Coordenação e Cooperação de Agentes

A coordenação e cooperação de agentes referem-se a como múltiplos agentes autônomos alinham suas ações para evitar conflitos e trabalhar juntos em direção a objetivos compartilhados ou compatíveis.

Definition

Coordenação é a gestão das interdependências entre as atividades dos agentes para que se encaixem, e cooperação é o trabalho conjunto dos agentes em direção a objetivos comuns ou compatíveis, alcançado através de comunicação, negociação e compromissos partilhados.

Scope

Este tópico abrange os mecanismos pelos quais os agentes coordenam e cooperam: linguagens de comunicação de agentes e mensagens baseadas em atos de fala, protocolos de negociação e alocação de tarefas, como a rede de contratos (contract net), trabalho em equipe e intenções conjuntas, convenções e normas sociais, e formação de coalizões. Aborda como os agentes chegam a acordos, dividem o trabalho e mantêm um comportamento conjunto coerente sob descentralização. A análise estratégica, ao nível do equilíbrio, dos incentivos é tratada na teoria dos jogos e no desenho de mecanismos.

Core questions

• Como os agentes comunicam intenções e informações em uma linguagem compartilhada?
• Como as tarefas são alocadas entre os agentes por meio de negociação ou licitação?
• Como os agentes formam e mantêm compromissos conjuntos para atuar como uma equipe?
• Como as convenções e normas sociais reduzem a necessidade de coordenação explícita?

Key concepts

• linguagens de comunicação de agentes
• atos de fala
• negociação
• protocolo de rede de contratos
• alocação de tarefas e recursos
• intenções conjuntas e trabalho em equipe
• convenções e normas sociais
• formação de coalizões

Key theories

Comunicação de agentes e atos de fala

As linguagens de comunicação de agentes modelam as mensagens como atos de fala (pedidos, informações, propostas) com significados definidos, dando aos agentes uma base fundamentada para trocar informações e intenções para coordenar o comportamento.

Protocolo de rede de contratos para alocação de tarefas

No protocolo de rede de contratos, um gerente anuncia uma tarefa, os agentes licitam com base em sua adequação, e o gerente concede o contrato, fornecendo um mecanismo descentralizado e semelhante a um mercado para distribuir o trabalho entre os agentes.

Intenções conjuntas e trabalho em equipe

Teorias formais de intenção e compromisso conjunto especificam o que significa para os agentes atuarem como uma equipe, incluindo obrigações de informar os colegas de equipe quando os objetivos se tornam inatingíveis, sustentando um comportamento cooperativo robusto.

Clinical relevance

Os métodos de coordenação e cooperação são a base da robótica cooperativa e de equipes multi-robôs, agendamento e logística distribuídos, coordenação da cadeia de suprimentos, redes de sensores e agentes de software colaborativos, permitindo que sistemas descentralizados alcancem um comportamento coletivo coerente.

History

A coordenação e a cooperação emergiram como preocupações centrais da IA distribuída na década de 1980, com o protocolo de rede de contratos de Smith (1980) sendo um marco na alocação descentralizada de tarefas. A década de 1990 formalizou as linguagens de comunicação de agentes e as teorias de intenção conjunta e trabalho em equipe, que permanecem centrais para a construção de sistemas multiagentes cooperativos.

Key figures

• Michael Wooldridge
• Reid G. Smith
• Philip R. Cohen
• Hector J. Levesque
• Nicholas R. Jennings

Seminal works

• smith1980
• cohen1990
• wooldridge2009

Frequently asked questions

O que é o protocolo de rede de contratos?

O protocolo de rede de contratos é um método descentralizado para alocar tarefas entre agentes. Um agente com uma tarefa a delegar anuncia-a, outros agentes submetem propostas refletindo sua capacidade de executá-la, e o anunciante atribui a tarefa ao melhor proponente. Ele simula um mercado simples para a distribuição de trabalho.

Qual a diferença entre coordenação e cooperação?

A coordenação refere-se à gestão das interdependências entre as ações dos agentes para que não haja conflitos e se encaixem, o que pode ser relevante mesmo entre concorrentes. A cooperação significa especificamente que os agentes trabalham juntos em direção a objetivos compartilhados ou compatíveis. A cooperação geralmente requer coordenação, mas a coordenação por si só não implica objetivos compartilhados.