Αυτόνομοι Πράκτορες και Πολυ-πρακτορικά Συστήματα
Στόχοι:
Ο όρος πράκτορας (agent) αναφέρεται σε μια οντότητα λογισμικού που ενεργεί αυτόνομα για την επίτευξη των στόχων του. Πολλοί πράκτορες που λειτουργούν στο ίδιο περιβάλλον, συνεργατικά ή ανταγωνιστικά, ορίζουν ένα πολυπρακτορικό σύστημα. Το ενδιαφέρον για πολυπρακτορικά συστήματα συνεχώς αυξάνεται, καθώς το εύρος των εφαρμογών που περιλαμβάνει η περιοχή επεκτείνεται από βιομηχανικά συστήματα ελέγχου, συστήματα παραγωγής και διανομής ενέργειας, μέχρι συστήματα ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας. Το μάθημα έχει σαν στόχους:
- να παραθέσει μια λεπτομερή εισαγωγή στις έννοιες των ευφυών πρακτόρων παρουσιάζοντας τις διαφορετικές αφηρημένες αρχιτεκτονικές καθώς και τα πλεονεκτήματά και τις αδυναμίες τους,
- να εξοικειώσει τον φοιτητή με τις πλατφόρμες ανάπτυξης πολυπρακτορικών συστημάτων λογισμικού και ειδικότερα με εκείνες που αφορούν πράκτορες με πεποιθήσεις, επιθυμίες και προθέσεις (Belief/Desire/Intention, BDI),
- να αναλύσει τα θέματα που ανακύπτουν κατά την επικοινωνία και αλληλεπίδραση πρακτόρων και τα σημαντικότερα πρωτόκολλα συνεργασίας/συντονισμού (cooperation/coordination) πολυ-πρακτορικών συστημάτων, συνδυάζοντας μεθόδους της Τεχνητής Νοημοσύνης και της Θεωρίας Παιγνίων.
Δεξιότητες:
Στο τέλος του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί:
- να κατανοεί τις βασικές έννοιες των πολυπρακτορικών συστημάτων και να εξηγεί τις βασικές διαφορές τους στην ανάπτυξη πολύπλοκων συστημάτων από τις συμβατικές προσεγγίσεις,
- να συνθέτει λύσεις για πολύπλοκα συστήματα λογισμικού χρησιμοποιώντας τις έννοιες των ευφυών πρακτόρων και να επιλέγει κατάλληλα πρωτόκολλα αλληλεπίδρασης,
- να υλοποιεί συστήματα πρακτόρων χρησιμοποιώντας γνωστές πλατφόρμες ανάπτυξης που βασίζονται στην αρχιτεκτονική BDI,
- να υλοποιεί ευφυή συμπεριφορά εφαρμόζοντας μεθόδους Τεχνητής Νοημοσύνης και Θεωρίας Παιγνίων.
Προαπαιτήσεις:
Περιεχόμενο μαθήματος:
Εισαγωγικές έννοιες. Ορισμός Πράκτορα Λογισμικού. Θεωρήσεις συστημάτων. Αρχιτεκτονικές πρακτόρων, λογικοί πράκτορες, αντιδραστικοί πράκτορες. Πράκτορες με πεποιθήσεις, επιθυμίες, προθέσεις (BDI-Belief Desire Intention). Υβριδικοί πράκτορες. Γλώσσες επικοινωνίας πρακτόρων και Θεωρία πράξεων λόγου. Πρωτόκολλα συνεργασίας και αλληλεπίδρασης. To πρωτόκολλο Contract Net. Γλώσσες βασισμένες σε θεωρίες πρακτόρων. Ανάπτυξη πρακτόρων σε Jason/NetLogo. Βασικές έννοιες θεωρίας παιγνίων. Συλλογικές αποφάσεις και σχήματα ψηφοφορίας. Αλγοριθμική σχεδίαση μηχανισμών. Σχεδίαση μηχανισμών χωρίς χρήματα. Δημοπρασίες και συνδυαστικές δημοπρασίες. Συνεργατική θεωρία παιγνίων. Διαπραγμάτευση σε πολυπρακτορικά συστήματα. Παίγνια δρομολόγησης. Ιδιοτελής διαμοιρασμός φόρτου. Το τίμημα της αναρχίας. Προσομοιώσεις βασισμένες σε πράκτορες.
Προτεινόμενη βιβλιογραφία:
M. Wooldridge, “Εισαγωγή στα πολυπρακτορικά συστήματα”, Κλειδάριθμος, ISBN: 9604611259, ISBN13: 9789604611256, Απρίλιος 2008 (ή)
Michael Wooldridge, "An Introduction to MultiAgent Systems - Second Edition", John Wiley & Sons, ISBN: 978-0470519462, May 2009.
Rafael H. Bordini, Jomi Fred Hübner, Michael Wooldridge, “Programming Multi-agent Systems in AgentSpeak Using Jason”, (Wiley Series in Agent Technology) Wiley-Blackwell ISBN-10: 0470029005 ISBN-13: 978-0470029008, 2007.
N. Nisan, N. Roughgarden, E. Tardos and V.V.Vazirani, Algorithmic Game Theory. Cambridge University Press2007.
David Easley and Jon Kleinberg, Networks, Crowds, and Markets: Reasoning About a Highly Connected World, Cambridge University Press, 2010.
.jpg)
