Simulação em Sistemas Multiagentes: Uma Extensão do Sistema PartNET

Júlio de Lima do R. Monteiro

Qualificação de Mestrado

Novembro/2001

Orientador: Prof. Dr. Jaime Simão Sichman

Motivação

A Simulação Baseada em Multiagentes (MABS) tem um papel importante em ciências sociais.

Ausência de ferramentas genéricas para MABS.

Um sistema genérico dinamiza a pesquisa e permite visualizar fenômenos e desenvolver teorias.

Objetivos

Estudar o sistema PartNET e torná-lo mais genérico através de: Extensões operacionais, melhorando sua

estrutura, e interface gráfica, permitindo seu crescimento (PartNET+).

Extensões funcionais, adicionando novas capacidades ao sistema, objetivando um sistema mais genérico (PartNET 2).

Metodologia

1. Análise do sistema PartNET (fonte original, bibliografia, autores, etc.)

2. Projeto do PartNET+ (orientação a objetos, UML, interface gráfica)

3. Implementação do PartNET+ (Java)

4. Avaliação e testes do PartNET+ (comparação dos resultados)

5. Pesquisa sobre sistemas em MABS (estado da arte atual)

Metodologia

6. Projeto do PartNET 2 (de acordo com a pesquisa)

7. Implementação do PartNET 2 (como seqüência do PartNET+)

8. Avaliação e testes do PartNET2 (possibilidade de novos resultados)

9. Finalização do Manuscrito

Contexto

SMA MABS Simulação de parcerias

PartNET

PartNET: Descrição

Um MABS para simular parcerias entre agentes:

Substancialistas, que irão buscar resolver os objetivos mais importantes para eles, sem se preocupar com os custos.

Instrumentalistas, que se importam com o custo-benefício, maximizando a função utilidade.

Avaros, que procuram minimizar os gastos, não importando o valor dos objetivos.

PartNET: Objetivos

Uso da simulação para mostrar a importância de diferentes perfís de agentes para a formação de parcerias numa sociedade.

Três tipos de agentes: substancialistas, instrumentalistas e avaros.

Enfatizar o potencial da simulação computacional em ciências sociais para melhorar teorias existentes e desenvolver novas.

PartNET: Parcerias

{1U:g5(22) –> 0U:a5(13)}

{0U:g1(55) –> 1U:a1(99)}

{4S:g5(57) –> 0U:a5(13)}

{0U:g1(55) –> 4S:a1(53)}

{ag1:g(pri) –> ag2:a(cost)}

conflitorecíproca

recíproca

•Ambos 1U e 4S dependem de 0U•0U escolhe parceria com 4S

dependente mestre

PartNET: Algoritmo

PML EML

Sociedade de

agentes

parcerias possíveis

parcerias recíprocas

conflitosrealiza parcerias

Cálculo de custos e ganhos

(somente uma ação por agente a cada ciclo)

PartNET: Ciclo Principal

enguanto a PML contiver parcerias:

para cada agente: // filtra os recíprocos na PML

filtra na PML as parcerias onde sou o dependente;

enquanto (não escolhi parceria ou não há mais):

utilizando sua estratégia, cada agente determina

a melhor parceria(p[0]);

se (p[0] é recíproca):

adiciono na EML a escolhida e a recíproca;

para cada agente: // resolve incompatibilidades na EML

filtra na EML as parcerias onde sou o mestre;

para cada parceria filtrada:

se (esta for a melhor para mim)

removo as outras da EML, devolvendo para a PML;

se não houverem matches possiveis na EML: fim;

PartNET: Conclusões

Os substancialistas, que utilizam uma estratégia menos racional (numa perspectiva fortemente econômica), funcionam como catalisadores de parcerias na sociedade.

Ferramentas baseadas em MABS podem se mostrar recursos valiosos para formular e testar teorias em ciências sociais.

PartNET+

O programa PartNET original foi escrito em 1997, utilizando a linguagem C sem técnicas de orientação a objetos.

Para tornar o sistema mais extensível seria necessário reprojetá-lo, usando técnicas de programação mais recentes.

PartNET+

PartNET+ teria a mesma utilidade do original, porém com: interface gráfica mais amigável estrutura da programação aprimorada saída gráfica na tela

A implementação em Java permite um sistema multiplataforma, capaz de rodar na web.

PartNET+ Projeto

PartNET+ Interface

PartNET+ Saída

Andamento

Projeto e implementação PartNET+ concluído

PartNET+ em estágios finais de testes Iniciada a pesquisa no estado da arte de

MABS Alguns testes realizados utilizando o

PartNET+

Cronograma

FASE DEZ/01 JAN/02 FEV/02 MAR/02 ABR/02

(4) Avaliação e testes do PartNET+

(5) Pesquisa em MABS

(6) Projeto PartNET 2

(7) Implementação PartNET 2

(8) Avaliação e testes do PartNET 2

(9) Finalização do Manuscrito

Conclusões

A simulação é uma ferramenta importante para o pesquisador em SMA ou ciências sociais, para testar teorias, bem como para formular novas.

Através do estudo de um sistema específico (PartNET) e da análise comparativa das outras ferramentas existentes, foi possível adquirir uma visão crítica da área.

Trabalhos Futuros

Através dos conhecimentos adquiridos seria interessante continuar os estudos no sentido de criar um sistema de simulação MABS mais genérico, que serviria como uma ferramenta mais abrangente para a pesquisa em SMA.