Post on 13-Jan-2016
description
DAMMAD31/10/03
Reunión DAMMAD
Grupo de Inteligencia ArtificialDpto. de Ciencias Experimentales e Ingeniería
Universidad Rey Juan Carlos
Diseño y Aplicación de Modelos Multiagente para Ayuda a la Decisión
Arquitectura Software(Demostrador Bilbao)
DAMMAD31/10/03
Arquitectura de referencia
AIAi
UIA1
MA1
MA2
MAn
DA1
ConnectionAgents
PeripheralAgents
Management Agents
AMS DF
...
...
UIAm
UIA2
...
InterfaceAgents
DAk
AIA1
...
...
PA1 PAj...
DAMMAD31/10/03
Arquitectura Conceptual del prototipo
UIA
PDA06
DA
AMS DF
PDA02
CADemetraCA
Atena
PDA12
PDA09PDA
03
CAElen
a
CACassandr
CABrisei
de
PDA04
PDA01
PDA07
PDA05
PDA10
PDA08
PDA11
DAMMAD31/10/03
Arquitectura Conceptual del prototipo
UIA
PDA06
DA
AMS DF
PDA02
CADemetraCA
Atena
PDA12
PDA09PDA
03
CAElen
a
CACassandr
CABrisei
de
PDA04
PDA01
PDA07
PDA05
PDA10
PDA08
PDA11
DAMMAD31/10/03
Arquitectura Conceptual del prototipo
UIA
PDA06
DA
AMS DF
PDA02
CADemetra
CAAten
a
PDA12
PDA07
PDA11
DAMMAD31/10/03
Software SKADS
• Sobre plataforma (FIPA) de agentes JADE• Agentes programados en JAVA• Bases de Conocimiento
Patrones (KSM) -> integración de KSM Jess
• Formatos de Ontologías KSM Jess JADE
DAMMAD31/10/03
Integración de KSM
• Las primitivas se encapsulan en agentes JADE Integración de C++ y JAVA (JNI) Envoltorio de agente
• Las Bases de Conocimiento y Vocabularios Conceptuales se mantienen internos a cada agente, pero “ocultos” a la plataforma JADE.
• En la ontología JADE (para la comunicación entre agentes) sí se definen los tipos de datos de KSM
• Comunicación mediante ACL y protocolos FIPA
DAMMAD31/10/03
Primitivas KSM
• Programadas en C++ (Marcos, Reglas, ...)• Métodos principales
Cargar Base de Conocimiento Ejecutar una Tarea
una misma primitiva puede propocionar varias tareas se pasan entradas + parámetros y devuelve salidas + estado
de control
• Tipos de datos intercambiados en KSM: Booleanos, enteros, reales, símbolos, listas, hechos
discretos, ... ArgBool, ArgInt, ArgReal, ArgSymbol, ArgList,
ArgDiscreteFact, ...
DAMMAD31/10/03
Area de Conocimiento Area de Conocimiento Area de Conocimiento
Primitiva(Reglas)
Primitiva(Marcos)
Primitiva(Restricciones)
Comunicación en FIPA ACL
Agentificación de KSM
Agente 1 Agente 2 Agente 3
DAMMAD31/10/03
Protocolos de Comunicación
• Cargar BC Protocolo: FIPA-Request Request con acción “Cargar
BC” con fichero de BC y VC Si se carga sin errores =>
inform-done Si algún problema =>
failure/not-understood
DAMMAD31/10/03
Protocolos de Comunicación
• Ejecutar Tarea Protocolo: FIPA-Query Query-ref preguntando por
valor del resultado de ejecutar una tarea
Las entradas se admiten en formato de datos y en modo string
Si no hay errores => inform con el resultado + estado control
Si algún problema => failure/not-understood
DAMMAD31/10/03
Arquitectura Software del Prototipo
UIA
PDA06
DA
AMS DF
PDA02
CADemetra
CAAten
a
PDA12
PDA07
PDA11
KSM06
KSM02
KSM12
KSM07
KSM11
ComAten
ConfAten
AccAten
ComAten
ConfAten
AccAten
DAMMAD31/10/03
Ontologías
• Ontologías de KSM Vocabularios conceptuales (Concel) para BCs Tipos de datos de las primitivas
• Ontologías de JADE La utilizada en la interacción entre agentes
• Ontologías de Jess
• Problemas resueltos Conversión de ontología JADE a tipos de datos KSM (C+
+) y viceversa Conversión de ontología JADE a hechos JESS y viceversa BCs de KSM y JESS comparten ontología: traducción de
Concel (KSM) a JESS
DAMMAD31/10/03
Arquitectura Software del Prototipo
UIA
PDA06
DA
AMS DF
PDA02
CADemetra
CAAten
a
PDA12
PDA07
PDA11
KSM06
KSM02
KSM12
KSM07
KSM11
ComAten
ConfAten
AccAten
ComAten
ConfAten
AccAten
DAMMAD31/10/03
DA
• Informa de datos de sensores• Protocolo FIPA-Query-ref• Lee de fichero cada 5’ con formato
(deffacts sensores
(sensor(id "301001")(velocidad 74)(ocupacion 14.6)(saturacion 14.53)(vehiculos 87))
(sensor(id "301002")(velocidad 80)(ocupacion 10.7)(saturacion 11.59)(vehiculos 77))
(sensor(id "301003")(velocidad 75)(ocupacion 6.3)(saturacion 6.31)(vehiculos 38))
...)
• Posible conexión con simulador JADE corriendo en LABEIN con DA subscrito a la plataforma
de Madrid El simulador deja los ficheros en un directorio El DA con acceso a ese directorio
DAMMAD31/10/03
PDAs
• BCs Abstracción (cálculo exceso, demanda) (JESS)
En dos ficheros: uno genérico y uno de dominio (rangos veloc,...)
Identificación de problemas (Marcos KSM) Cálculo de gravedad (JESS) Cálculo estado general (JESS)
• Protocolos FIPA-Subscribe: “inform” al CA cada vez que detecta un
problema FIPA- Query-Ref: al DA para pedirle los datos de los
sensores FIPA- Query-Ref: para informar al CA sobre estado general
DAMMAD31/10/03
PDAs
• Ejecución Se piden datos de los sensores (query-ref al DA) Abstraer las medidas (BC Abstracción) Obtener lista de problemas (BC Problemas) Para cada problema (patrón), calcular su gravedad (BC
Gravedad) Seleccionar el problema más grave Calcular el estado general del área (BC Estado general) y
guardarlo para cuando se solicite Informar a CA subscrito la información sobre el problema
DAMMAD31/10/03
CAs
• Se subscribe a los PDAs• BCs
Comunicación (Marcos KSM) Propuestas de señalización (Marcos KSM) Detección de Conflictos (Marcos KSM) Resolución de conflictos (JESS): dos ficheros
• Protocolos FIPA- Subscribe: a los PDAs para que informen de problemas
detectados FIPA- Query-Ref: a los PDAs para preguntar el estado
general FIPA- Inform: para intercambio de propuesta local con otros
CAs
DAMMAD31/10/03
CAs
• Cuando se recibe “inform” de un problema Guardarlo Obtener los PDAs con los que comunicarse (BC
Comunicación) Solicitar el “estado general” a esos agentes
• Cada cierto tiempo (10’) se aplica lo siguiente: Para cada problema, calcular propuestas de señalización
(BC Propuestas) Calcular propuesta LOCAL sin conflictos (BC Resolución
Conflictos) Obtener CAs con los que comparte paneles (BC Conflictos) Intercambiar con esos CAs la propuesta local Modificar propuesta local para evitar conflictos (BC
Resolución Conflictos)
DAMMAD31/10/03
UIA
• En desarrollo ...• Muestra los problemas detectados en las
distintas áreas Se subscribe a detección de problemas de todos los
PDAs
• Muestra propuestas de señalización de cada agente Se subscribe a propuestas de señalización de los CAs
DAMMAD31/10/03
Ejemplo de interacción entre agentes
• PDA pide datos de sensores a DA• PDA detecta problema e informa a su CA (y UIA)
Pide a KSM detectar problemas KSM devuelve lista de problemas
• CA solicita el estado general a PDAs Pide a KSM obtener la lista de PDAs con los que
comunicarse (BC Comunicación)
• CA intercambia propuesta local Calcular propuestas de control (BC Propuestas) Pide a KSM los CAs con los que comparte paneles (BC
Conflictos)
• CA envía propuesta a UIA
DAMMAD31/10/03
Interacción entre agentes
• PDA pide datos de sensores a DA• PDA detecta problema e informa a su CA (y UIA)
Pide a KSM detectar problemas KSM devuelve lista de problemas
• CA solicita el estado general a PDAs Pide a KSM obtener la lista de PDAs con los que
comunicarse (BC Comunicación)
• CA intercambia propuesta local Calcular propuestas de control (BC Propuestas) Pide a KSM los CAs con los que comparte paneles (BC
Conflictos)
• CA envía propuesta a UIA
DAMMAD31/10/03
PDA06 pide datos de sensores a DA
(deffacts sensores
(sensor(id "301001")(velocidad 74)(ocupacion 14.6)(saturacion 14.53)(vehiculos 87))
(sensor(id "301002")(velocidad 80)(ocupacion 10.7)(saturacion 11.59)(vehiculos 77))
(sensor(id "301003")(velocidad 75)(ocupacion 6.3)(saturacion 6.31)(vehiculos 38))
(sensor(id "301004")(velocidad 70)(ocupacion 15.3)(saturacion 15.96)(vehiculos 91))
(sensor(id "301005")(velocidad 74)(ocupacion 13.8)(saturacion 14.73)(vehiculos 88))
(sensor(id "301007")(velocidad 57)(ocupacion 14.6)(saturacion 13.84)(vehiculos 30))
(sensor(id "301008")(velocidad 54)(ocupacion 5.9)(saturacion 5.72)(vehiculos 52))
(sensor(id "301011")(velocidad 71)(ocupacion 12.8)(saturacion 12.81)(vehiculos 75))
...
)
DAMMAD31/10/03
• PDA pide datos de sensores a DA• PDA detecta problema e informa a su CA (y UIA)
Pide a KSM detectar problemas KSM devuelve lista de problemas
• CA solicita el estado general a PDAs Pide a KSM obtener la lista de PDAs con los que
comunicarse (BC Comunicación)
• CA intercambia propuesta local Calcular propuestas de control (BC Propuestas) Pide a KSM los CAs con los que comparte paneles (BC
Conflictos)
• CA envía propuesta a UIA
Interacción entre agentes
DAMMAD31/10/03
PDA06 pide a KSM06 detectar problemas
[d-fact('Rontegi tras Erandio','saturacion','alta'),
d-fact('Rontegi tras Erandio','ocupacion','alta'),
d-fact('Rontegi tras Erandio','velocidad','alta'),
d-fact('Rontegi antes Barakaldo','saturacion','alta'),
d-fact('Rontegi antes Barakaldo','ocupacion','alta'),
d-fact('Rontegi antes Barakaldo','velocidad','alta'),
d-fact('Rontegi tras Barakaldo','saturacion','alta'),
d-fact('Rontegi tras Barakaldo','ocupacion','alta'),
d-fact('Rontegi tras Barakaldo','velocidad','alta'),
d-fact('Salida a Barakaldo','saturacion','alta'),
d-fact('Salida a Barakaldo','ocupacion','alta'),
d-fact('Salida a Barakaldo','velocidad','alta')]
DAMMAD31/10/03
KSM06 devuelve lista de problemas
[[d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','localizacion','Rontegi tras Barakaldo'),
d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','estado','desbordamiento'),
d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','categoria','problema'),
d-fact('Rontegi sentido Cruces','estado','con problemas')],
[d-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','localizacion','Rontegi antes Barakaldo'),
d-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','categoria','problema'),
d-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','estado','desbordamiento'),
d-fact('Rontegi sentido Cruces','estado','con problemas')],
[d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','localizacion','Rontegi tras Barakaldo'),
d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','estado','desbordamiento'),
d-fact('Rontegi_tras_Barakaldo','categoria','problema'),
d-fact('Rontegi sentido Cruces','estado','con problemas')],
[d-fact('Rontegi_tras_Erandio','localizacion','Rontegi tras Erandio'),
d-fact('Rontegi_tras_Erandio','estado','desbordamiento'),
d-fact('Rontegi_tras_Erandio','categoria','problema'),
d-fact('Rontegi sentido Cruces','estado','con problemas')]]
P1
P2
P3
P4
DAMMAD31/10/03
PDA06 informa a su CA (Atena)
[d-fact('Rontegi_tras_Erandio','localizacion','Rontegi tras Erandio'),
d-fact('Rontegi_tras_Erandio','estado','desbordamiento'),
d-fact('Rontegi_tras_Erandio','categoria','problema'),
d-fact('Rontegi sentido Cruces','estado','con problemas'),
d-fact('Rontegi sentido Cruces','gravedad','media')]
DAMMAD31/10/03
• PDA pide datos de sensores a DA• PDA detecta problema e informa a su CA (y UIA)
Pide a KSM detectar problemas KSM devuelve lista de problemas
• CA solicita el estado general a PDAs Pide a KSM obtener la lista de PDAs con los que
comunicarse (BC Comunicación)
• CA intercambia propuesta local Calcular propuestas de control (BC Propuestas) Pide a KSM los CAs con los que comparte paneles (BC
Conflictos)
• CA envía propuesta a UIA
Interacción entre agentes
DAMMAD31/10/03
Atena pide PDAs con los que comunicarse
• Query-ref a KSMComunicaciónAtenad-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','localizacion','Rontegi antes Barakaldo')
d-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','categoria','problema')
d-fact('Rontegi_antes_Barakaldo','estado','desbordamiento')
d-fact('Rontegi sentido Cruces','estado','con problemas')
d-fact('Rontegi sentido Cruces','gravedad','media')• Respuesta de KSMComunicaciónAtena
[d-fact('PDA02','comunicacion',si),
d-fact('PDA12','comunicacion',si)]
DAMMAD31/10/03
Atena solicita el estado general a PDAs
• PDA02
d-fact('Avanzada sentido Entrada','estado_general','medio')
• PDA12
d-fact('Eje Norte sentido Bilbao','estado_general','libre')
DAMMAD31/10/03
• PDA pide datos de sensores a DA• PDA detecta problema e informa a su CA (y UIA)
Pide a KSM detectar problemas KSM devuelve lista de problemas
• CA solicita el estado general a PDAs Pide a KSM obtener la lista de PDAs con los que
comunicarse (BC Comunicación)
• CA intercambia propuesta local Calcular propuestas de control (BC Propuestas) Pide a KSM los CAs con los que comparte paneles (BC
Conflictos)
• CA envía propuesta a UIA
Interacción entre agentes
DAMMAD31/10/03
KSMAtena da propuestas de señalización
[[d-fact('Rontegi sentido Cruces','disminucion de trafico',27), d-fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN EJE NORTE'), d-fact('panel Sondika','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN SUBFLUVIAL
LAMIAKO‘), d-fact('panel Artaza','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN SUBFLUVIAL LAMIAKO'), d-fact('zona critica','problem area','Rontegi sentido Cruces'), d-fact('Eje Norte sentido Bilbao','aumento de trafico',8), d-fact('Lamiako sentido A8','aumento de trafico',19)], [d-fact('Rontegi sentido Cruces','disminucion de trafico',23), d-fact('Eje Norte sentido Bilbao','aumento de trafico',7), d-fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN EJE NORTE'), d-fact('panel Artaza','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN SUBFLUVIAL LAMIAKO'), d-fact('panel Sondika','estado','apagado'), d-fact('zona critica','problem area','Rontegi sentido Cruces'), d-fact('Lamiako sentido A8','aumento de trafico',16)], [d-fact('Rontegi sentido Cruces','disminucion de trafico',8), d-fact('Eje Norte sentido Bilbao','aumento de trafico',8), d-fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN EJE NORTE'), d-fact('panel Artaza','estado','apagado'), d-fact('panel Sondika','estado','apagado'), d-fact('zona critica','problem area','Rontegi sentido Cruces')] .... ]
DAMMAD31/10/03
KSMConflictos da CAs que comparten paneles
• Entrada
• Respuesta
[d-fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES
COJAN EJE NORTE'),
d-fact('panel Sondika','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN
SUBFLUVIAL LAMIAKO'),
d-fact('panel Artaza','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN
SUBFLUVIAL LAMIAKO')][d-fact('Briseide',conflicto,si),
d-fact('Demetra',conflicto,si),
d-fact('Elena',conflicto,si),
d-fact('Atena',conflicto,si)]
DAMMAD31/10/03
Atena intercambia propuesta local
• Atena envía propuesta local a Demetra
[d-fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES
COJAN EJE NORTE'),
d-fact('panel Sondika','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN
SUBFLUVIAL LAMIAKO'),
d-fact('panel Artaza','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN
SUBFLUVIAL LAMIAKO')]• Demetra envía propuesta local a Atena
[d_fact('panel Tuneles Avanzada','estado','PROBLEMAS EN EJE NORTE'),
d_fact('panel Santurtzi','estado','PROBLEMAS EN EJE NORTE COJAN SOLUCION
SUR PARA ACCEDER A BILBAO')]
DAMMAD31/10/03
• PDA pide datos de sensores a DA• PDA detecta problema e informa a su CA (y UIA)
Pide a KSM detectar problemas KSM devuelve lista de problemas
• CA solicita el estado general a PDAs Pide a KSM obtener la lista de PDAs con los que
comunicarse (BC Comunicación)
• CA intercambia propuesta local Calcular propuestas de control (BC Propuestas) Pide a KSM los CAs con los que comparte paneles (BC
Conflictos)
• CA envía propuesta a UIA
Interacción entre agentes
DAMMAD31/10/03
Atena envía propuesta revisada a UIA
[d-fact('panel Sondika','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN
SUBFLUVIAL LAMIAKO'),
d-fact('panel Artaza','estado','PROBLEMAS EN RONTEGI DIRECCION CRUCES COJAN
SUBFLUVIAL LAMIAKO')]
DAMMAD31/10/03
Reunión DAMMAD
Grupo de Inteligencia ArtificialDpto. de Ciencias Experimentales e Ingeniería
Universidad Rey Juan Carlos
Diseño y Aplicación de Modelos Multiagente para Ayuda a la Decisión
Arquitectura Software(Demostrador Bilbao)