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Inteligência Artificial: Agentes

Domingo, 30 Outubro 2011

Este artigo aborda os principais conceitos e propriedades dos agentes, assunto que faz parte da Inteligência Artificial Distribuída (IAD).

multi agentes

AGENTES

De acordo com Wooldridge (1998), "Um agente é um sistema de computador que está situado em algum ambiente e que é capaz de executar ações autônomas de forma flexível neste ambiente, a fim de satisfazer seus objetivos de projeto".

Analisando esta afirmação podemos compreender o significado de agentes. Eles são sistemas feitos para realizar tarefas especificas, podendo trabalhar em conjunto com outros agentes ou não, onde sempre adotam a melhor ação possível diante de uma situação.

Um sistema poderá ser visto como um agente se for capaz de perceber seu ambiente por meio de sensores e de agir sobre esse ambiente por intermédio de atuadores agregando as características como autonomia, habilidade social, reatividade e pró-atividade (Estes conceitos serão abordados mais a frente).

CONCEITOS BÁSICOS

Nesta definição de Wooldridge podemos observar três conceitos básicos sobre agentes:

1 – Ambiente: Quando nos referimos ao ambiente, queremos dizer o local em que este agente exerce suas funções. Ele recebe informações deste meio e realiza ações quando necessário.

2 – Autonomia: Esta é a principal característica dos agentes. A autonomia significa que o sistema é capaz de atuar sem intervenção humana e tem controle sobre suas ações.

3 – Flexibilidade: para Jennings (1998) existem três formas de flexibilidade, são elas:

  • Reativo: o agente deve detectar as alterações no ambiente e atuar em respostas a estas alterações.
  • Pró-ativo: o agente deve tomar iniciativas no sentido de cumprir as suas metas, não apenas agindo em resposta às situações do ambiente.
  • Social: o agente deve, quando necessário, atuar em conjunto com outros agentes para completar suas tarefas ou ajudar outros.

PROPRIEDADES DOS AGENTES

Como foi apresentado, existem os conceitos básicos (Ambiente, Autonomia e Flexibilidade) comuns a todos os agentes. Neste tópico serão abordadas as principais propriedades dos agentes, como a relação entre eles por exemplo.

Autonomia

Como foi dito antes, autonomia significa que o sistema é capaz de atuar sem intervenção humana e tem controle sobre suas ações. Agentes autônomos apresentam três características:

  • Ações periódicas
  • Execução espontânea
  • Iniciativa

Mobilidade

Mobilidade de um agente é a capacidade do mesmo de se locomover de uma máquina para outra através da rede.

Comunicabilidade

Esta propriedade permite que o agente se comunique com outros agentes ou usuários (através de interfaces).

Discurso

A propriedade discurso age como um feedback entre o agente e o usuário. Durante um discurso, o usuário especifica que ações poderiam ser executadas em seu benefício e o agente relaciona o que ele pode executar. Feito o discurso é possível saber o que deve ser feito e por quem deve ser feito.

Inteligência

A inteligência pode ser considerada como um conjunto de recursos, atributos e características que capacitam o agente para decidir que ações executar.

Segundo Gilbert (1996), “A habilidade de desenvolver raciocínio é uma das principais características da inteligência”.

O raciocínio desenvolve-se baseado em três cenários, são eles:

  • Regras
  • Conhecimento
  • Evolução Artificial (Geração de novos agentes)

Reatividade

Para ser reativo o agente deve detectar as alterações no ambiente e atuar em respostas a estas alterações.

Pró-Atividade

Para ser pró-ativo o agente deve tomar iniciativas no sentido de cumprir as suas metas, não apenas agindo em resposta às situações do ambiente, ou seja, ele deve estar de olho nas oportunidades.

Habilidade Social

Esta propriedade permite que os agentes interajam entre si quando necessário, para dar continuidade a suas tarefas e/ou ajudar outros agentes.

Cooperatividade

A cooperatividade é a capacidade dos agentes trabalharem juntos para concluírem tarefas complexas mais rapidamente. Durante os discursos entre agentes e usuários, existe uma cooperação mútua.

Em sistemas Multi-Agentes (Assunto que será abordado mais a frente), os agentes cooperam entre si, obtendo benefícios ou apenas ajudando outros agentes.

Adaptabilidade

Esta propriedade permite que o agente modifique seu comportamento com base em experiências anteriores.

Aprendizagem

Assim como na propriedade adaptabilidade, os agentes possuem a capacidade de acumular conhecimentos e, consequentemente, aprender novos meios de realizar as tarefas com base em experiências anteriores, desta forma ele pode executar suas tarefas com maior eficiência.

Flexibilidade

Flexibilidade permite aos agentes escolherem, da melhor forma possível, as ações que serão tomadas. Como foi dito anteriormente eles podem ser reativos, pró-ativos e sociais.

Planejamento

Basicamente, esta propriedade permite que o agente “pense” antes de agir em determinadas situações, para poder reagir mais racionalmente.

CLASSES DE AGENTES

Basicamente os Agentes podem ser classificados de três formas: quanto ao nível de inteligência, quanto a aquisição de inteligência e quanto as tarefas que executa.

Quanto ao nível de inteligência

Nível Baixo

No nível mais baixo os agentes executam tarefas rotineiras, geralmente disparadas por eventos externos. Eles não possuem a propriedade de aprendizado.

Nível Médio

Neste nível os agentes possuem uma base de inteligência mais sólida que habilita-os a desenvolver raciocínio próprio e adaptar-se a mudanças, mais continuam sem poder aprender.

Nível Alto

Neste nível os agentes utilizam tanto aprendizado quanto raciocínio, aprendem com o comportamento do usuário, adquirem inteligência própria com o tempo e podem adaptar-se à mudanças.

Quanto a aquisição de inteligência

Agentes Cognitivos

Este tipo de Agente se baseia nas organizações sociais humanas tais como hierarquias, grupos e mercado.

Segundo Auer (1995), “Agente cognitivo é definido como um agente racional que contém alguma representação explícita de conhecimentos e objetivos”.

As principais características dos Agentes Cognitivos são:

  • Representação explícita do ambiente e dos outros agentes da sociedade.
  • Podem manter um histórico das interações e ações passadas e, graças a esta memória, são capazes de planejar suas ações futuras.
  • Possui um sistema de percepção que permite examinar o ambiente.
  • Possui um sistema de comunicação que permite a troca de mensagens entre agentes.
  • Os Agentes Cognitivos raciocinam e decidem em conjunto sobre quais ações devem ser executadas, que planos seguir e que objetivos devem alcançar.
  • Poucos membros, geralmente algumas dezenas.
Agentes Reativos

Os agentes reativos não modelam o mundo para determinar suas ações, tem sua formação através de estimulo e resposta. São agentes simples quem executam determinadas ações com base nos eventos que ocorrem. Suas principais características são:

  • O comportamento (resposta) de cada agente é baseado no que ele percebe (estímulo) a cada instante.
  • Não mantém nenhum tipo de histórico de suas ações, ou seja, o resultado de uma determinada ação passada não influencia diretamente na decisão de uma ação futura.
  • Organização etológica: a forma de organização dos Agentes Reativos é similar à observada por animais que vivem em grandes comunidades.
  • Grande número de membros, podendo chegar a milhares de agentes.

Quanto as tarefas que executam

Gopher

Segundo Wooldridge (1996), “os agentes Gopher são considerados como agentes muito simples que executam tarefas diretamente, baseados em hipóteses, regras pré-estabelecidas e suposições”.

Prestador de serviços

Executam tarefas de alto nível e bem definidas, quando solicitado pelo usuário.

Pró-Ativo

Fornecem informações ou serviços ao usuário, mesmo quando não solicitado.

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