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1 1 Plano de Aula Introdução Conceitos Básicos KQML FI PA ACL Exemplo – Agente Comprando Livros 2 Motivação : Agentes Reflexão Cenário dinâmico Integração de diversas mídias e dispositivos Como implementar? Sugestão: usar Agentes Inteligentes Agentes Ideal para aplicações autônomas , móveis e inseridas em uma sociedade Naturalmente capazes de: 5HDJLU de forma autônoma e reativa 5DFLRFLQDU de forma pró-ativa $GDSWDUVH ao ambiente onde estão inseridos ,QWHUDJLU com outras entidades

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1

Plano de Aula

IntroduçãoConceitos BásicosKQMLFIPA ACLExemplo – Agente Comprando Livros

2

Motivação : Agentes

Reflexão� Cenário dinâmico� Integração de diversas mídias e dispositivos

Como implementar?� Sugestão: usar Agentes Inteligentes

Agentes � Ideal para aplicações autônomas, móveis e inseridas em

uma sociedade� Naturalmente capazes de:

� 5HDJLU de forma autônoma e reativa� 5DFLRFLQDU de forma pró-ativa� $GDSWDU�VH ao ambiente onde estão inseridos� ,QWHUDJLU com outras entidades

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Recordar é Viver...

IAD lembra...� Comportamento Social� Organização� Interação

� Coordenação� Cooperação� Ação

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Recor dar é Viver ... I I

� RDP� Agent es pr oj et ados

par a o pr oblema.� Benevolência� Or ganização em

Tempo de Pr oj et o� Cont r ole Global� Pouca Flexibilidade

� SMA� Agent es

pr eexist ent es� Raciocínio sobr e

ações, cooper ação� Maior Flexibilidade� Or ganização Var iável� I nt er ações Genér icas

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Assim...

SMA...� Realiza a decomposição das tarefas� Tem conflitos...ou junta esforços� É variável...

&RPR�LVVR�DFRQWHFH"",QWHUDomR�p�D�FKDYH���

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Motivação : Agentes

Interação� Solução compartilhada de problemas� Requisito básico

� Mecanismo de Comunicação� Linguagem comum� Infra-estrutura

Mas como implementar?

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Conceitos Básicos

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Comunicação...

5HODomR�GLQkPLFD�PHGLDGD�SRU�VLQDLV��TXH�5HODomR�GLQkPLFD�PHGLDGD�SRU�VLQDLV��TXH�TXDQGR�LQWHUSUHWDGRV��DIHWDP�RV�DJHQWHV�TXDQGR�LQWHUSUHWDGRV��DIHWDP�RV�DJHQWHV�HQYROYLGRV�HQYROYLGRV�

3RVVLELOLWD����3RVVLELOLWD����&RRSHUDomR�H�&RRUGHQDomR&RRSHUDomR�H�&RRUGHQDomREm outra palavras... Comunicação é:� Uma forma de ação� Utilizada pelo agente para tornar realidade um estado

do mundo

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Tipos de comunicação

Telepatia� Acesso direto à uma Knowledge Base (KB)

� Lendo a mente...� Cada um com sua KB� KB compartilhada

� Problemas� Podem usar o mesmo símbolo para denotar coisas diferentes� Podem usar símbolos diferentes para denotar a mesma coisa

Linguagem de Comunicação de Agentes (ACL)� Comum

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Atos de Fala

Categorização das expressões humanas qto a � ,QWHQomR do ORFXWRU� ,PSDFWR do ato comunicativo no UHFHSWRU

Existem aproximadamente 4600 atos de fala!� Não é esse o objetivo de uma ACL

Ajuda a decidir as primitivas das ACLs� Toda primitiva de uma ACL é um ato de fala

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Para dar certo...

Segundo Austin� É preciso saber o significado da

performativa� O procedimento deve ser executado

corretamente� Deve haver sinceridade.

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Para dar certo... Searle

Condições normais de Entrada/SaídaCondições Preparatórias� Receptor capaz de realizar ação� Emissor acredita nisto� Receptor não deve fazer isto de qq maneira

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Atos da Fala

Linguagem Humana� Atos comunicativos são interpretados a partir da

mensagem e do contexto� Nem sempre esta interpretação é óbvia

Dificuldades� “Cale-se !” (Comando)� “Por favor, você pode se calar ?” (Pedido)� “Você vai se calar ou não ?” (Pergunta)� “Eu gostaria que você se calasse.” (Informação)

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Atos da Fala : Categorias

Representativos� Expressam uma Proposta� Ex: ³9DPRV�MRJDU�EROLFKH�

DPDQKm"´Diretivos� Expressam um Pedido ou

Comando� Ex: ³&DOH�VH�´

Comissivos� Expressam Promessa ou

Ameaça� Ex: ³(X�SURPHWR�GRDU�

5����������´

Expressivos� Expressam Desculpas ou

Agradecimentos� Ex: ³'HVFXOSH�SHOR�DWUDVR´

Declarativos� Mudam o Estado do Mundo� Ex: ³(X�RV�GHFODUR�PDULGR�

H�PXOKHU�´Veredictos� Expressam um Julgamento� Ex: ³:HVW p�FULPLQRVR�´

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Várias Dimensões dos Atos da Fala

Ato Locucionário� Emissão da mensagem

� ³9RFr�SRGHULD�ID]HU�XP�FDIp"´Efeito I locucionário� O que o locutor entende por algo

� ³(OH�PH�SHGLX�SDUD�ID]HU�FDIp´Efeito Perlocucionário� O real efeito do ato comunicativo no receptor

� ³(OH�PH�IH]�ID]HU�FDIp´Ideal� Efeito perlocucionário previsível� Para um dado Ato Locucionário,� Efeito I locucionário = Efeito Perlocucionário.� Ou seja, prever a reação do receptor!

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Linguagens de Comunicação

Baseadas na 7HRULD�GRV�$WRV�GD�)DOD (Searle, Austin)Objetiva a troca de informações entre agentes� Transporte de mensagens na rede através de protocolos de baixo nível� SMTP, TCP/IP, I IOP ou HTTP� Esse transporte é transparente para o usuário

Para o KSE, uma ACL é dividida em:� Ontologia� Linguagem de Conteúdo (lógica)� Codificação do conteúdo� Linguagem externa� Ato Locucionário (Performativa)� Encapsulamento de infomações para o roteamento

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Ontologias

Definição� Vocabulário cujos termos são relacionados a um certo

domínio e precisamente definidos.� Os relacionamentos entre esses termos também são

especificadas usando técnicas de modelagem formalUma vez especificada…� Pode-se construir uma KB relacionada ao domínio

coberto pela ontologia� Esta KB pode ser compartilhada com outros agentes

interessados em conhecimentos sobre este domínio

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Linguagem de Conteúdo (LC)

O que é?� Linguagem em que deve ser codificado o conhecimento que

se deseja compartilhar com o destinatário da mensagemExemplos� KIF ( Knowledge Interchange Format )� Versão prefixada (“LISP like”) da lógica clássica de primeira

ordem� Não está totalmente implementada para uso comercial� Produzida pelo KSE� Linguagem natural� Prolog, SQL, LISP� RDF (Resource Description Framework)� XML

� �� ���������� ���� � ���

Conteúdo

�����! ��!"���������! ��!"����

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Exemplo de uma Mensagem KIF

(= (temperatura m1) (scalar 40 Celsius))

(defrelation solteiro (?x) :=(and (man ?x)

(not(casado ?x))))

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Linguagem Externa ( LE )

O que é ?# Linguagem que encapsula:

� O ato comunicativo = ato locucionário = performativa� Informações para o roteamento

� Agente receptor� Ontologia� Linguagem de Conteúdo� Conteúdo� …

Exemplos# KQML# FIPA ACL

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KQML

.QRZOHGJH 4XHU\ DQG0DQLSXODWLRQ /DQJXDJH

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KQML

Objetivo# Interoperabilidade entre agentes de software em

aplicações distribuídas e/ou heterogêneasPioneira ( KSE – 1994 )Aplicações# eCommerce (negociação)# Jogos# BDs distribuídos e/ou heterogêneos# Integração de tecnologias# ...

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KQML : Características

Principais características da linguagem:# Independente de Linguagem de Conteúdo# Independente de Ontologia# Independente de Protocolos de Transporte de

Rede# Comunicação baseada nos atos da fala

� Performativas# Sugere o uso de Agentes Facilitadores# Camadas:

� Comunicação, Conteúdo e Mensagem

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KQML : Sintaxe

( performativa :sender < word>:receiver < word>:reply-with < word>:in-reply-to < word>:language < word>:ontology < word>:content < expression>

)

&DPDGD�GH�0HQVDJHP&DPDGD�GH�0HQVDJHP

&DPDGD�GH�&RQWH~GR&DPDGD�GH�&RQWH~GR

&DPDGD�GH�&RPXQLFDomR&DPDGD�GH�&RPXQLFDomR

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KQML : Performativas

Performativas Típicas� WHOO�� informa que o conteúdo da mensagem está na KB do

locutor$ DVN�LI � o locutor quer saber se o conteúdo de sua mensagem é

verdadeiro para o receptor$ DGYHUWLVH : o locutor quer que o receptor saiba que ele pode

processar mensagens no modelo do seu conteúdo $ LQVHUW � o locutor “pede” ao receptor que adicione o conteúdo da

mensagem à sua KBOutras Performativas$ achieve, ask-about, ask-all, ask-one, break, broadcast, broker-all,

broker-one, deny, delete, delete-all, delete-one, discard, eos, error, evaluate, forward, generator, monitor, …

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Exemplo

A1 envia a seguinte mensagem para A2 ...��DGYHUWLVH

�VHQGHU $��UHFHLYHU $��UHSO\�ZLWK LG��ODQJXDJH .40/�RQWRORJ\ NTPO�RQWRORJ\�FRQWHQW ��DVN�LI

�VHQGHU $��UHFHLYHU $��LQ�UHSO\�WR LG��ODQJXDJH 3URORJ�RQWRORJ\ &,Q�FRQWHQW ³3URIHVVRU�;�<�´��

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Exemplo

A2 pergunta então a A1 ...��DVN�LI

�VHQGHU $��UHFHLYHU $��LQ�UHSO\�WR LG��UHSO\�ZLWK LG��ODQJXDJH 3URORJ�RQWRORJ\ &,Q�FRQWHQW ³3URIHVVRU�;��µ$JHQWHV¶�´

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Exemplo

A1 responde ao agente A2 ...��WHOO

�VHQGHU $��UHFHLYHU $��LQ�UHSO\�WR LG��UHSO\�ZLWK LG��ODQJXDJH 3URORJ�RQWRORJ\ &,Q�FRQWHQW ³>/HVVHU��6\FDUD��

-HQQLQJV����@´�

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KQML : Problemas

Ambigüidade e Termos Vagos# O significado de performativas é pouco claro.

Performativas com nomes inadequados# Algumas performativas têm nomes que não

correspondem diretamente ao ato comunicativo a ela associado

# Ex: “tell”Ausência de performativas# Alguns atos comunicativos não estão representados

entre as performativas disponíveis - Comissivas

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FIPA

)RXQGDWLRQ�IRU�,QWHOOLJHQW�3K\VLFDO�$JHQWVZZZ�ILSD�RUJ

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FIPA : Histórico

FIPA é uma associação sem fins lucrativos fundada em 1996 e localizada em Genebra na SuíçaObjetiva promover o sucesso das aplicações, serviços e equipamentos baseados em agentesProvê especificações para maximizar a interoperabilidade entre aplicações, serviços e equipamentos baseados em agentes

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FIPA

FIPA x KQML# Ao contrário do KQML, as especificações FIPA têm

uma grande preocupação com a modelagem semântica

Linguagem de Comunicação de Agentes# FIPA ACL

Linguagens de Conteúdo# FIPA Content Language Library (FIPA-CLL)# FIPA-SL, FIPA-RDF, FIPA-CCL, FIPA-KIF, …# Mas também é independente de LC

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FIPA ACL

Sintaxe# Praticamente igual ao KQML# Conjunto de performativas menor

� accept-proposal, agree, cancel, cfp, confirm, disconfirm, failure, inform, inform-if, inform-ref, not-understood, propose, query-if, query-ref, refuse, reject-proposal, request, request-when, request-whenever, subscribe

Semântica# Definida precisamente# Mensagens são mapeadas na FIPA-SL# < i, inform(j, ϕ) pre: Bi ϕ ∧ ¬Bi (Bifj ϕ ∨ Uifj ϕ)

� Efeito: Bj ϕ

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Definindo Performativas...

Inform – ato representativo, uma ação% Está sol lá fora.% Estou com sono.

Visa..% Modificar as crenças de agentes% Não pode ser realizado por acidente

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Request

Ato DiretivoTenta modificar as intenções do destinatárioTrês tipos diferentes% Request% Request-when% Request-whenever

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FIPA ACL x KQML

Semelhanças& Independência de Linguagem de Conteúdo e de

ontologias& Sintaxe idêntica

Diferenças& Visível principalmente na semântica& Performativas são diferentes& Os agentes de FIPA ACL são proibidos de

manipular diretamente a KB de outros agentes

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Neutralizando Diferenças (situação fictícia)& Em KQML

� Mensagem de A para B: achieve goal X� Usa todo o vocabulário da ACL (performativa “achieve”)

& Em FIPA ACL� Mensagem de A para B: inform ( achieve goal X )� A ACL não entende! A LC sim!� Elimina a necessidade da performativa achieve na ACL

&RQWH~GR&RQWH~GR

FI PA ACL x KQML

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Exemplo

A1 envia a seguinte mensagem para A2 ...��LQIRUP

�VHQGHU $��UHFHLYHU $��UHSO\�ZLWK LG��ODQJXDJH ��� �RQWRORJ\ ����FRQWHQW �� �DYDLODEOH�VHUYLFH $���

�VHW�SURYLGH 3URIHVVRU�;�<����´

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Exemplo

A2 pergunta então a A1 ...��TXHU\�UHI

�VHQGHU $��UHFHLYHU $��LQ�UHSO\�WR LG��UHSO\�ZLWK LG��ODQJXDJH 3URORJ�RQWRORJ\ &,Q�FRQWHQW ³3URIHVVRU�;��µ$JHQWHV¶�´

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Exemplo

A1 responde ao agente A2 ...��LQIRUP

�VHQGHU $��UHFHLYHU $��LQ�UHSO\�WR LG��UHSO\�ZLWK LG��ODQJXDJH 3URORJ�RQWRORJ\ &,Q�FRQWHQW ³;� �*HEHU��;� �)OiYLD��

;� �-DFTXHV���´�

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Exemplo

A simple one...

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Compra de Livros

Linguagens% Java% FIPA-ACL

Ferramentas% JADE (Java Agent DEvelopment

Framework)

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Compra de Livros

$JHQWH�)RUQHFHGRU$JHQWH�)RUQHFHGRU $JHQWH�&RPSUDGRU$JHQWH�&RPSUDGRU

'LUHFWRU\ )DFLOLWDWRU $JHQW�3iJLQDV�$PDUHODV�

'LUHFWRU\ )DFLOLWDWRU $JHQW�3iJLQDV�$PDUHODV�

��������5HJLVWHU5HJLVWHU ��������6HDUFK6HDUFK����/LVWD�GH�DJHQWHV����/LVWD�GH�DJHQWHV

����&)3����&)3

��������$FFHSW$FFHSW 3URSRVDO3URSRVDO

��������3URSRVH3URSRVH RX�RX�5HIXVH5HIXVH

��������,QIRUP,QIRUP

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Comportamento Agente Fornecedor

')( * +-,�. /10�2 ,)3�3 465 5 /�( 78/)9�:-/�3�. 3-;</�( +-/�( /�=�. /�>-?�3 @8A�0�2 * 0)BC/�D-,-+)* E�:)(GF'):)H)2 * 0 +-E�* ? ,)0�. * E�>)I J�F

K @6L)MN/�3�3�,)O�/QPR3�OTSTPRA K O)/�>�. U ( /)0�/�* +-/�I JWV* 5 I PN3�OYX S >):)2 2 J�F Z Z[MN/)3�3�,)O)/T( /�0�/�* +-/)?[U�\�( E�0�/)3�3]* .;<. ( * >-O]. * . 2 /TSQPN3�O[U O)/�. @^E�>�. /�>�. I JWVK @6L)MN/�3�3�,)O)/T( /�')2 A1SQPR3�O[U 0�( /),�. /�78/�')2 A)I JWV_ >�. /)O)/�(�')( * 0�/TSTI _ >�. /)O)/�( J�0�,�. ,�2 E)O�:-/[U O)/�. I . * . 2 /)JWV* 5 I ')( * 0�/YX S >):)2 2 J�F Z Z)`�D-/T( /)9�:-/)3�. /)?TH-E)E�aR* 3R,-+-,�* 2 ,�HG2 /]5 E�(G3�,�2 /[U�78/�'G2 ARbc* . DR. D-/T')( * 0�/( /�')2 A�U 3�/�. \C/�( 5 E�( PN,�. * +-/�I K @6L)MR/)3�3�,)O)/�U \87d4N\<4c;^eCJWV( /�')2 A�U 3�/�. @^E�>�. /�>�. I ;<. ( * >-O[U +-,�2 :-/G465 I ')( * 0�/[U * >�. fd,�2 :-/�I J J JWV

g /�2 3�/ F Z Z�`�D-/T( /)9�:-/)3�. /)?TH-E)EGaR* 31hd46`Y,�+-,�* 2 ,�HG2 /]5 E�(G3�,�2 /[U( /�')2 A�U 3�/�. \C/�( 5 E�( PN,�. * +-/�I K @6L)MR/)3�3�,)O)/�U 7�e�i[j8;^eCJWV( /�')2 A�U 3�/�. @^E�>�. /�>�. I k >-E�. l ,�+-,�* 2 ,�HG2 /Gm JWV

gPcA K O)/�>�.nU 3�/�>-?�I ( /�')2 A-JWV

gg

g

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Comportamento do Agente Comprador

')( * +-,�. /10�2 ,)3�3 78/)9�:-/�3�. \C/�( 5 E�( PN/�( /�=�. /�>-?)3 BC/�D-,-+)* E�:)(GF')( * +-,�. / K6_ o H-/�3�. ;�/�2 2 /�(nV Z Z)`�D-/1,)O)/�>�.)bcD-ET')( E�+)* ?)/)3c. D-/pH-/)3�.GE�5 5 /�(')( * +-,�. / * >�. H-/)3�. \�( * 0�/[V Z Z�`�D-/TH-/�3�.GE-5 5 /�( /)?T')( * 0�/')( * +-,�. / * >�. ( /�'G2 * /)3-@�>�.�S q V Z Z�`�D-/]0�EG:)>�. /�(GE�5�( /�')2 * /)3c5 ( E�Pr3�/�2 2 /�(G,)O)/�>�. 3')( * +-,�. / MN/)3�3�,)O)/-`C/�P1')2 ,�. /QPR.nV Z Z�`<D-/]. /�P1')2 ,�. /]. ET( /)0�/�* +-/T( /�')2 * /)3')( * +-,�. / * >�. 3�. /�'1S q V

'):)H)2 * 0 +-E�* ? ,)0�. * E�>)I J�F3�bc* . 0�D I 3�. /�'-J�F

InU U U Jg

g

46

Comportamento do Agente Comprador (cont.)

0�,)3�/ q sZ ZG;�/�>-?]. D-/]0�5 'c. E1,�2 2�3�/�2 2 /�( 3K @6L)MN/�3�3�,)O�/10�5 '1S >-/�b K @�L)MN/)3�3�,)O)/�I K @6L)MN/)3�3�,)O)/[U @6i�\CJWV5 E�( I * >�. *�S q V-*�t13�/�2 2 /�( K O)/�>�. 3GU 2 /�>-O�. D�V-u�u�* J�F0�5 'GU ,)?)?�78/)0�/�* +-/�( I 3�/�2 2 /�( K O)/�>�. 3�v * w JWV

g0�5 '�U 3�/�. @^E�>�. /�>�. I . ,�( O)/�. BCE)EGa!`�* . 2 /)JWV0�5 '�U 3�/�. @^E�>�+-/�( 3�,�. * E�> _ ?�I k H-E)E�a�l . ( ,)?)/Gm JWV0�5 '�U 3�/�. 78/�')2 A�xy* . D)I k 0�5 '�m uG;<A�3�. /�PTU 0�:�( ( /�>�. `�* PN/�Mp* 2 2 * 3�I J JWV Z Z[j^>)* 9�:-/]+-,�2 :-/PRA K O)/�>�.nU 3�/�>-?�I 0�5 '-JWVZ Z�\�( /�'-,�( /]. D-/]. /�P1')2 ,�. /]. E1O)/-.�')( E�'�E)3�,�2 3PR.�SQMN/�3�3�,)O)/�`C/�P1')2 ,�. /[U ,�>-?�I MN/)3�3�,)O)/�`C/�P1')2 ,�. /[U MN,�. 0�D�@dE�>�+-/�( 3�,�. * E�> _ ?�I k H-E)E�a�l

. ( ,)?)/Gm JWzMN/)3�3�,)O)/�`C/�P1')2 ,�. /[U MN,�. 0�D _ >G78/�')2 A�`[E�I 0�5 '�U O)/�. 78/�')2 A�xy* . D)I J J JWV3�. /�'1S { VH)( /),�a V

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Comportamento do Agente Comprador (cont.)0�,)3�/ { s

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