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Instituições Electrónicas: uma introdução

Ana Paula Rocha

Seminários de Sistemas Inteligentes, Interacção e Multimédia

Mestrado Integrado em Engenharia Informática e Computação

Novembro 2009

Agenda

• Instituição: conceito

• Comércio Electrónico– B2C e B2B: definição

– Agentes e Comércio Electrónico

– Informação

– Negociação

• Instituição Electrónica– Instituição Electrónica no cenário B2B

– Trabalhos existentes

– Trabalho no NIADR

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Instituições

• Múltiplas situações de interacção entre indivíduos envolvem:– Compromisso, delegação, repetição, responsabilidade por e risco

• Os indivíduos presentes em tais situações geralmente são:– Autonómos, heterogéneos, independentes, não-benevolentes

• Tais situações são comuns: mercados, serviços médicos, exército, …

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Instituições

• É usual recorrer a uma entidade confiável cujo propósito éefectivar as interacções entre indivíduos definindo e impondo regras que:– definem interacções padrão

– estabelecem obrigações e sanções

– garantem o cumprimento de certas acções e previnem situações indesejadas

Base de especificação das instituições tradicionais

• Tal releva-se ainda mais necessário quando as interacções se passam no mundo electrónico

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Instituições

• Instituições reais (humanas) existem com sucesso desde hámuito tempo

• Instituções são:– criadas para atingir determinados objectivos, seguindo um conjunto de

procedimentos

– responsáveis por definir as regras do jogo, obrigando os participantes arespeitar tais regras e impondo penalidades em caso de violação

• Exemplos: salas de leilão, bolsa de valores, parlamento, ...

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interesse em Instituições no cenário do Comércio Electrónico,

em especial B2B

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Comércio Electrónico

• Transacção de mercado– conjunto finito de processos de interacção entre participantes com

diferentes objectivos (ex: comprador/vendedor)– estabelecimento de um acordo entre participantes, para troca de

produtos ou serviços (bens)

• Comércio Electrónico (CE)– realizado num Mercado Electrónico (sem contacto físico)– B2C

• transacção entre vendedores e compradores individuais• objecto da transacção é um bem final

– B2B

• transacção entre empresas • objecto da transacção é um bem a ser usado em processos de produção

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Mercado Electrónico

• Rede de interacções onde ocorre troca de informação, produtos, serviços e pagamentos.– Suportar todas as transacções necessárias

– Local onde compradores e vendedores se encontram electronicamente

– Compradores e vendedores negoceiam, apresentam propostas, estabelecem um acordo

• Preços são estabelecidos de forma dinâmica– por mapeamento entre pesquisa e oferta em tempo real.

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B2C e B2B

Centros Distribuição

Retalhistas

Manufactura

ClienteFornecedores

B2BB2C

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Empresa 1Empresa 4

Empresa 3Empresa 2

B2B - A Empresa Virtual

• A alteração constante dos requisitos dos consumidores, implica rápidas reconfigurações das corporações de empresas

• Empresa Virtual

(EV)

– Corporação temporária de empresas

– Empresas individuais são um nicho de competência

Empresa

Virtual

Módulo w

Empresa 3Módulo y

Empresa 2

Módulo z

Empresa 4Módulo x

Empresa 1

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A Empresa Virtual vs Rede de Empresas

Rede de Empresas

Organização em rede- não partilham necessaria/ competências ou recursos

Empresa Alargada ou Estendida - uma empresa é a dominante

Organização Virtual- participantes são qq organização (empresa ou não)

Empresa Virtual

EmpresaPlaneta-Satélite

Aliança Estratégica

Empresa Virtual EV Interna (X)

- equipas autónomas

EV Estável- organização principal:

efectua contratação

EV Dinâmica- oportunismo; não

existe parceiro principalCompanhia “Web”

- totalmente baseada TI

nível de dependência mútua

est

rutu

ra

org

an

izacio

na

l

tipologia

- empresas possuem interesse no sucesso umas das outras

- produto final depende das competências da parceria

- participantes são empresas

- empresa planeta subcontrata satélites

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A Empresa Virtual

Empresa Virtual Estável

Aliança Estratégica

Empresa Satélite/ Alargada

Companhia “Web”

Empresa Virtual/ EV Dinâmica

Organização Virtual

Organização em Rede

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Incentivos para CE

– Infraestruturas tecnológicas de baixo custo, transacções electrónicas precisas e de baixo custo

– Integração externa com fornecedores e contratantes independentes

– Integração interna de operações

Económicos

Tecnológicos– Inovação e novas tecnologias

– Rápido declínio em custo tecnologia vs desempenho

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Incentivos para CE

– Novos canais de marketing, de modo a atingir micro-segmentos ou pequenas audiências

– Melhorar satisfação cliente: criação de novos canais de serviço e suporte ao consumidor

– Nova estratégia de marketing:• Desenvolvimento, a baixo custo, de métodos para

prospecção ao cliente

• Estabelecimento de relações mais próximas com o cliente

Marketing

Mercado

– Competição elevada

– Economia global

– Alterações frequentes e significantes nos mercados

– Requisitos crescentes dos consumidores

Limitações para CE

• Técnicas– Segurança– Necessidade de standards– Necessidade de integração de sistemas de CE com aplicações e base de

dados existentes

• Outras– Confiança; consumidores não confiam em :

• Fornecedores desconhecidos ou transacções “sem papel”

– Muitos assuntos legais por resolver– Serviços de suporte ao consumidor insuficientes– Relações humanas deixam de existir

Mudar de um mundo físico para um mundo virtual pode ser difícil...

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Agentes e Comércio Electrómico

Agentes são um paradigma correcto para o CE?

• Autonomia– Agentes agem pro-activamente, reactivamente, sem intervenção

humana (podem esperar por bons negócios ou portunidades)

• Personalização– Perfil do agente reflecte as preferências do humano

• Sociabilidade– Habilidade de comunicação entre agentes usada para discutir termos do

negócio

• Inteligência– Agentes podem aprender com negócios passados de modo a conseguir

melhores negócios no futuro.

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Comércio Electrónico

• Informação– Pesquisa de produtos (Jango, PersonaLogic, Firefly)

– Pesquisa de fornecedores (Bargainfinder, Jango)

• Negociação– Acordo sobre os termos da transacção

• Resolução– Pagamento vs. Entrega

– Serviço pós-venda

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Informação Negociação Resolução… …

Pesquisa de Informação no CE

• Filtragem baseada em conteúdo– Pesquisa múltiplas fontes; extrai informação do conteúdo

• pesquisa baseada em palavras-chave

• extracção de informação semântica

• Filtragem por colaboração– Uso de comentários e avaliações de diferentes clientes com perfil

semelhante

• Filtragem por técnicas baseadas em restrições– Problema e espaço de estados formulados em termos de variáveis,

domínios e restrições

– Atribuir valores a variáveis, satisfazendo restrições (fortes e fracas)

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Negociação no Comércio Electrónico

• Comércio implica interacção:– entre compradores e vendedores (B2C), parceiros do negócio (B2B)

• Negociação é a chave da interacção em CE:– “chave” porque os indivíduos/agentes são autónomos, necessitam ser

convencidos para ser influenciados

– Processo pelo qual grupos de indivíduos comunicam uns com os outros para tentar obter um acordo aceite por todos

– Várias formas: leilão, rede contratual, argumentação, …

• Negociação realizada pela formulação de propostas, adição de várias opções de negócio, oferta de concessões,…

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• Diversos mercados permitem negociação simples– www.miau.pt : leilão simples

– www.ebay.com : leilão simples, possibilidade de licitação automática com incrementos pré-determinados

– ....

• Trabalhos de investigação:– Kasbah (1999): sistema multi-agente para transacção de bens,

negociação construída sobre tácticas

– FishMarket : leilão holandês, como competição (até 1999)

– Negociação-Q: sistema multi-agente para transacção de bens em B2B, negociação multi-atributo, efectuada por propostas e contra-propostas usando aprendizagem

– ....19


• Trading Agent Competition (TAC) http://www.sics.se/tac

– Competição internacional, criada em 2002 (Michael Wellman)

– Objectivo é promover investigação de qualidade no problema da negociação automática

– Vários cenários: • TAC Classic (de 2002 a 2007)

Agente faz o papel de uma agência de viagens, sendo responsável por comprar bilhete de avião, reservar hotel e comprar bilhetes de diversão

• TAC Supply Chain Management (desde 2003)

• TAC MarketDesign (desde 2008)

Agente especifica regras de mercado para compradores e vendedores. Competição com outros mercados para atrair negociadores.

• TAC Ad Auctions (desde 2009)

Agente negoceia em leilões para publicitar produtos num mercado onde existem clientes que questionam o mercado

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Suppliers

Agent

Customers

Day 1 –Day 2 –Day 3 –Day 4

RFQ–Cust.

Orders

–RFQ –Supp. Offers

–Supp. Orders

Cust. Offer

s

ID

Product

Quantity

Due date

Penalty

Reserve price

–Request for Quote


• TAC SCM (Supply Chain Management)– Mercado Electrónico onde existem fornecedores de componentes

(memórias, teclados e processadores) e compradores de computadores (clientes)

– Um agente TAC SCM (Supply Chain Management):• Compra componentes a fornecedores

• Gere a produção na fábrica (montagem de computadores)

• Vende computadores a clientes

– Cenário inclui múltiplos agentes (competidores)

– Vence a competição o agente que possuir mais dinheiro no banco no final do jogo

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• Trading Agent Competition em 2007 (TAC SCM)

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Sorter95

– Ocupação máxima da fábrica

– Inactividade inicial e final

– “Order-to-Stock”

MicroTeam

– Micro crédito– Empréstimo (saldo

negativo no banco) de montante reduzido

– Laboração máxima de 70% capacidade fábrica

Instituição Electrónica

• Instituições Electrónicas são locais onde os agentes interagem.– Descrição formal, onde está definido:

• Tipo de interacção (registo, pesquisa, compra, pagamento, …)

• Protocolo de interacção

• Regras de comportamento

• O mercado deve ser justo para todos os participantes.

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Agentes

• Como paradigma para a engenharia de software– Na eng. software é desejável compreender as características da

complexidade do software.

– A interacção é uma das características mais importantes neste entendimento

• Como ferramenta para simular as sociedades humanas– Os sistemas multi agente são uma ferramenta promissora na

simulação de sociedades, permitindo estabelecer processos sociais por interacção entre os elementos/agentes

• Como modelo para explorar a complexidade– Agentes permitem a exploração de múltiplos sistemas complexos

onde a interacção é a chave: economia, ecologia, ...

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Agentes e Instituições

• Instituições electrónicas suportam o uso de agentes em transacções electrónicas

• Instituições definem/impõem formas de interacção– Agentes podem ser desenvolvidos de forma independente

– Agentes interagem de acordo com o estipulado pela instituição

• Dois tipos de interacção:– Interacção com a própria instituição (uso de serviços da instituição)

• registo como comprador/vendedor, pagamentos, etc

– Interacção com os outros agentes (dentro da instituição)

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Agentes e Instituições

• Agentes devem conhecer as possíveis transacções, normas, regras e protocolos da instituição– No caso de transacções directas, agentes devem ser capazes de

determinar capacidades dos outros e estabelecer um protocolo de interacção

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Menor controlo da instituição electrónica implica

maior complexidade na comunicação entre os agentes

Interacção com instituição

• Serviços especificados pela instituição– Agentes participantes na instituição devem conhecer quais os serviços

disponíveis e como os usar

– Deve existir uma forma “padronizada” na descrição dos serviços (e protocolos) da instituição

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Interacção com outros agentes (na instituição)

• Se transacções incluem um facilitador (“broker”)– IE gere o modo como a interacção se processa (possui controlo sobre

esta comunicação)

– A gestão da comunicação é fácil para os agentes

• Se transacções directas:– IE estipula o que é uma interacção, apenas são definidas as fronteiras

das interacções

– A IE não consegue determinar os instantes em que a interacção ocorre

– A gestão da comunicação, por parte dos agentes, é mais complexa

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EIDE (Electronic Institutions Development Environment)

• Suporta todas as fases da IE, desde a especificação de regras institucionais até à sua execução e monitoração

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http://e-institutions.iiia.csic.es


• Especificação formal de regras institucionais -- ISLANDER– Definição de papéis e relações

– Definição de uma ontologia comum

– Protocolos de interacção e relação com papéis

– Regras normativas que definem as consequências de uma acção

• Verificação dinâmica – SIMDEI– Efectuada por simulação

– Várias simulações são efectuadas com diferentes populações de agentes

– Análise da simulação (ferramenta gráfica) efectuada pelos projectistas que decidem modificar ou não as regras institucionais

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• Desenvolvimento do agente -- aBUILDER– Agentes são heterogéneos

– Não é obrigatório usar aBUILDER

– Especificação gráfica dos comportamentos do agente

– Geração automática de um “esqueleto” do agente

• Execução e Análise -- AMELI– Fornece, aos agentes, informação sobre a execução actual

– Obriga os agentes a seguir as regras institucionais (valida as acções dos agentes)

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Instituição Electrónica 3D

• Instituição Electrónia 3D combina os conceitos de Instituição Electrónica e Mundo Virtual 3D

Permite:– Ambiente/interface amigável

– Facilitar o uso da Intituição Electrónica por parte de utilizadores humanos

– Estudar a relação entre humanos e agentes de software num espaço virtual 3D

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Instituição Electrónica 3D

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HarmonIA

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Javier Vázquez Salceda, http://www.cs.uu.nl/groups/IS/ec/ec.html

HarmonIA

• Abstract Level

– Estatutos: especificação abstracta dos objectivos da organização, seus valores e contexto onde actua

Ex: estatutos da ONT (National Organization for Transplants)

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The principal objective of the ONT is the promotion of donation and the

consequent increase of organs available for transplantation, from

which all its other functions result. The ONT acts as a service agency

for the National Health System, works for the continuing increase in the

availability of organs and tissues for transplantation and guarantees

the most appropriate and correct distribution, in accordance with the

degree of technical knowledge and ethical principles of equity which

should prevail in the transplant activity.

HarmonIA

• Concrete Level

– Normas abstractas são traduzidas em acções e conceitos

– Normas concretas: acções descritas em termos da ontologia da organização

• Rule Level

– Tradução de normas em regras (numa linguagem que permite definir acções e restrições temporais)

• Procedure Level

– Duas hipóteses:• Criar um interpretador de regras que todos os agentes usam

• Traduzir as regras em procedimentos facilmente entendiveis pelos agentes

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EIDE vs HarmonIA

• ISLANDER– Agentes externos seguem (de forma cega) os protocolos : eficiente

– Mas agentes só possuem autonomia para aceitar/rejeitar o protocolo

• HARMONIA– Agentes externos interpretam as regras de funcionamento

• Não se pode usar em ambientes abertos, pois é fortemente dependente da arquitectura interna do agente

– Permite as duas hipóteses:• Protocolos de baixo nivel que agentes devem seguir “à risca”

• Regras associadas

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Instituição Electrónica (NIAD&R)

• Tópicos a considerar:– Definição de normas e regras

• Estáticas ? Dinâmicas?

– Medida de confiança e reputação• De acordo com a experiência passada

• Perfis

– Contratação automática• Definição de contratos padrão

• Negociação de cláusulas contratuais (argumentação)

– Selecção de parceiros: negociação automática• Negociação multi-atributo

• Aprendizagem na formulação de novas propostas

– Serviços de ontologia• Parceiros são heterogéneos, ontologias possivelmente diferentes

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Instituição Electrónica (NIAD&R)

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Normas &

Regras

Instituição Electrónica

Formação

EV

Negociação-

Q

Operação

EV

Monitoração

Dissolução

EV

ServiçosOntologia

ContratoElectrónicoMAgt EAgtEAgt EAgt

Confiança &

Reputação

templates de contratos negociação de cláusulas

Bibliografia

The Role of Norms and Electronic Institutions in Multi-Agent Systems: the HarmonIA Framework, Javier Vasquez-Salceda, ISBN:3-7643-7057-2, 2004

Electronic Institutions Development Environment, Marc Esteva, Juan Rodríguez-

Aguilar, Josep Arcos, Carles Sierra, Pablo

Noriega, Bruno Rosell, AAMAS08, Portugal, 2008

Kasbah: An agent marketplace for buying and selling goods, Anthony Chavez, Pattie Maes. PAAM96, UK,1996

Norm - oriented Programming of Electronic Institutions, Andrés García-Camino, Juan

Rodríguez-Aguilar, Carles Sierra, Wamberto

W. Vasconcelos , AAMAS06, Japan, 2006,

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Electronic Institutions for B2B: Dynamic Normative Environments, Henrique Cardoso,

Eugénio Oliveira, Artificial Intelligence & Law, Springer, Vol.16,N.1, ISSN:0924-8463, 2008.

Contributions to an Electronic Institution supporting Virtual Enterprises' life cycle, Ana

P. Rocha, Henrique Cardoso, Eugénio

Oliveira, Virtual Enterprise Integration: Technological and Organizational Perspectives, Idea Group Inc., ISBN 1-59140-406-1, Ch. XI, 2005.

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