1

Aplicações de Agentes Inteligentes

2

Agentes: o que são?

Programação Orientada a Agentes• envolve um conjunto de metáforas, ferramentas e

tecnologias para construir sistemas complexos

Evolução• procedimentos/funções => programação estruturada• objetos => programação orientada a objetos• agentes => programação orientada a agentes

Importante • distinguir análise/projeto de implementação• ex. sistema de informação (biblioteca)

– procedimentos...– objetos...– agentes...

3

Agentes: como usar?

Nível de conhecimento • modelagem do negócio: classe de problema, domínio,...• elicitação: percepções, ações, objetivos, ambiente,

conhecimento,...

Nível de formalização• análise e projeto: especificar arquitetura, escolher e usar

uma LRC para escrever a base de conhecimento,...

Nível de implementação• Agent0, java, prolog, C...

– o importante são os serviços oferecidos pela linguagem!

4

Agentes: por que e quando usar?

Tarefas• Grande complexidade (número, variedade e natureza

das tarefas)• Não há “solução algorítmica”, mas existe conhecimento• Modelagem do comportamento de um ser inteligente

(autonomia, aprendizagem, conhecimento, etc.)

Algumas capacidades• Comportamento guiado por objetivos e autonomia • Reatividade e raciocínio• Adaptabilidade e aprendizagem • Comunicação e cooperação• Personalidade• outros: mobilidade, persistência temporal, ...

5

Busca de informação na Web: morrendo ignorante em um mar de informação

Como localizar a informação relevante?

Como modelar o interesse de um usuário particular?

6

Automação de sistemas complexos

Como modelar os componentes do sistema e dar-lhes autonomia?

Como assegurar uma boa comunicação e coordenação entre estes componentes?

7

Produção de jogos e histórias interativas

Como modelar o comportamento e personalidade para criar ilusão da vida?

Como permitir uma boa interação com usuário e um comportamento adequado?

WogglesDeep Blue

8

Controlar robôs

Como obter navegação segura e eficiente, estabilidade, manipulação fina e versátil?

E no caso de ambientes dinâmicos não deterministas?

HAZBOT: ambientes com atmosfera inflamável

Interpretação Inferindo descrições das situações por observações

Predição Inferindo prováveis conseqüência de dadas situações

Diagnóstico Inferência de mal funcionamento do sistema por observações

Projeto Configurando objetos sobre restrição

Planejamento Desenvolvimento de plano(s) para realização de objetivo(s), meta(s)

Monitoramento Comparando observações para planos, detectando exceções

Classe Problemas Abordados

Classes de tarefas das aplicações

10

Aplicações

Agricultura

Negócios e finanças

Química

Comunicações

Comércio

Computação

Educação

Eletrônica

Engenharia

Meio ambiente

Geologia

Processamento de imagem

Direito

Indústria

Matemática

Medicina

Meteorologia

Militar

Sistemas de potência

Ciência

Tecnologia espacial

Transportes, ...

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Aplicações em computação

Internet

Redes e Sistemas Distribuídos

Banco de dados

Engenharia de software

Interfaces

Robótica

Jogos

Hardware (projeto e análise)

Etc.

12

A Internet

Informação não estruturada, de escopo aberto, multilíngue, ... e em enorme quantidade

Usuários diversificados

Desafios• prover informação aos usuários leigos;• libertar os usuários das tarefas repetitivas da WEB;• envio de informações relevantes aos usuários.

– Formato, Conteúdo.

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Categorias de Agentes na Internet por Tipos de Serviços

Agentes de Busca e Recuperação de informação

Agentes de Extração de Informação

Agentes de Entrega Off-line

Agentes Notificadores

Agente Corretores (interoperabilidade)

Agentes para Ensino a distância

Agentes de Chat

Agentes para Comércio Eletrônico

etc.

14

Agentes de BuscaAgentes de Busca Arquitetura

BrowserConsulta

Resposta

Servidor de Consultas Base de

Índices

Search EngineUsuário

Busca

WebWeb)--(

Robô

Indexing Engine

Exemplos: Radix, AltaVista, Lycos, Excite, ...

15Agentes que filtram Informação

Arquitetura

Browser

Agente de Filtragem

InternetInternet

Servidor de News

Indexing Engine

ArtigosIndexados

Perfil dousuário

• Filtram as informações encontradas de acordo com o perfil do usuário.

16

Exemplos NewsHound

• Busca notícias em diversos jornais a partir do perfil dado• Envia informações através de e-mail ou páginas html.• Utiliza critérios de relevância

MetaCrawler• Programa inteligente que usa outros engenhos de busca

em prol do usuário

BrowserConsulta

Resposta

Servidor de Consultas Base de

Índices

Search EngineUsuário

Softbot

Perfil do

usuário

17

Agentes de Entrega Off-line

Agentes que filtram informação, mas que não necessitam de conexão permanente à Internet.

Software desktop

Exemplo: Pointcast• Serviço de divulgação de

notícias• Propriedades

– Autonomia– Continuidade temporal

18

Agentes Notificadores

Notifica o usuário de eventos de importância para ele.• Mudança no conteúdo de uma página na Web.• Mudança de endereço de uma página.

Exemplo: URLMINDER• Monitora páginas na Web

e comunica aos usuários se houve mudanças nelas

• Checa páginas pelo menos 1 vez/dia

• Não faz busca recursiva de URLs.

19

Session LogPadrões de Conversação

ChatterBot

Usuário

Agentes de Chat

Também chamados de Avatares

Podem aparecer nas salas de Chat ou para help online de MUD’s

“Conversam” com usuários Web

Alguns baseiam-se em casamento de padrões• e.g., Eliza

Referências: Consultbot - Eduardo Laureano• http://www.cin.ufpe.br/~fab/publications/consultbot.doc

20

Comércio Eletrônico

Hoje• informação• marketing• processamento do pedido• Problemas

– O que comprar?– Onde comprar?– Quanto pagar?

Amanhã• shoppings eletrônicos, com agentes representando

vendedores e compradores• leilões, com agentes fazendo lançes

21

Modelo de compra

identificação da necessidade

recomendação de produtos

pesquisa de mercado

negociação

compra e envio

serviço e avaliação de produtos

MEDIADOSPOR AGENTES

Agent-Mediated Electronic Commerce

22

Identificação da necessidade

Agentes de notificação• exemplos:

– amazon.com (novos livros disponíveis)– fastparts.com (novos lançes afetam os seus)– classifieds 2000 (produto específico disponível por um

preço específico)• produtos:

– Firefly– Microsoft– Oracle, ...

23

Recomendação de produtos

Agentes de recomendação• exemplos:

– amazon.com, barnesandnoble.com, ZDNet.com, mylaunch.com, personalogic - AOL,...

24

Pesquisa de mercado

Agentes de comparação.• exemplos:

– bargainfinder, jango (excite), fido. miner (uol), priceline– …

• produtos: – agentsoft, Israel– junglee

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Negociação

Agentes de negociação• pesquisa:

– Kasbah - MarketMaker (MIT Media Lab)– Tete-a-Tete (MIT Media Lab)– AuctionBot (Univ. of Michigan)– ShopBot (DI-UFPE)...

• produtos comerciais:– Moai Technologies, Inc– BusinessBots, Inc

agentede compra

consumidor agentesde venda

lojas

26

Negociação: leilão

AuctionWeb

Auction Fever!Auction Fever!

27

Agentes em Intranets

Gerência de redes e sistemas distribuídos

Monitoramento e diagnóstico de falhas

Balanceamento de carga

Detecção de intrusão

Etc…

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Gerenciamento de redes e sistemas distribuídos heterogêneos

Problemas da política centralizada• Gargalo no administrador;• Requer muito processamento na plataforma de

administração;• Excesso de tráfego na rede

Tarefas de Gerenciamento• Monitorar estado e tráfego em conexões;• Manter operacionais os nós da conexão;• Automatizar distribuição de arquivos;• Manter inventário de HW;• Gerenciar recursos compartilhados;• Gerenciar SW instalado;• Atualizar versões de SO’s e SW’s;• Implantar e manter políticas de segurança;• Atender as necessidades dos usuários;• ...

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Agentes (móveis) Inteligentes

Promessas• Aumentar confiança e qualidade de serviço para

usuários• minimizar a complexidade na gerência

Como?• Programas migratórios• Operam no mesmo local, sem sobrecarregar a rede• Retornam somente dados relevantes ou compilados• Pequenos sistemas em esforço cooperativo para a realização

de tarefas.

30

Agentes Móveis

31

Manutenção remota de elementos diversos

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Detecção de Intrusão

Motivação:• Firewalls só conseguem conter ataques conhecidos.• Firewalls não conseguem conter ataques oriundos da

rede interna.• Ataques (internos ou externos) deixam sintomas.• Possibilidade de previsão de ataques.

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Onde os agentes entram ?

Detectando sintomas:• Periodicamente verificando permissões etc...

Detectando cenários:• Periodicamente analisando o tráfego etc...

Possibilidade de oferecer serviços adicionais:• Otimizando a coleta de informações relevantes;• Disparando “triggers”;

Possibilidade de oferecer “capacidade reativa” automática da rede atacada.• Desconectando o intruso;• Bloqueando o tráfego para a Internet etc…• Enviando mensagem para o operador do backbone

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Banco de dados

Motivação• Quantidades imensas de dados que devem se

transformar dados em informação útil• Análise de Mercado e de tendências• Sistemas de Suporte à Decisão• Gerência Empresarial

Agentes• Ferramentas inteligentes para descoberta e integração

de conhecimento em BDs– Data mining– Data warehouse– On-Line Analitical processing (OLAP)

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Data Mining (Mineração de Dados)

O que é?• análise inteligente visando manipulação automática de

quantidades imensas de dados• Larga aplicação nos mais variados ramos da indústria,

comércio, medicina, governo, administração, etc.• Integra várias técnicas e tecnologias

Exemplos• Bank of America

– Selecionou entre seus clientes, aqueles com menor risco de dar calotes

– Em três anos o banco lucrou 30 milhões de dólares com a carteira de empréstimos

• Fraldas e cervejas– homens casados, entre 25 e 30 anos compravam fraldas e/ou

cervejas às sextas-feiras à tarde– Wal-Mart otimizou as gôndolas e o consumo cresceu 30%

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Descoberta de conhecimento: etapas

SeleçãoPré-processamento

Transformação

Data mining

Interpretação eavaliação

Conhecimento

Dados 1os. dadosDados

pré-processados

Dados transformados

Padrões

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OLAP

OLTP (usuários) e OLAP (analistas e gerentes)

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Entretenimento

Diversos tipos de aplicações• histórias interativas• animações em ambientes virtuais• jogos

Requisitos p/ sucesso em jogos• bons níveis de interação• bons níveis de realismo gráfico• ótimo gameplaying

Para gerar ilusão de vida é preciso expressar e controlar• personalidade, emoções, atitudes

=> atores sintéticos

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Exemplos

CyberLife: CreaturesOZ: Woggles

El Fish PFMagic:Petz

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Exemplos

Maxis: SimLife

Fujitsu: Fin Fin

Robótica

Robôs Médios

Robôs Pequenos