the Means-End Reasoning.
Ejemplos
Rastreando el éxito o la falla de una de nuestras acciones.
Una expresión de plan para este caso puede ser dada como:
(e1 a1) ; ((( ?[e1 a1]s a1 ) ; (e2 a1)) | (( ?[e1 a1]f a1 ) ; (e1 a1)))
Ejemplo: Es esencial para tareas críticas que deben ser bien realizadas.
Ejemplos
Rastreando el éxito o la falla de acciones de otros.
Una expresión de plan para este caso puede ser dada como:
(e1 a1) ; ((( ?[e1 a1]s a2 ) ; ((e2 a1)||(e3 a2))) | (( ?[e1 a1]f a2 ) ; (e4 a1)||(e5 a2)))
Ejemplo: estudiante y profesor.
Ejemplos
Aceptando creencias de otro agente.
Una expresión de plan para este caso puede ser dada como:
[( ?BEL(a1 ) a2)]s BEL(a2 )
En donde a2 toma como propias las creencias de a1, si el testeo es exitoso.
Ejemplos
 Objetivo común mutuamente verificado que es suficiente por formar un Objetivo en
común.
Una expresión de plan para este caso puede ser dada como:
[( ?GOAL(a1 <! a1>s) a2)]s  [( ?GOAL(a2 <! a2>s) a1)]s JGOAL(a <! a>s)
En donde a1 y a2 son miembros del agente social a.
Ejemplos
Ayudando a otros agentes informándolos acerca del resultado de sus acciones.
Una expresión de plan para este caso puede ser dada como:
BEL(a2 inevitable<>[e1 a1]f )  < !BEL(a1 inevitable<>[e1 a1]f a2) >s
En donde a2 cree que es inevitable que a1 falle en alguna acción futura.
Semánticas
Dada una interpretación M y un conjunto de puntos en el tiempo (wt0,..., wtn):
Semánticas de Modalidades Temporales.

M, (wt0, wt1,..)
O iff M, (wt1,...)
M, (wt0, wt1,..)
<> iff k, k>=0 such that M, (wtk,...)
M, wt0

optional() iff there exist a fullpath (wt0, wt1,..) such that M, (wt0, wt1,...)

La formula inevitable() es definida como optional( ) y •
 es definido como <>.
Semánticas cont.
Algunas Semánticas de Ejecuciones de Planes Sociales.
M, wt0
has-plan(y p (! y)) iff p  Plans(y) and M, wt0
inevitable•
([(p y)]s  ).
M, wt0
has-plan(y p (? y)) iff p  Plans(y) and M, wt0
inevitable•
(<(p y)>s  ).
M, (wt0, wt1,...)
<(p y)>s iff M, (wt0, wt1,...)
pre(p)  <body(p)>s.
Semánticas cont.
M, (wt0, wt1,..)
<(e1 a1) ; (e2 a2)>s iff
M, (wt0, wt1,..)
<(e1 a1)>s and M, (wt1,..)
M, (wt0, wt1,..)
<(e1 a1) || (e2 a2)>s iff
M, (wt0, wt1,..)
<(e1 a1)>s and M, (wt0, wt1,..) <(e2 a2)>s.
M, (wt0, wt1,..)
<(e1 a1) | (e2 a2)>s iff
M, (wt0, wt1,..)
<(e1 a1)>s or M, (wt0, wt1,..)
<(e2 a2)>s.
<(e2 a2)>s.
Semánticas cont.
Semánticas de Creencias, Objetivos e Intenciones Individuales.
Usaremos Bwt(a) para denotar el conjunto de mundos del agente a accesibles desde el
mundo w en el tiempo t.
M, wt
BEL(a ) iff w’  Bwt(a) M,wt‘
.
La semánticas de Objetivos e Intenciones son definidas análogamente usando las
relaciones  y .
Semánticas cont.
Semánticas de Creencias Mutuas, Objetivos e Intenciones Conjuntas.
La formula EBEL(y ) es satisfacible si y solo si todos los miembros de un agente social y
creen en .
La satisfacción de EGOAL y EINTEND son definidas de la misma forma.
MBEL(y )  EBEL(y )  EBEL(y MBEL(y )).
JGOAL(y )  EGOAL(y )  MBEL(y JGOAL(y )).
JINTEND(y )  EINTEND(y )  MBEL(y JINTEND(y )).
Means-End Reasoning.
Means-end reasoning es el proceso por el cual un agente elige un objetivo o un fin en
particular que necesita ser satisfecho, selecciona el plan o los medios para lograr esto, y
finalmente, piensa el plan de acción. Este plan de acción luego lleva a la adopción de subobjetivos y sub-planes. Este proceso termina cuando el agente no tiene mas objetivos a
satisfacer.
Para un agente individual a tenemos el siguiente axioma para means-end reasoning:
has-plan(y p )  GOAL(y <>s)  BEL(y pre(p))  choose(y p )
 INTEND(y <body(p)>)
has-plan(y p )  JGOAL(y <>s)  MBEL(y pre(p))  JINTEND(y <body(p)>)
Ejemplo: Un agente social que tiene como plan social de levantar una mesa y como
objetivo lograrlo.
Conclusiones.
Las contribuciones mas importantes de este paper son:
La introducción de agentes colectivos, llamados social agents.
La provisión de semánticas de ejecuciones exitosas o falladas de social plans.
Semánticas de actitudes mentales conjuntas.
Fundamentos para una teoría de multi-agents BDI architecture que puede razonar con las
entidades anteriores.