ARTEMIS - Raciocínio e emoção na tomada de decisão de um ... · O módulo de emoções é...
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Soares, A. A.; Ho, J. C.; Silva, K. C. C.; Ferlin, C. – ARTEMIS - Raciocínio e emoção na tomada de decisão de um agente em um cenário específico. Rio de Janeiro, FAETERJ – RevISTa nº 6 / 2015-1 ISSN 2178-5589
ARTEMIS - Raciocínio e emoção na tomada de decisão de um agente em um
cenário específico
Aline A. Soares, Júlio C. Ho
Kelly C. C. Silva, Claudia Ferlin
Abstract. This work aims to construct a cognitive multi-agents system with emotion, in a
clear-cut scene: the urban traffic. The generated system is capable to simulate diverse
situations of traffic, with cognitive agents representing drivers. The agents are
projected in accordance with the utility model and its emotions are based on the
psychological model of Ortony, Clore and Collins [2]. The communication between the
agents and the environment is designed in accordance to one blackboard, it behaves
like a radio. The drivers are capable to consider rational aspects, such as strategies for
the creation of routes and subjective aspects such as satisfaction and security. Finally,
the system is capable to save all the carried through simulations, step by step describing
of its course, being able to be used as tool of support to the study of intelligent agents.
Resumo. Esse trabalho visa construir um sistema multi-agentes cognitivo com emoção,
em um cenário bem definido: o tráfego urbano. O sistema gerado é capaz de simular
diversas situações de trânsito, com agentes cognitivos representando motoristas. Os
agentes são projetados de acordo com o modelo de utilidade e suas emoções são
fundamentadas pelo modelo psicológico de Ortony, Clore e Collins[2]. A comunicação
entre os agentes e o ambiente é realizada através de uma estrutura de dados, que tem
comportamento similar ao de um rádio. Os motoristas são capazes de considerar
aspectos racionais, como estratégias para a criação de rotas e aspectos subjetivos como
satisfação e segurança. Por fim, o sistema é capaz de salvar todas as simulações
realizadas, descrevendo passo a passo do seu andamento, podendo ser utilizado como
ferramenta de apoio ao estudo de agentes inteligentes.
1. INTRODUÇÃO
A mente humana é bastante complexa, sendo extremamente difícil de ser estudada e
mais difícil ainda de ser copiada. A Inteligência Artificial busca tornar os computadores
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aptos a desempenhar ações ou comportamentos humanos que exigem conhecimento e
raciocínio. Para que o computador seja capaz de tomar decisões ditas inteligentes, foram
realizados diversos estudos em psicologia, sociologia, biologia, tecnologias da
informática e outras áreas.
Entre os estudos da Inteligência Artificial encontram-se os Sistemas Multi-Agentes
(SMAs), que podem obter comportamento inteligente utilizando agentes inteligentes
(agentes cognitivos) ou agentes mais simples (agentes reativos) onde a inteligência
emerge das interações entre os próprios agentes que compõe o SMA. Os agentes podem
ser entendidos como entidades autônomas, pro-ativas e capazes de perceber o meio
onde vivem. Entretanto outras características podem ser adicionadas a essa entidade,
aumentando a sua complexidade e seu nível de cognição.
Nesse trabalho, definimos um agente híbrido que mantém suas percepções do mundo
externo, mas também possui objetivos e mecanismos elaborados para alcançá-los. O
estudo se estendeu a uma segunda versão desse agente, agora sob a influência de
emoções despertadas durante sua evolução.
As emoções - consideradas características humanas - quando recriadas
computacionalmente possibilitam que o sistema tenha comportamento mais natural. As
emoções serão parte de um módulo independente, que permitirá ao modelo do agente
recriar um comportamento ainda mais próximo do comportamento humano. A tomada
de decisão do agente é o resultado do que ele percebe em seu ambiente, da sua escolha
pelo caminho que melhor lhe satisfaz e influenciada diretamente por suas emoções, que
são ativadas através de situações vivenciadas pelo mesmo. A parte racional e a parte
emocional do agente atuam juntas na tomada de decisão.
2. O Domínio da Aplicação
Diversos estudos sobre simulações de tráfego são realizados hoje em dia, levando em
considerações parâmetros físicos, ambientais, leis e teoremas matemáticos que falham
quando postos em prática, pois desconsideram o fator humano no que diz respeito às
reações psicológicas desencadeadas por uma pessoa diante de uma situação. Muitos
autores consideram como aleatório tal elemento, visto que é difícil prever as reações
emocionais de uma pessoa ou de um grupo delas. Contudo, são tais reações que tornam
uma simulação mais próxima ou não da realidade que se pretende retratar.
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O presente trabalho se propõe a criar um sistema multiagentes de controle de rotas
composto por agentes híbridos com/sem emoções, os quais são referenciados daqui em
diante, como “Motoristas”. O SMA é composto por diversos motoristas, um mapa e
seus trechos. As rotas são os caminhos possíveis entre o ponto de partida e ponto de
chegada da rota do agente. Todo caminho possui características próprias, podendo ser
mais ou menos interessantes aos desejos do agente. Por se tratar de um agente com um
nível de cognição mais elevado, as suas rotas são definidas a partir do seu conhecimento
do ambiente.
A escolha pelas rotas é estratégica, baseada nas características do caminho e desejo do
agente, sendo capaz de buscar rotas sobre um caminho previamente conhecido ou não.
O acréscimo da emoção permite alterar diretamente o comportamento do agente,
utilizando rotas que estejam mais ou menos de acordo com os seus sentimentos e
objetivo. Neste caso, as emoções vão descrever um comportamento mais realista,
aproximando o agente (motorista) a um humano. Desta forma, podemos considerar o
estado emocional do motorista em relação às mais diversas situações: medo diante de
situações perigosas e satisfação diante de situações agradáveis.
O estudo é feito de modo a considerar o cenário sobre duas óticas. Primeiro, o SMA
com os agentes híbridos sem emoções. Considerando o objetivo do agente de alcançar
seu destino, ele escolhe o caminho dentre aquele que mais lhe convierem, dependendo
de como é medida a sua satisfação: pelo tempo ou pela distância, por exemplo. Pela
segunda ótica, os autores consideram a influência das emoções desencadeadas pela
percepção do agente sobre o ambiente, e como elas alteram sua tomada de decisão.
Posteriormente, testes poderão ser gerados e salvos a partir de parâmetros previamente
definidos ou criados pelo usuário. Os resultados serão úteis para análise
comportamental dos agentes criados.
3. O MODELO DO AGENTE
O sistema trabalha com um único modelo de agente: o motorista, que pode ser replicado
em configurações diferentes sendo observados em conjunto com outros motoristas.
O modelo do agente motorista é criado a partir do conceito sobre agentes baseados em
utilidade [1], ou seja, dentre as várias soluções que alcançam seu objetivo, o agente é
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capaz de escolher a que melhor lhe satisfaz, dependendo da função de satisfação
escolhida.
Para que o agente seja capaz de tomar decisões mais elaboradas, ele deve ser capaz de
compreender o seu meio. Sendo assim o motorista deve estar ciente dos caminhos, bem
como sobre as possíveis ocorrências sobre eles. O motorista dispõe então de uma
representação do mapa, guardada internamente em sua memória. Essas informações
podem ser alteradas dinamicamente. Se utilizando da memória, o motorista se torna
capaz de entender as modificações do meio e se readaptar mais rapidamente.
Cada caminho possui características distintas, como por exemplo, ser um caminho mais
rápido (tempo) ou mais curto (distância). Para a escolha entre os caminhos, o motorista
deve possuir um objetivo, que serve como guia em relação às escolhas dos caminhos.
Antes da sua tomada de decisão, o agente é capaz de criar e testar os caminhos
possíveis, internamente, calculando a sua satisfação. O caminho mais apropriado vai ser
deferido a partir das suas simulações internas. Conhecendo a utilidade de cada caminho,
aumenta a sua precisão no que diz respeito às suas decisões. Sua capacidade de planejar
lhe permite calcular o quão arriscado é um caminho desconhecido. Esse tipo de
conhecimento - a utilidade do caminho – pode ir além, permitindo calcular a satisfação
de cada caminho e a sua seqüência (rota), visando atingir seu objetivo.
O cálculo da utilidade é feito toda vez que o motorista encontra-se em um novo trecho,
tem acesso a novas informações sobre os trechos através do radio ou ainda quando o seu
estado emocional sofre qualquer modificação. Este cálculo pode ser realizado com um
ou mais parâmetros de entrada. Cada entrada pode ser processada de forma
independente. Os elementos independentes são: distância e velocidade máxima.
• Cálculo da distância – Cada trecho do caminho possui um comprimento
(item invariável após o inicio da simulação). A utilidade é conseguida a
partir da soma de todos os comprimentos de um dado caminho.
• Cálculo da velocidade máxima – A velocidade máxima de cada trecho é
definida pelos seus três modificadores (tipo, evento natural e evento
ocasional). A utilidade é conseguida pela média das velocidades, entre todos
os trechos do caminho.
Para definir a utilidade dos modificadores é necessário adicionar o objetivo do cálculo,
nesse caso o objetivo do motorista. Se todos os modificadores sobre um caminho forem
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conhecidos, o cálculo apenas soma todos os parâmetros relativos ao objetivo. No caso
do motorista desconhecer um ou mais estados dos trechos, o cálculo considera todos os
parâmetros conhecidos e considera o risco dos desconhecidos. O risco dos caminhos
desconhecidos influencia na comparação entre os caminhos.
Com a utilidade do caminho, o Motorista pode criar ou alterar a sua rota, pode inclusive
aumentar ou diminuir a sua velocidade. Por fim, a utilidade é eficiente no sentido
racional, mas acaba desconsiderando o estado emocional do motorista focando-se
apenas no seu objetivo final. Para considerar os estados emocionais do Motorista é
acrescentado um módulo complementar, o módulo de emoções.
Módulo de Emoções :
O módulo de emoções é baseado no subgrupo eventos do modelo OCC [2] e tem suas
emoções mapeadas como emoções positivas (satisfação, alívio) e emoções negativas
(medo e desapontamento). Cada emoção tem um valor mínimo para que se torne válida,
além de possuir uma regra. Essa regra de emoção é formada por modificadores de
caminho (tipo de caminho, eventos ocasionais e naturais) e o resultado desta é a emoção
que será ativada no motorista de acordo com seu objetivo. As emoções são responsáveis
por alterar as decisões do motorista, que influenciado por elas, pode vir ou não a
escolher uma rota diferente da definida inicialmente. Por outro lado, estas emoções são
fortemente influenciadas pelos eventos ocasionais e/ou naturais que são inseridos pelo
usuário no decorrer da simulação. Estas regras são dinâmicas e se modificam sempre
quando o usuário insere um evento ou ainda quando o motorista avança por trechos de
sua rota, pois cada trecho poder ser de um tipo diferente, modificando assim a condição
específica dessa variável.
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Figura 1. Modelo proposto, incluindo o Módulo de Emoção
O modelo proposto para o motorista adiciona o estado emocional do Motorista
(satisfeito, aliviado, amedrontado e desapontado) e o módulo de emoção que juntos
podem redefinir a utilidade do caminho.
4. Simulação
O ARTEMIS é o sistema proposto no trabalho e tem como cenário o problema de
trânsito urbano, em escopo reduzido. A simulação permite ao usuário entender como
motoristas do mundo real se comportam em algumas situações boas ou ruins no trânsito
e como tais situações podem vir a influenciar suas tomadas de decisão e seu estado
emocional.
4.1 O Mapa
O sistema possui três mapas, que simbolizam o ambiente para os Motoristas. O objetivo
dos Motoristas é seguir de um ponto de partida a um ponto de chegada, utilizando um
caminho de um determinado mapa, que é escolhido no momento da configuração da
simulação. Todo mapa funciona como um grafo direcionado, sendo a sua direção
definida por ordem alfabética. Para seguir de um ponto ao outro, o Motorista é capaz de
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criar uma rota, que segue de acordo com os seus conhecimentos e objetivos. Cada
trecho de sua rota tem características próprias, sendo previamente conhecidas pelo
Motorista ou não. Como o simulador Artemis é um SMA que tenta retratar o mundo
real, seus mapas podem ser classificados como ambientes abertos [1], sendo
classificados como parcialmente observável, estocástico, seqüencial e dinâmico.
Os trechos são formados por linhas e pontos de ligações, que representam as ruas, suas
bifurcações ou trifurcações. Cada caminho é formado por pequenos trechos, com
comprimento e velocidade máxima permitida. Além disso, são mapeados três
modificadores para o estado do caminho: Tipo de Trecho, Eventos Naturais e Eventos
Ocasionais. Os três modificadores podem funcionar juntos ou em separado, mas
influenciam igualmente as tomadas de decisão do Motorista. Os três afetando de forma
distinta as seguintes características: segurança, rapidez e a qualidade.
Figura 2. Classificação de um trecho do caminho.
O tipo de Trecho define principalmente a interface gráfica do trecho, podendo este ser:
praiano, residencial, industrial ou comercial. Diferente dos Eventos Naturais e dos
Eventos Ocasionais, o Tipo de Trecho é um modificador obrigatório.
Os Eventos Naturais definem os fenômenos climáticos que ocorrem sobre o trecho,
simulando eventos naturais como chuva, sol, neve e neblina. Os eventos alteram a
interface gráfica da simulação, alterando também as três características citadas
anteriormente do caminho. Tais eventos também influenciam o Motorista, aumentando
ou diminuindo as chances do mesmo vir a sofrer um acidente.
Os eventos naturais são alterações mais duradouras do que os Eventos Ocasionais, como
veremos na próxima seção. Os Eventos Ocasionais simulam situações que podem
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influenciar rapidamente o estado emocional do Motorista, com eventos como: acidente,
trânsito, violência e festa na rua. Essas ocasiões podem mapear emoções positivas ou
negativas no Motorista4.2 O Rádio
O Rádio disponibiliza notícias a todos os motoristas, funciona como uma comunicação
via blackboard. Essas notícias são criadas a partir dos eventos ativados pelo usuário. Os
eventos que podem ser adicionados pelo usuário são os eventos naturais e ocasionais.
Com essas informações o motorista pode mudar sua rota. O rádio é a principal forma de
aquisição de informações sobre o estado do ambiente e funciona de forma independente
à visibilidade imediata que o motorista tem do trecho o qual se encontra.
4.3 O Motorista
O Motorista é o componente principal da simulação, sendo representado graficamente
por um carro. Esse agente sempre busca a melhor rota para um determinado destino de
forma a atender o seu objetivo. É possível distribuir até quatro motoristas pelo mapa e
definir pontos de saída e chegadas distintos. Sobre os Motoristas é possível definir o seu
objetivo e suas características de forma independente.
AQUISIÇÃO DE INFORMAÇÕES DO MEIO
Todos os Motoristas podem conhecer um ou mais caminhos antes do inicio da
simulação. Durante a simulação existem duas formas para que o Motorista obtenha
informações do meio: pela visibilidade atual que o mesmo possui do trecho em que está
ou ainda pela comunicação que é estabelecida através do Rádio. Essas duas formas de
obter informações funcionam como entradas para os agentes.
• Visibilidade – Refere-se à capacidade de percepção do motorista sobre sua
posição atual e a situação atual da estrada. A visibilidade é limitada ao trecho no
qual o motorista se encontra. Essa visibilidade garante um comportamento mais
instantâneo, como diminuir a velocidade do carro diante de um acidente.
• Rádio – Informa as condições de diversas partes da estrada ao motorista.
Influenciando diretamente sobre o conhecimento geral das rotas disponíveis. O
radio encontra-se disponível para todos os motoristas.
Como visto anteriormente, o cálculo de utilidade considera o objetivo do Motorista
além de outras variáveis, de forma a traçar a melhor rota para tal objetivo. Logo, em um
primeiro momento, o Motorista estará sempre com seu estado emocional mapeado por
uma emoção positiva por ter a rota mais útil e adequada a seu objetivo. No entanto, à
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medida que o usuário insere novos eventos ou o motorista passa por um caminho que
não se adequar ao seu objetivo, seu estado emocional torna-se mapeado por uma
emoção negativa ou menos positiva. Com uma emoção negativa, o motorista tende a
querer reverter este quadro, buscando uma estabilidade emocional, ou seja, um
motorista que está desapontado tenderá a buscar a satisfação, assim como um motorista
com medo tenderá buscar o alívio. Sendo assim, a utilidade é recalculada com base no
objetivo atual (alcançar estabilidade emocional). Com posse da informação da rota que
vá satisfazer o seu objetivo atual, o Motorista altera seu percurso. É importante ressaltar
que o objetivo final do Motorista (realizar percurso com segurança, rapidez ou
qualidade) não será alterado em nenhum momento. Além disso, caso nenhum evento
ocorra durante o percurso escolhido, a tomada de decisão do Motorista não será
influenciada por seu emocional, sendo assim, agirá baseado em sua razão, seguindo pelo
caminho que foi definido como sendo o mais útil.
Para que uma determinada emoção seja ativada é necessário que a regra referente ao
momento atual do agente seja validada. Essa validação é feita com base na fórmula
definida pelo modelo OCC[2] que pode ser facilmente traduzida para o seguinte
pseudocódigo:
Tabela 1. Pseudocódigo para cálculo do potencial de emoções
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Com base no pseudocódigo apresentado na tabela 1 acima, percebemos que o potencial
de geração de emoção é fator determinante para o cálculo da intensidade de uma
emoção, além de ser considerado o limiar mínimo de ativação de cada emoção.
Para que a análise do tema proposto seja facilitada (inserção de emoção no contexto de
agentes inteligentes), optou-se por mapear um quadro pequeno de emoções (4 emoções)
e considerar que apenas emoções negativas influenciam a tomada de decisão (mudança
de rota, ação de aumentar ou diminuir a velocidade, entre outras) de um Motorista.
Atuadores e Ações
Existem diversas ações predefinidas para os Motoristas. As ações permitem ao
Motorista responder e alterar diretamente o meio no qual está disposto. Seguem alguns
exemplos dessas ações a seguir:
• Aumentar Velocidade
• Diminuir Velocidade
• Parar
• Chegar
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• Sofrer acidente
• Seguir por determinada rota
O estado interno do Motorista é influenciado pelo resultado das suas ações. Esses
resultados podem ser positivos ou negativos.
Situações positivas:
• Seguir por um bom caminho – Quando o agente toma uma decisão, essa pode
influenciar nas emoções do motorista, como deixá-lo mais satisfeito. Um
caminho positivo melhora seu estado emocional. Um estado mais equilibrado
reduz as chances de erros, como por exemplo, sofrer um acidente.
• Motorista chega ao destino – O ponto de chegada é um dos requisitos desejados
pelo motorista, atingi-lo de acordo com o tempo e com os outros desejos
significa a sua maior realização.
Situações negativas:
• Seguir por um caminho ruim – Esse tipo de erro não produz um efeito direto ao
meio. Essa informação modifica o estado emocional do agente, tendo efeitos
negativos de acordo com o distanciamento da sua capacidade de chegar aos seus
objetivos.
• Motorista sofre acidente – Existe uma taxa parametrizável que induz o motorista
ao acidente, essa taxa é diretamente proporcional à velocidade do carro e
influenciada por suas emoções. De tempos em tempos essa probabilidade é
calculada e se satisfeita, o motorista sofre o acidente deixando de percorrer a sua
rota.
• Não encontrar o destino – Nesse caso o motorista termina a sua jornada sem
encontrar o ponto de destino, seja por tomadas de decisões erradas ou pela
impossibilidade de alcançá-lo em um prazo determinado. Essa situação deve ser
estudada mais profundamente por ser uma situação muitas vezes indesejada na
simulação.
5. TESTES E RESULTADOS OBTIDOS
Para validar o funcionamento do simulador Artemis e analisar o comportamento dos
agentes foram elaborados dois casos de testes. Tais casos permitem visualizar o SMA
sob duas óticas distintas. A primeira considera apenas o modelo de Utilidade. Já a
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segunda considera o modelo expandido, proposto no presente trabalho que unifica
utilidade e emoção.
Caso de Teste 1 – Utilidade
Este caso de teste foi executado de forma a analisar como se comportaria um motorista
que não se deixa influenciar por suas emoções. Desta forma, o motorista deve apenas
considerar seu objetivo e não modificar a rota mais útil que foi por ele calculada,
ignorando todos os eventos que ocorram.
O cenário escolhido para este caso de teste é composto pelo primeiro mapa e por um
motorista, desconsiderando seu estado emocional. Abaixo estão listados os parâmetros
iniciais utilizados neste caso de teste.
• Objetivo: Menor Distância
• Ponto de Partida: A
• Ponto de Chegada: L
• Evento Ocasional (Violência) no trecho B – E, quando o motorista estiver
passando nesse trecho.
• Evento Natural (Chuva) nos trechos E – H e H – K, quando o motorista estiver
sobre o trecho E – H.
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Figura 3. Caso de Teste 1 – Mapa utilizado.
Tabela 2. Caso de Teste 1 - Parâmetros do Mapa utilizado
Cálculo de utilidade com objetivo
De acordo com tais configurações e objetivo (menor distância), o motorista chegou à
conclusão de que existem os seguintes caminhos e custos.
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Tabela 3. Caso de Teste 1 – Caminhos possíveis
Como o objetivo do motorista é percorrer o caminho de melhor distância, foi então
escolhida a rota A – B – E – H – K – L. Notar que o trecho F – K é inicialmente
desconhecido pelo motorista, sendo assim ele somente tomaria conhecimento de tal
trecho chegando ao cruzamento F.
Utilizando o tempo (t) como pontos de marcação de eventos, o motorista chegou ao seu
objetivo com os seguintes resultados:
Tabela 4. Caso de Teste 1 – Resultado Obtido
Sendo assim este caso de teste termina com sucesso demonstrando que eventos
disparados no ambiente não afetam a rota de um motorista que não leve em conta seu
estado emocional.
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Caso de Teste 2 – Utilidade e Emoção
Este caso de teste foi executado com a finalidade de comparar como dois motoristas que
tenham o mesmo objetivo, mas onde apenas um leva em consideração seu estado
emocional
Configuração inicial : O cenário escolhido para este caso de teste e composto pelo
segundo mapa e dois motoristas, um considerando o seu estado emocional, o outro não.
Abaixo estão listados os parâmetros iniciais utilizados neste caso de teste. Ambos os
motoristas possuirão os parâmetros iniciais idênticos, exceto pela consideração do
estado emocional.
• Objetivo: Menor Velocidade
• Ponto de Partida: B
• Ponto de Chegada: L
• Motorista 1 – Emoção: sim
• Motorista 2 – Emoção: não
• Evento Ocasional (Violência) no trecho D – G, quando o motorista estiver no
mesmo.
Figura 4. Caso de Teste 2 – Mapa utilizado.
Tabela 5. Caso de Teste 2 – Parâmetros do Mapa utilizado
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Cálculos de utilidade com objetivo
Ambos os motorista possuem o objetivo de alcançar o cruzamento L com o menor
tempo possível, isto significa uma menor razão distancia / velocidade máxima do
trecho.
Tabela 6. Caso de Teste 2 – Caminhos possíveis
Independente de considerar ou não a emoção, ambos os motoristas obtém o mesmo
resultado como rota mais rápida B – E – H – L. Notar que os trechos E – G e K – L são
desconhecidos por ambos os motoristas.
Os resultados obtidos a partir foram divididos em duas partes, o motorista 1, sem
emoção e o motorista 2 com emoção.
Motorista 1:
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O motorista 1 conseguiu chegar ao seu ponto de destino com sucesso. Um fator
importante foi a sua readaptação diante a um novo trecho, que inicialmente lhe era
desconhecido, sendo então, necessário rever os caminhos possíveis a partir do seu
cruzamento atual ao cruzamento final.
Tabela 7. Caso de Teste 2 – Motorista 1 – Resultado Obtido
Motorista 2: De forma similar ao motorista 1, o motorista 2 foi capaz de alcançar o
destino, porém o seu estado emocional variou diante aos eventos disparados pelo
usuário, obrigando ao motorista a buscar um equilíbrio emocional, que com isso optou
por uma nova rota para alcançar tal equilíbrio.
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Tabela 8. Caso de Teste 2 – Motorista 2 – Resultado Obtido
6. Conclusão
O objetivo do estudo realizado foi comparar o comportamento de agentes distintos
frente a uma mesma situação, diferenciando apenas a inclusão de emoção em seu
modelo. O objetivo do estudo realizado foi compreender como as emoções podem
influenciar a tomada de decisões de agentes frente a uma dada situação.
Através da implementação de agentes híbridos situados em um ambiente de simulação
específico, os agentes ARTEMIS são configurados sem ou com emoção. Nos agentes
com emoção, foi adicionado um módulo de emoção, de forma a conseguir avaliar como
o estado emocional de um motorista pode ser alterado pela ocorrência de eventos
ocasionais e naturais à medida que avança por trechos de uma rota.
Dentro do escopo proposto, foi possível aproximar o agente de software a um ser
humano, tornando-o mais realista e verificando assim como as emoções afetam sua
tomada de decisão em um ambiente tão trivial da nossa realidade, como o tráfego
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urbano. É importante ressaltar que o escopo é mínimo comparado às mais diversas
situações que podem ocorrer diariamente no trânsito. No entanto, nosso trabalho se
destinou a dar início aos estudos das emoções “ditas humanas” e mapeadas segundo o
modelo OCC [2] e aplicá-las dentro do universo de agentes, procurando por softwares
que pudessem retratar com mais fidelidade as reações humanas, considerando não
somente inteligência como as emoções.
Nossas avaliações a respeito de trabalhos futuros mostram que o trabalho está longe de
um fim. A personalidade de cada agente pode acionar comportamentos diferentes
perante a mesma situação (evento) - adiando ou adiantando reações - e variações de
domínios de aplicação ou mesmo domínios generalizados podem ainda trazer mais
informações para o nosso estudo. Fica claro que emoções em seres humanos sempre
alteram, muito ou pouco, sua tomada de decisão.
7. Referência Bibliográfica
[1] RUSSEL S., NORVIG P., 2004, Inteligência Artificial, Rio de Janeiro, Editora
Campus.
[2] ORTONY, A.; CLORE, G.; COLLINS, A., 1988, The Cognitive Structure of
Emotions, Cambridge University Press.
[3] ADAMATTI, D. F., 2003, AFRODITE - Ambiente de Simulação Baseado em
Agentes com Emoções, Exame de Qualificação de M.Sc, UFRGS, Porto Alegre, RS,
Brasil.
[4] LINO, N. L., 2006, Modelo de Percepção de Agentes Baseados no Sistema de
Emoções, Trabalho de Graduação, Universidade Federal de Pernambuco, Pernambuco,
PE, Brasil.
[5] MATTHEWS G., ZEIDNER M., ROBERTS R., 2002, Emotional Intelligence:
Science & Myth, MIT Press.
[6] MIRANDA J.M., ALDEA A., 2004, “Emotions in human and artificial
intelligence”. In Computers in Human Behavior, vol.21. pp 323-341.
[7] MORGADO L. F. G, 2006, Integração de Emoção e Raciocínio em Agentes
Inteligentes, Departamento de Informática Faculdade de Ciências da Universidade de
Lisboa, Portugal.