Diseño de sistemas multiagentePrometheus - PACMAN

ECSDI

Curso 2020/2021

CS-FIB-UPC cbea

Especificación del sistema

Especificación - Descripción de alto nivel

} PACMAN tiene como objetivos comer todas las píldoras que hay en el laberintosin ser capturado más de n veces.

} Los fantasmas tienen como objetivo capturar a PACMAN más de n veces.

} Hay píldoras especiales que hacen a los fantasmas vulnerables y que puedan sercapturados durante s1 segundos, PACMAN puede decidir capturar a los fantasmastras comer una de estas píldoras

} Un fantasma capturado puede volver al juego en modo normal tras s2 segundos.

} Un fantasma en modo vulnerable evita ser capturado

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Especificación - Descripción de alto nivel

} Elementos adicionales:◦ PACMAN y los fantasmas solo pueden ver hasta el muro más próximo en todas

direcciones.

◦ PACMAN puede elegir entre comer una píldora o no cuando pasa sobre ella,asumiendo que el detenerse a comerla le toma un tiempo y por lo tanto le retrasa.

◦ Los fantasmas si ven a PACMAN le persiguen activamente.

◦ Los fantasmas pueden comunicarse entre ellos su posición y la posición dePACMAN si lo ven.

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Especificación - Descripción de alto nivel

} Otras consideraciones◦ Modelaremos únicamente los agentes que controlan los personajes

◦ Asumiremos que el sistema que controla todo el juego es el entorno externo

◦ El entorno externo se encargará de enviar las percepciones que reciben los agentes yrecibir las acciones

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Especificación - Actores

} Podemos distinguir tres actores:◦ El sistema que controla el entorno (que no modelaremos)

◦ El PACMAN

◦ Los Fantasmas

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Especificación- Escenarios

} Podemos distinguir dos escenarios en los que participan los actores◦ Escenario normal (el PACMAN come pildoras y huye de los fantasma, los fantasmas

persiguen a PACMAN)

◦ Escenario súper (el PACMAN también se preocupa de perseguir a los fantasmas ylos fantasmas huyen de PACMAN)

} Podemos subdividir cada escenario en la visión que tienen los actores de cada unode ellos

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Especificación - Escenarios

Especificación del sistema - Objetivos

} Podemos dividir todos los objetivos del sistema en dos grupos, los que sepersiguen en el escenario normal y en el súper

} A su vez los objetivos se organizan según los actores que los persiguen, ya seaPACMAN o los fantasmas

} Los objetivos incluyen: Buscar y comer píldoras, buscar y comer PACMAN yFantasmas, informarse entre fantasmas

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Especificación del sistema - Objetivos

Especificación - Roles/acciones/percepciones

} Podemos distinguir cuatro roles que se corresponden con los diferentessubescenarios identificados

} Como percepciones externas tenemos la activación de los modos normal y super,la visión que reciben PACMAN y Fantasma de su entorno y cuando PACMAN yfantasmas son comidos (esta última percepción podría formar parte de la visión)

} Como acciones podemos identificar el comer píldoras, PACMAN y fantasmas(podrían ser acciones separadas o una genérica) y la acción de movimiento dePACMAN y fantasmas

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Especificación - Roles

Especificación - Roles

RolNombre PACMAN NormalDescripción Se encarga de mover a PACMAN por el laberinto comien-

do píldoras y huyendoEvento Iniciador Modo normal activadoAcciones Comer píldoras/MovimientoInformación usada LaberintoInformación Producida Estado internoObjetivos PACMAN normal

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Especificación del sistema - Escenarios

EscenarioNombre PACMAN NormalDescripción PACMAN busca píldoras y huyeEvento Activación modo normalPasosTipo Nombre Rol DatosPercepción Modo normal Pacman NormalPercepción Visión Pacman NormalObjetivo Comer píldoras Pacman NormalObjetivo Evitar Fantasmas Pacman NormalAcción Comer píldora Pacman Normal LaberintoAcción Moverse Pacman Normal Laberinto

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Especificación - Percepciones

PercepciónNombre VisiónDescripción Evento que permite obtener información del entorno

en la posición actualInformación Elementos del laberinto visiblesConocimiento Actualizado Posición de píldoras/Fantasmas/PACMANFuente EntornoProcesamiento NingunoAgentes que responden Por determinarFrecuencia Cada paso de reloj

Especificación - Acciones

AcciónNombre MoverseDescripción Actualiza la posición de PACMAN/Fantasma en el laberintoParámetros Dirección de movimientoDuración Paso de relojFallo NingunoEfectos Laterales Ninguno

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Especificación - Visión General

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Diseño Arquitectónico

Diseño Arquitectónico - Diagrama roles/agentes

} Identificamos que harán falta dos agentes en el sistema y agrupamos los rolessegún su coherencia semántica

◦ Agente PACMAN: rol PACMAN normal, rol PACMAN súper◦ Agente FANTASMA: rol Fantasma normal, rol Fantasma asustado

Diseño Arquitectónico - Diagrama acoplamiento datos

} Las fuentes de datos provienen de:◦ La estructura de datos que guarda la descripción del laberinto◦ La información del estado interno de los agentes que actualizan con las

percepciones y las acciones

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Diseño Arquitectónico - Diagrama de relacióno

} Los dos tipos de agentes no se comunican en entre sí

} Los fantasmas sí que lo hacen, pero la comunicación entre agentes del mismo tipono se representa

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Diseño Arquitectónico - Agentes

AgenteNombre FantasmaDescripción Se encarga de perseguir a/huir de PACMANCardinalidad mínima 4 Cardinalidad máxi-

ma4

Duración ilimitada Inicialización Posición inicial de fantasmasEn caso de fallo Nada Percepciones Visión, ...Acciones Moverse/Comer Usa datos Laberinto, estado internoProduce datos Ninguno Datos internos Por definirObjetivos Buscar PACMAN, Comer

PACMAN, ...Roles Fantasma normal, asustado

Protocolos Protocolo Informar Fan-tasmas

Diseño Arquitectónico - Protocolos

ProtocoloNombre Informar FantasmasDescripción Informa a otros fantasmas de la posición de

PACMANMensajes Enviar PosiciónEscenarios Escenario normal/superAgentes Fantasma

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Diseño Arquitectónico - Mensajes

MensajeNombre Posición PACMANDescripción Informa de la posición de PAC-

MANDistribución De Fantasma a FantasmaPropósito Informar de posición PACMANInformación contenida Posición actual de PACMAN

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Diseño Arquitectónico - Visión general

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Diseño Detallado

Diseño Detallado - Capacidades PACMAN

} Identificamos en el agente PACMAN tres capacidades1. Evitar Fantasmas

2. Perseguir

3. Comer Píldoras

} Detallamos para cada capacidad los planes en los que se descomponen

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Diseño Detallado - Capacidades PACMAN

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Diseño Detallado - Planes PACMAN - Comer pildoras

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Diseño Detallado - Planes PACMAN - Perseguir fantasmas

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Diseño Detallado - Planes PACMAN - Evitar fantasmas

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Diseño Detallado - Capacidades Fantasmas

} Identificamos en el agente Fantasma tres capacidades1. Perseguir PACMAN

2. Huir de PACMAN

3. Comunicarse con otros fantasmas

} Detallamos para cada capacidad los planes en los que se descomponen

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Diseño Detallado - Capacidades Fantasma

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Diseño Detallado - Planes Fantasmas - Normal

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Diseño Detallado - Planes Fantasmas - Asustado

Diseño Detallado - Planes Fantasmas - Comunicar fantasmas

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Diseño Detallado - Capacidades

CapacidadNombre Evitar FantasmasDescripción Evita ser comido por los fantasmasObjetivos Evitar fantasmaProtocolos NingunoMensajes Entrantes NingunoMensajes Salientes NingunoMensajes Internos ningunoPercepciones visión, comidoAcciones moverseDatos usados Laberinto, estado internoDatos producidos ningunoDatos Internos Por definirPlanes incluidos Plan evitar fantasmaCapacidades incluidas Ninguna

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Diseño Detallado - Planes

PlanNombre Plan evitar fantasmaDescripción Desarrolla las acciones necesarias no ser alcanzado por un

fantasmaIniciador modo normalMensajes Entrantes NingunoMensajes Salientes ningunoDatos usados Laberinto, estado internoDatos producidos NingunoFallo ningunoRecuperación de fallo innecesarioProcedimiento Código del plan

Diseño Detallado - Datos

DatosNombre Estructura laberintoDescripción Representa como es el laberintoTipo de datos grafoCampos nodos, conexionesPersistente SíExterna al sistema NoIncialización Laberinto por defectoProducida por Sistema externoUsada por PACMAN, FantasmasUsada cuando ...

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Especificación del sistemaDiseño ArquitectónicoDiseño Detallado