Sistemas multiagente para simulación

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Cristina Campos Campos Mª Luz López Jaspe Blog: http://arenteirosma.blogspot.com/

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Cristina Campos Campos

Mª Luz López Jaspe

Blog: http://arenteirosma.blogspot.com/

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Contenido: Introducción

¿Por qué sistemas multiagente para simulación?

Ejemplo

Simulación de sistemas sociales

RoboCup

Microsoft Robotics Studio

Conclusiones

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Introducción Uno de los campos en los que los sistemas basados en

agentes pueden aportar mucho es en la simulación.

Muchas veces experimentar con la realizad puede sercostoso, peligroso o incluso imposible.

Un agente puede tener un conjunto decomportamientos pequeño pero cuando muchosagentes actúan conjuntamente la apariencia es de unsistema complejo que evoluciona con el tiempo.

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Ejemplo Simulamos una colonia de hormigas, donde cada

agente se corresponde con una hormiga. Existendistintas cantidades de comida y las hormigas sepreguntan unas a otras por ella. Las hormigas puedenmentir , equivocarse o no hacerlo. Esto afecta a laconfianza que tienen las unas en las otras. ¿Osimagináis los resultados?

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Ejemplo Los resultados son:

Si existe poca comida los agentes compiten, mienten ypor lo tanto existe mucha desconfianza.

Si existe mucha comida no hay necesidad de mentir, lashormigas dejan de mentir, la confianza aumenta yla comunicación aumenta entre las hormigas.

Esto es un ejemplo muy simple pero podemosimaginar el modelado de sistemas mas complejos. Porejemplo saber que decir o no en una campaña política.

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Simulación de sistemas sociales La teoría de agentes software facilita el modelado de

los aspectos organizativos y de comportamiento de losindividuos de una sociedad. Un agente puederepresentar un individuo en una sociedad, que percibey reacciona ante los eventos de su entorno de acuerdo asu estado mental, y que interacciona con otrosindividuos.

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Simulación de sistemas sociales Existen varios problemas para la simulación de

sistemas sociales:

Los sistemas sociales son altamente complejos. Difícilesde modelar e incluso entender.

Los sociólogos no tienen suficientes conocimientosinformáticos para modelar por ellos mismos el sistema.

La solución es proporcionar a los sociólogos unaherramienta para modelar sistemas mediante agentessoftware. Por ejemplo, el INGENIAS Development Kit.

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RoboCup RoboCup es una iniciativa de educación para

promover los avances en inteligencia artificial. Laprimera se celebró en 1997.

Objetivo:

En el año 2050 se pueda desarrollar un equipo de robotshumanoides completamente autónomos, que puedanganar, de acuerdo con las reglas oficiales de la FIFA,contra el ganador de la copa mundial de fútbol.

¿Posible o imposible?

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RoboCup La RoboCup ya no es solo un competición de fútbol.

Tenemos: RoboCup Soccer. La primera RoboCup que a su vez tiene

muchas ligas.

RoboCup Rescue. Su propósito es evaluar estrategias derescate que den soporte en situaciones de emergencia enuna catástrofe simulada.

RoboCup@Home. Donde se intenta promover eldesarrollo de robots que ayuden a las personas en la vidadiaria.

RoboCupJunior. Iniciativa educacional para estudiantesjóvenes.

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RoboCup ¿Dónde está la simulación en la RoboCup?

En RoboCup Soccer existen distintas ligas de simulación.Algunas en 2D y otras en 3D.

En RoboCup Rescue. Existe una categoría de simulacióndonde se compite por encontrar la mejor gestión de unacatástrofe.

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RoboCup Soccer Cada jugador es un agente autónomo que: Procesa la información sensorial.

Evalúa su sistema de control.

Envía las acciones al simulador.

Lo más complicado: El posicionamiento en el campo. La información visual

se corresponde con una serie de marcas que limitan elcampo, la pelota y los otros jugadores.

Los algoritmos de comunicación y coordinación de losdistintos agentes, ¿de qué nos vale si todo el equipocorre hacia la pelota?

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RoboCup Soccer ¿Los jugadores son realmente agentes?

Si, los jugadores son reactivos, proactivos y comunicativos.

Un jugador posee:

Razonamiento.

Manejo del conocimiento.

Aprendizaje.

Un equipo posee:

Coordinación grupal.

Planificación.

Comunicación.

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Microsoft Robotics Studio Microsoft Robotics Studio es un entorno basado en

Windows para el control y la simulación de procesosrobóticos. Permite escribir rutinas software quecontrolan el comportamiento del robot. Se puedeutilizar con muchas plataformas robóticas, lo máscomún es que tan solo se necesite instalar el hardwarey sus drivers. Podremos interactuar con el robotmediante lenguajes de la plataforma .NET o medianteinterfaces web.

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Microsoft Robotics Studio Microsoft tiene su propia competición y ha

desarrollado su propio entorno de desarrollo MicrosoftRobotics Studio, Microsoft ha sido uno de los grandespatrocinadores de la RoboCup.

Microsoft Robotics Studio dispone de un simulador 3Dque permite simular lo que haría un robot con tuprograma. Dispone de dos paquetes adicionales parasimular competiciones de sumo y fútbol.

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Microsoft Robotics Studio

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Microsoft Robotics Studio ¿Qué tiene que ver con sistemas multiagente para

simulación?

Intentaremos determinar si en este entorno podemosdesarrollar agentes y sistemas multiagente.

Un agente tiene que ser:

Reactivo.

Proactivo.

Comunicativo.

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Microsoft Robotics Studio Reactivo y proactivo:

Se pueden programar algoritmos reactivos y proactivosen Microsoft Robotics Studio en diferentes lenguajescomo C#, Visual Basic…

Por ejemplo podemos programar para que dada una colisióncon un sensor de presencia se cambie el sentido de la marchadecidiendo el sentido.

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Microsoft Robotics Studio Comunicación :

En la RoboCup los agentes se comunican con el arbitro,otros jugadores y el entrenador mediante sonidos.

Microsoft también nos proporciona el Speech SDK.Mediante el cual podemos hacer que nuestrosprogramas reconozcan órdenes así como que nosrespondan hablando, necesitaremos crear una gramáticapara determinar que mensajes se van a reconocer.

El Lego Mindstorm dispone de un sensor de sonido. Esun robot que se puede simular perfectamente conMicrosoft Robotics Studio.

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Microsoft Robotics Studio En este entorno podemos desarrollar programas que

cumplan las tres características de agentes. Tododepende de la pericia del desarrollador.

Consideramos que se pueden desarrollar agentes, notodos los programas para robots lo serán, pero sialgunos. Como es el caso de los que se desarrollan ysimulan para la RoboCup.

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Conclusiones Hacer un sistema para simulación es muy complicado

si se tienen en cuenta todos los factores que afectan enrealidad.

Lo realmente importante es el resultado del sistemacompleto y no un agente, el poder verlo como algocomplejo que evoluciona.

La RoboCup aporta motivación e ilusión, a la hora dedesarrollar, investigar, estudiar y enseñar.

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Referencias: RoboCup Rescue: http://www.robocuprescue.org/ Borregos RoboCup: http://robocup.mty.itesm.mx/index.php/pages/robocupProject GSI-RoboCup:

http://lab.gsi.dit.upm.es/jresearch/administrator/components/com_jresearch/files/publications/20100117_191903.pdf

Wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_basado_en_agente RoboCup: http://www.robocup.org/ Escuela Politécnica Superior Ingeniería Informática

http://astreo.ii.uam.es/~alfonso/doctorado_modelos_02/4_agentes_s2.pdf Biblioteca virtual El Dorado:

http://biblioteca.coqcyt.gob.mx/bvic/Captura/upload/SIMULACION-DE-SISTEMAS-SOCIALES-ANACON.pdf

UNED: http://cabrillo.lsi.uned.es:8080/aepia/Uploads/25/238.pdf Universidad Nacional de Colombia:

http://pisis.unalmed.edu.co/cursos/material/3004586/1/Clase%2013%20Introd%20Agentes.pdf

Microsoft: http://msdn.microsoft.com/es-es/magazine/cc546547.aspx

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Gracias Por escucharnos o leernos.