Obsah přednášky
VII. Komunikace v MAS
Úvod do problematiky a základní pojmy Komunikační jazyky
Podklady k přednáškám kurzu AGS ---------------------------------------------------©2006 František Zbořil ml.
[email protected]
Ontologie Komunikační protokoly
Kategorie komunikace
Dotazování: Agent hledá nějakou informaci a dotazuje se jiného agenta, o kterém věří, že mu tuto informaci může poskytnout. Hledání informace: Agenti společně pátrají po informaci, která není známá žádnému z nich. Přesvědčování: Agent se snaží přesvědčit jiného agenta, aby přijal některé z jeho záměrů. Vyjednávání: Agenti vyjednávají o podmínkách sdílení prostředků, nebo o poskytnutí služeb tak, aby všichni zúčastnění dosáhli maximálního zisku. Porada: Cílem porady je nalézt řešení problému, které je v zájmu všech zúčastněných. Agenti poskytují své znalosti a schopnosti a usnáší se na dalším postupu. Eristický dialog: Eristický dialog je dialog, během kterého si agenti vyměňují expresivně informace za účelem dosažení svých záměrů. Tyto informace nejsou ani logickou podporou argumentu, ani vyjednáváním či dotazováním. Typickým takovým dialogem je hádka.
KQML ACL FIPA
Základní protokoly CNP Aukce
Austin, teorie řečových aktů
Řečový akt (locutionary act) – pokud je něco řečeno, potom je vykonán, nebo bude vykonán akt ve smyslu působení na stav okolí. vs. do té doby uvažovaného promlouvání jako předávání faktů Dva typy řečových aktů
prelacutionary act: efekt tohoto aktu je externí vůči čtenáři, nebo posluchači, má za následek přimět někoho provést něco. Jedná se zejména o přesvědčování, vysvětlování, inspiraci, zastrašování apod. illocutionary act: vyřčením tohoto typu aktu je provedena akce. Může se jednat o konstatování, prohlášení, dotazování, slib apod.
Komunikace v MAS
Komunikace v rámci platformy a komunikace mezi platformami
Komunikace mezi agenty je založena na řečových aktech Standardem je jazyk ACL, který vychází z jazyka KQML Kdy agent komunikuje? Des g → Int i → SpeechAct a → Message m
ACL
θ11
ACL
θ12
Př:
KQML
…
θ1n;
…
θ1n
AP
Des získat_místo(FIT,asistent) Int uspech(konkurz,aistent,FIT) (sestaví plán k dosažení záměru založený na příslušném interakčním protokolu) SpeechAct “informovat o dosaženém vzdělání” Message (performative:inform sender:fz receiver:komisar1 content:absolvent(fz,FIT00))
ACL: Agent Communication Language AP: Agent Platform MTL: Message Transport System
MTL
Knowledge Query and Manipulation Language, Finn, Weber ’93, vychází ze SGML Jazyk a protokol pro výměnu informací a znalostí mezi inteligentními systémy Řečový akt je určitého typu, které je dáno parametrem (performative) a určuje, jak má obsah zprávy ovlivnit posluchače Podporuje komunikaci nejen, ale i pro komunikaci prostřednictvím zprostředkovatele komunikace (communication facilitator)
Transport zpráv (komunikační kanál, http, sntp)
zpráva+obálka MTL
MTL
ACL
ACL
θ11
θ12
…
θ1n
θ21
θ22
…
θ2n
KQML: syntaxe
Syntaxe je podobná syntaxi jazyka LISP ( Identifikátor { : Identifikátor Hodnota}* ) (inform :sender (agent-identifier :name i) :reciever (agent-identifier :name j) :content "weather(today,raining)" :language Prolog )
typ zprávy
KQML: některé kategorie typů zpráv
Informační typy zpráv: tell, deny, untell Práce s virtuální bází znalostí: insert, delete … Typ zprávy ‘odpověď’: error, sorry Dotazy: ask-if, ask-about, evaluate … Proud zpráv: stream-about, stream-all, eos Typy zpráv pro řízení sítě: forward, broadcast, pipe …
KQML, přímá komunikace
KQML, virtuální báze znalostí Agent GOAL: know(wather(thu,X)) GOAL: intend(anagent, know(weather(thu,X))) FACT: weather(tue, rain) FACT: weather(wen, sunny) GOAL: know(customer3, weather(wen, sunny)
VKB
KQML, zprostředkovatel
Ask_if(weather(wen,rain))
Agent s rolí zprostředkovatele komunikace má v KQML modelu následující úkoly
Agent B
Agent A
Virtuální báze znalostí se v KQML modelu předpokládá u všech agentů, kteří spolu komunikují Obsahuje deklarace agentových cílů a představ. Během komunikace se VKB agentu mění Existují typy zpráv, které přímo manipulují s VKB příjemce (insert, delete)
Inform True weather(wen,rain)
Informace zasílané agentem jsou pravdivé ve VKB tohoto agenta Agenti předáváním zpráv ovlivňují stav svých VKB (cílů a představ)
Uchovávat databázi adres agentů v systému Spravovat registrace služeb (přijímat, uchovávat a rušit) poskytovaných agenty Řídit komunikaci, předávat a směrovat zprávy apod.
Pro komunikaci se zprostředkovatelem jsou vyhrazeny zprávy typu brooker-one, brooker-all, recommend-one, recommendall, recruit-one, recruit-all Agent ve zprávě požaduje zpracovat službu, která je obsahem zprávy (brooker, recruit), nebo nalézt vhodného agenta (vhodné agenty), kteří jsou schopni služby zpracovat (recoment) Typ zprávy brooker a recruit se liší v důsledku, kdy v prvním případě sděluje výsledek zpracování úlohy zprostředkovatel, zatím co v druhém případě je žadatel informován přímo agentem, nebo agenty, kteří službu zpracovali.
KQML, zprostředkovatel Facilitator KB brooker_all ask_if weather(wen,rain)
Agent A
ask_if weather(wen,rain)
: service(wforecast,Agent B) service(wforecast,Agent E) :
ask_if weather(wen,rain)
KQML: položky zprávy VKB Agent B
: weather(wen,rain) :
Agent C
Agent D VKB Agent E
: weather(wen,sunny) :
KQML, slabá místa
Některé z typů řečových aktů mají spíše charakter operací s virtuální bází znalostí, nebo komunikačními kanály. Potřeba důkladnější formální specifikace jednotlivých typů zpráv Některé typy zpráv se ukázaly být nedůležité, jiné naopak přibyly v následnících tohoto jazyka.
Klíčové slovo
Obsah / Význam
:content
Obsah zprávy
:force
Typ zprávy
:in-reply-to
Kód zprávy, na kterou je tato zpráva odpovědí
:language
Jazyk obsahu zprávy
:ontology
Ontologie, specifikace kontextu zprávy
:receiver
Adresa příjemce
:sender
Adresa odesilatele
Agent Communication Language
ACL, součást specifikací FIPA Vychází z KQML, odstraňuje nedostatky svého předchůdce Syntaxe je obdobná jako u KQML Má formálně stanovenou sémantiků jednotlivých typů zpráv Definována ve standardech FIPA (http://www.fipa.org/FIPA SC00037J.pdf)
ACL: položky zprávy
ACL: Předávání informací a žádosti o informace
Parametr
Význam
Komunikační akt
Význam
Performative
Typ zprávy
Confirm
Agent potvrzuje, že informace, o které si druhý nebyl jist pravdivostí, pravdivá je. Agent nepotvrzuje pravdivost informace.
Sender
Identifikace odesilatele
Receiver
Identifikace příjemce
Disconfirm
Identifikace agenta, který má obdržet odpověď
Inform
Agent informuje druhého o pravdivosti nějaké informace.
Content
Obsah zprávy.
Inform If
Language
Jazyk obsahu zprávy
Akt, kterým agent informuje druhého, zdali nějaká informace pravdivá je, nebo není
Encoding
Specifikace kódování obsahu
Inform Ref
Agent informuje druhého o stavu objektu, na který byl dotazován
Ontology
Ontologie
Cancel
Agent informuje druhého, že již netrvá na provádění domluvené akce druhým.
Protocol
Interakční protokol
Query If
Agent se táže druhého, zdali je obsah zprávy pravdivý.
Conversation-id
Identifikátor konverzace
Query Ref
Reply-with
Identifikátor, kterým má být označena odpověď
Agent žádá druhého o informování o stav objektu, specifikovaného přiloženou referencí
In-reply-to
Identifikátor odpovědi
Subscribe
Reply-by
Časové vymezení (do kdy agent čeká odpověď)
Agent žádá druhého, aby jej informoval o stavu objektu specifikovaného přiloženou referencí a potom i pokaždé, když se stav tohoto objektu změní.
Reply-to
ACL: vyjednávání, řízení provádění akcí a informace o chybách Komunikační akt
Význam
Accept Proposal
Přijmutí předchozího požadavku na vykonání akce.
Agree
Souhlas s provedením akce v budoucnu.
Cancel
Agent informuje druhého, že již netrvá na provádění domluvené akce druhým.
Call for Proposal
Požadavek na podávání návrhů provedení nějaké akce
Failure
Agent informuje druhého, že se pokusil vykonat smluvenou akci, ale neúspěšně.
Not Understood
Agent , že nerozuměl předchozí zprávě (jediný povinný typ zprávy pro agenta komunik. v ACL)
Propagate
Požaadvek, aby zpráva byla poskytnuta prostřednictvím příjemce dalším agentům.
Propose
Agent dává návrh, že provede nějakou akci společně s případnými podmínkami, za kterých akci provede.
Proxy
Agent žádá druhého, aby určil skupiny agentů na základě přiložených podmínek a zaslal jim vloženou zprávu.
Refuse
Agent odmítá vykonat akci a přikládá vysvětlení důvodů odmítnutí.
Reject Proposal
Agent odmítá návrh druhého během vyjednávání.
Request
Agent žádá druhého o vykonání nějaké akce.
Request When
Agent žádá druhého o vykonání nějaké akce, pokud nastane uvedená podmínka.
Request Whenever
Obdobné jako předchozí s tím, že agent žádá druhého o vykonání akce pokaždé, když uvedená podmínka nastane.
ACL: formální specifikace typu řečového aktu
Definice typu, nebo jeho odvození z dříve definovaných typů Předpoklad pro provedení (Feasible Precondition, FP), FP(ai) je podmínka provedení aktu ai Racionální efekt (Racional Effect, RE), RE(ai) je racionální efekt aktu ai Pro nedeterministický výběr aktů a=a1|a2|…|an jsou FP(a)=a1∨a2… ∨ an RE(a)= a1∨a2… ∨ an
ACL: Formální specifikace typů zpráv, modality a mentální stavy
Bi f agent i věří v platnost formule f Ui f agent i si není si jistý, zdali platí f, ale věří spíše platí f, nežli ¬f (má představu o platnosti) Ci f agent i si přeje, aby platila formule f Bifi f ≡ Bi f ∨ Bi ¬f agent i věří v platnost formule f, nebo platnost její negace Uifi f ≡ Ui f ∨ Ui ¬f agent i má představu o platnosti formule f
Sémantický web
Jazyky Web Ontology Language a Resource Description Language tvoří základ pro Sémantický web Oba jsou definovány v dokumentech w3c Jazyk RDL klasifikuje individuality do tříd (classes) a mají definované vlastnosti (properties), dále mohou být definovány hierarchické vztahy mezi třídami i vlastnostmi a definiční obory vlastností
Ontologie
Ontologie je sdílený koncept během komunikace Epistemologie pojednává o znalosti, ontologie pojednává o konkrétním objektu Ontologie je vytvořena a sdílena mezi agenty při komunikaci a popisuje kontext rozhovoru Vymezení domén, entity jsou rozděleny do tříd a jsou deklarovaná pravidla/axiomy platná v takovémto modelu Dnes je nejznámnějším prostředkem pro definici ontologií jazyk OWL, nástrojem pak pOWL a jiné
Web Ontology Language
Rozšíření RDL vůči jiným strukturálním vazbám mezi třídami a entitami, umožňuje vytvářet ontologický model a ten sdílet mezi agenty během komunikace Např. jedna instance třídy omezuje rozsah hodnot vlastnosti druhé třídy, jazyk umožňuje definovat kardinalitu vztahů mezi vlastnostmi třídy s jinými třídami, vytvářet metatřídy dané výčtem a množinovými operacemi nad metatřídami atd.
Interakční protokoly: požadavek a zrušení požadavku (protocol: request) Iniciátor
Účastník
Iniciátor
Účastník
Interakční protokoly: dotaz a zrušení dotazu (protocol: query) Iniciátor
Účastník
Iniciátor
Účastník
cancel request
request query-ref
failure refuse
refuse
inform-done
agree
agree
Pozn: Protokol request_when je variantou tohoto protokolu, je ale navíc uvedena podmínka, při které má být požadavek vykonán
failure done results
Interakční protokoly: kontraktní síť s iterací (protocol: fipa-contract-net) Iniciátor
Účastník m
cfp i≤n
refuse
j=n-i
n
propose reject accept l=j-k
failure inform-done inform-result
cancel
k≤j
l
Iniciátor vyhlásí přijímání návrhů pro kontrakt (call for propocal, cfp) pro m agentů n agentů odpoví, část odmítne možnost uzavřít konktrakt a ostatní (j agentů) pošlou své návrhy návrhy l agentů jsou přijaty a sjednaní agenti informují o úspěšném, nebo neúspěšném vykonání služby
failure
failure
inform t/f inform res
inform-done
Interakční protokoly: kontraktní síť s iterací (protocol: fipa-iterated-contract-net) Iniciátor
Účastník m
cfp i≤n j=n-i
k
refuse
n
propose reject cfp k-p
k≤j i=j-k
reject accept 0≤p≤k
failure
inform
l
Komunikace probíhá obdobně., jako v předchozím případě, až na to, že iniciátor může výzvu k podávání návrhů opakovat vícekrát
Interakční protokoly: anglická dražba Iniciátor
Účastník
1 inform: auction started n n
1
n cfp not-understood m n 1 propose
l
reject l
Cena je podhodnocena a každá z nabídek cenu zvyšuje. Vyhrává poslední nabídka a platí naposledy nabídnutá cena
Interakční protokoly: holandská dražba Iniciátor
Účastník
1 inform: auction started n n
1 n cfp not-understood m n 1 propose
l
reject l
accept
accept
cfp2 1
cfp2 inform no-bids request
n 1
1
inform no-bids
n
Cena je stanovena nad očekávanou hodnotu kontraktu a během dražby se snižuje. První nabídka aukci vyhrává
