Sistemas baseados em Agentes

Cadeira do Mestrado em Engenharia Informática
1º Ano, 2º Semestre

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Objectivos da disciplina

Fornecer aos alunos conhecimentos sobre um novo paradigma de programação e desenvolvimento de sistemas, ou seja, os Agentes Inteligentes. Pretende-se ainda que os alunos sejam capazes de identificar a oportunidade e adequação desta tecnologia consoante o tipo de problema ou domínio de aplicação em questão. Os alunos deverão ser capazes de especificar, projectar, desenvolver e testar Agentes Inteligentes e Sistemas Multi-Agente simples.

Conteúdo e Métodos de Avaliação

Enquadramento da disciplina

A disciplina é autónoma, ainda que sejam necessários conhecimentos da linguagem de programação Prolog.

Programa da disciplina

1- INTRODUÇÃO AOS AGENTES: A origem dos agentes; As várias visões sobre os agentes; Definições de agentes
2- CLASSIFICAÇÃO DOS AGENTES: Capacidades Sensoriais; Agentes Reactivos e Agentes Deliberativos; Agentes Autónomos e Semi-Autónomos; Agentes Pró-Activos; Agentes com capacidades sociais; Agentes Persistentes e agentes não persistentes; Agentes com Aprendizagem; Agentes Móveis; Agentes Flexíveis e Ágeis; Agentes com Carácter ou Personalidade; Agentes Inteligentes
3- BREVES EXEMPLOS DE AGENTES E SISTEMAS MULTI-AGENTE: Comércio Electrónico; Robótica; Sistemas Produtivos; Controlo de Tráfego
4- LIMITAÇÕES DAS SOLUÇÕES BASEADAS EM AGENTES: Ausência de um controlador total; Ausência de perspectiva global; Desconfiança para delegação de competências; A Inteligência Escalável como caminho para assegurar a delegação de competências
5- DIFICULDADES NO DESENVOLVIMENTO DE AGENTES E SISTEMAS MULTI-AGENTE: Problemas Políticos; Problemas de Gestão; Problemas Conceptuais; Problemas de Análise e Projecto; Problemas Macro-Nível; Problemas Micro-Nível; Problemas de Implementação
6- ARQUITECTURAS DE AGENTES E SISTEMAS MULTI-AGENTE: Arquitectura de um Agente; O modelo BDI (crenças, desejos e intenções); Arquitectura reactiva de Brooks; Arquitectura ARCHON; Arquitectura de um Holon; Arquitecturas de Sistemas Multi-Agente; Arquitectura CIARC; Arquitectura de Sistemas Holónicos
7- SERVIÇOS DE SUPORTE A AGENTES E SISTEMAS MULTI-AGENTE: Problemas de Comunicação; Troca de Mensagens; Disponibilização de Informação Ponto-a-ponto, em Grupo e Broadcast; Uso de um Blackboard; Sincronismo; Pooling; Encaminhamento; Problemas de Segurança; Serviço de Nomes, Serviço de Encriptação de Mensagens; Serviço de permissões; Directorias e Informações; Conversações; Mecanismos de Timeout; Gestão da Informação da Conversação; Sincronização da Conversação
8- PLANEAMENTO: Conceitos Básicos; Classificações do Planeamento; Planeamento ao nível interno de um agente; Planeamento do Domínio e Planeamento das actividades do Agente; Planeamento ao nível do Sistema Multi-Agente
9- NEGOCIAÇÃO ENTRE AGENTES: Definição de negociação; Negociação de 1 para 1 (cliente/servidor); Negociação de 1 para vários (Rede de Contratos); Negociação de vários para 1; Problemas de Indecisão; Negociação de vários para vários; Renegociação; Leilões; Técnicas de Argumentação
10- RESOLUÇÃO DE CONFLITOS ENTRE AGENTES: Conflitos nos dados ou no conhecimento; Conflitos de Responsabilidade; Conflitos de Objectivos; Credibilidade nos Agentes
11- INTERACÇÃO ENTRE AGENTES: Vocabulário comum e Ontologias; Formatos de troca de conhecimento (KIF); Linguagem de manipulação e interrogação de conhecimento (KQML); Linguagens de comunicação entre Agentes (ACL).
12- FERRAMENTAS DE DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS MULTI-AGENTE: OAA; AgentBuilder; ZEUS.
13- APLICAÇÕES DE AGENTES: Agentes Inteligentes na Internet e Web; Assistentes Digitais; Agentes de Interface, Agentes para Filtragem, Obtenção e Classificação de Informação, Agentes para Comércio Electrónico; Agentes na Indústria; Agentes nas Telecomunicações; Agentes no Mercado Aberto da Electricidade; Agentes nos Serviços; Simulação usando Agentes; Sistemas de Informação Cooperativos; Agentes em Empresas Virtuais; Agentes para Entretenimento; Agentes para aplicações Aeroespaciais; Agentes em ambientes hostis; Agentes na Robótica (RobotSoccer), etc.

Técnicas, instrumentos e critérios de Avaliação - Avaliação durante período lectivo

A componente de avaliação de frequência terá um peso de 70%. Será composta por um trabalho prático (50%), elaborado e avaliado em duas fases, um miniteste prático (35%) e um trabalho teórico de síntese (15%). A classificação mínima dos alunos na parte de frequência (trabalho prático, miniteste e trabalho de síntese) é de 8 em 20.
Os trabalhos práticos visam avaliar a capacidade dos alunos especificarem, projectarem, desenvolverem e testarem Agentes Inteligentes e/ou Sistemas Multi-Agente com uma envergadura razoável.
Todos os alunos deverão realizar o trabalho prático, mesmo os trabalhadores-estudantes que tenham requerido dispensa da avaliação contínua, visto que os trabalhos podem ser desenvolvidos fora das aulas práticas da disciplina. Os trabalhos serão realizados por grupos de 2 alunos, no máximo. A sua avaliação terá, no entanto, uma componente individual.
A data limite para a entrega do relatório do trabalho e para a demonstração do mesmo será marcada pelo regente da disciplina em data anterior ao primeiro exame.
Com as questões do miniteste pretende-se que o aluno resolva pequenos problemas práticos usando a linguagem de programação usada nas aulas práticas. O miniteste será realizado numa aula prática. Caso os alunos não compareçam ao miniteste poderão efectuá-los no dia da prova de avaliação.
O trabalho teórico de síntese envolve a escrita de um relatório (máximo de 20 páginas) e a apresentação (20 minutos) do tema versado no relatório. O plágio dos textos originais consultados não será tolerado e as referências bibliográficas apresentadas devem ser situadas no texto. Os alunos conhecerão os trabalhos com uma antecedência mínima de 3 semanas e estes trabalhos serão apresentados e discutidos nas aulas teóricas.
De modo a não terem NF como classificação de frequência os alunos deverão, pelo menos, efectuar uma das componentes da respectiva avaliação, ou seja, submeterem-se a pelo menos ao miniteste ou fazerem pelo menos um dos trabalhos.

Critérios de Avaliação - Classificação final da disciplina

Classificação final da disciplina

( xNFREQ + yNPE ) / ( x + y )

x = 70
y = 30
Min NFREQ = 8

NFREQ - Nota de frequência
NPE - Nota da prova de exame

Melhoria de Nota

Os alunos poderão melhorar a classificação nas componentes dos minitestes e prova de exame. Relativamente aos minitestes só é possível a melhoria no mesmo dia da primeira prova de exame.