Modell alapú diagnosztika diszkrét módszerekkel Heterogén módszereket alkalmazó ágens alapú diagnosztikai rendszerek ´ Werner Agnes ´ oki ¨ es ´ Informaci ´ os ´ Rendszerek Tanszek ´ Villamosmern
e-mail:
[email protected]
BLSZM-11 – p. 1/28
´ ´ Attekint es • Ágensek és multi-ágens rendszerek ◦ Definíciók ◦ Típusaik ◦ Környezeteik ◦ Kommunikációjuk ◦ Alkalmazási területek • Ágens fejlesztoi ˝ környezetek • Diagnosztikai esettanulmányok
BLSZM-11 – p. 2/28
´ Mi az az agens? • MI programként, eszközként fogható fel (az 1990-es évek
elején vált ismerté) • Szerelo˝ robot egy gyárban • Helyesírás ellenorz ˝ o˝ program • Ember
BLSZM-11 – p. 3/28
´ anosan ´ ´ ´ Altal barmi lehet agens, ami • bizonyos fokú önállósággal bír, • valamilyen környezet veszi körül és • reaktív, vagyis érzékeli környezetét és reagál az abban
bekövetkezo˝ változásokra. Cél: az ágens jó (helyes) munkát végezzen a környezetére hatva • Tisztító robot • Sakk-program • Mars robot
BLSZM-11 – p. 4/28
´ Kiterjesztes • A ma leginkább fejlod ˝ o˝ ágensek elsodleges ˝ típusai közé
tartoznak az ◦ Internetes ágensek, ◦ az elektronikus kereskedelmi ágensek, ◦ üzleti alkalmazások ágensei, ◦ interfész ágensek, ◦ adatbányászati ágensek. • Az ágens alkalmazásokat kiszolgáló fobb ˝ technológiák ◦ a tudásbázisú rendszerek, ◦ a gépi tanulás, ◦ az elosztott rendszerek, ◦ az ágensek közötti kommunikáció nyelvei.
BLSZM-11 – p. 5/28
´ Kiterjesztes
BLSZM-11 – p. 6/28
´ agens ´ Az idealis • Ideális ágens fo˝ tulajdonságai ◦ Képes a környezetére hatni • cselekvések végrehajtása, mozgás,. . . ◦ Képes a környezetét észlelni • szenzorok, radar,. . . ◦ Egyéb lehetséges tulajdonságok • Képes a többi ágenssel kommunikálni
· Jelezni a helyzetét, megosztani a tudását,. . . • Cél(ok) által vezérelt · A-ból B-be eljutni, megnyerni a játszmát,... • Vannak saját eroforrásai ˝ · Memória, tudásbázis, robotkar, következteto˝ gép,. . .
BLSZM-11 – p. 7/28
´ agens ´ Az idealis • Környezetérol ˝ csak részleges információkkal rendelkezik ◦ Például csak a közvetlen környezetét látja • Képességek birtokában van és szolgáltatásokat tud nyújtani ◦ Képességek (saját maga számára): mozgás,
következtetés,. . . ◦ Szolgáltatások (a többi ágens számára): információ-megosztás,. . . • Képes önmagát reprodukálni ◦ Például szoftverágens esetében • Céljai elérése érdekében cselekszik ◦ Mattot ad egy sakkjátszmában, a padlón a koszos részt
tisztítja,. . .
BLSZM-11 – p. 8/28
´ agens ´ Az idealis • Nem minden ágens ideális ◦ Feladathoz ez nem mindig kell • Egy tisztítórobot nem tudja önmagát reprodukálni,
nem is szükséges ◦ Észlelés + beavatkozás képessége a legfontosabb
BLSZM-11 – p. 9/28
´ eros ˝ defin´ıcio´ Gyenge es • Beágyazottság, • Reaktivitás, • Autonómia, • Helyzetfüggoség. ˝
˝ definíció Eros ˝ definíciónak megfelelo˝ ágensek rendelkeznek a gyenge Az eros definíció tulajdonságaival. Ezen felül racionálisak, valamint formálisan és implementált módon is használják azokat az alább értelmezett fogalmakat, amelyeket emberre is alkalmazunk (tanulás, alkalmazkodó képesség, személyiség, érzelem stb.)
BLSZM-11 – p. 10/28
´ Multi-agens rendszerek Multi-ágens rendszer részei: • Egy környezet (E ) (gyakorlatilag egy kiterjedéssel
rendelkezo˝ tér). • Objektumok (O) halmaza, amik ebben a környezetben
léteznek. • (ideális) ágensek (A) halmaza, A ⊂ O, az ágensek
speciális objektumok. • Muveletek ˝ (Op) halmaza, az ágensek ezek segítségével
érzékelnek és beavatkoznak. • Objektumok közötti relációk halmaza, R ⊂ O × O. • Környezet sajátosságait leíró szabályok, muveletek ˝
BLSZM-11 – p. 11/28
´ Multi-agens rendszerek Fontos tulajdonságok: • Koordináció • Kooperáció • Kommunikáció ◦ Ágensek egymással való kapcsolatteremtésére • FIPA-ACL (Foundation for Intelligent Physical Agents
= Agent Communication Language) · Ágens kommunikációs szabvány · Üzenet részei: ˝ címzett(ek), kommunikációs szándék · küldo, (KÉRÉS, LEKÉRDEZÉS, . . . ), tartalom, válaszcím, nyelv, kapcsolat azonosító,. . .
BLSZM-11 – p. 12/28
´ Reflexszeru˝ agensek • Csak a belso˝ szabályok vezérlik (feltétel-cselekvés
˝ o˝ autó fékez, akkor kezdj fékezni) szabályok pl. ha az eloz • Egyszeruek ˝ és gyorsak • Muködésük ˝ ◦ észleli a jelenlegi állapotot ◦ keres egy ehhez illeszkedo˝ szabályt ◦ végrehajtja a szabályhoz illeszkedo˝ cselekvést • Példa: Helyesírásellenorz ˝ o, ˝ adatgyujt ˝ o˝ ágens
BLSZM-11 – p. 13/28
´ ´ Belso˝ allapottal rendelkezo˝ agensek • Egyetlen észlelésbol ˝ nem lehet mindig dönteni • Reflexszeru˝ ágens, eltárolt belso˝ állapottal rendelkezik • A belso˝ állapot az ágens eloz ˝ o˝ észleléseinek
következménye → összehasonlítási alap → mi változot? • Kétfajta tudás beépítése: ◦ hogyan változik a világ függetlenül az ágenstol ˝ ◦ az ágens cselekvései hogyan befolyásolják a világot • Példa: Autóvezeto˝ ágens
BLSZM-11 – p. 14/28
´ ´ agensek ´ Celorient alt • A környezet állapotának ismerete nem mindig elegendo˝ a
cselekvés meghatározásához • Van célja, ennek elérése érdekében tervet készít, mielott ˝
˝ cselekedne (pl. a taxi egy keresztezodésbe ér, merre haladjon tovább?) • Egyszerre több céllal is rendelkezhet • Az ágens céljait eléro˝ cselekvéssorozat: ◦ keresés ◦ tervkészítés
⇒
a jövo˝ figyelembe vétele
• új cél
→ új viselkedés pl. cél: autónk ne koccanjon más autóval, ˝ o˝ autó féklámpái világítanak, gondolatmenet: ha az eloz akkor le fog lassulni
• Példa: sakkozó program, alkatrészfelszedo˝ robot,
autóvezetés úticéllal BLSZM-11 – p. 15/28
´ ´ agensek ´ Celorient alt
BLSZM-11 – p. 16/28
´ ´ agensek ´ Hasznossagorient alt • Hasznossági függvény: ◦ Állapotot (vagy azok sorozatát) valós számmá képez le,
így két állapot összehasonlíthatóvá válik • Lehet választani a célok között • Meghatározható, hogy egy adott céltól milyen messze van az ágens • A hasznossági függvényt felhasználva hoz döntéseket,
készít tervet ◦ Tipikusan akkor, ha több cél van, amik közül választani kell (a célokat hasznosság alapján kiértékeli) • Példa: Olajfinomító-vezérlo˝ rendszer, tozsdei ˝
részvényvásárló ágens
BLSZM-11 – p. 17/28
´ ´ agensek ´ Hasznossagorient alt Célorientált ágens, hasznossági függvénnyel:
BLSZM-11 – p. 18/28
´ ¨ Agens kornyezetek • Hogyan illesszük az ágenst környezetéhez? ◦ a környezet észlelésekkel látja el az ágenst ◦ az ágens cselekvéseket hajt végre a környezetén • Ágenstervezés környezet szempontból: ◦ a környezet tulajdonságai → osztályozás • Ágensek értékelése, összehasonlítása: ◦ tesztkörnyezet (program)
BLSZM-11 – p. 19/28
´ ¨ Agens kornyezetek • Hozzáférheto/nem ˝ hozzáférheto˝ ◦ Hozzáférheto: ˝ az ágens érzékelo˝ berendezése
hozzáférést nyújt környezete teljes állapotához (kényelmes - nem kell nyilvántartson semmit a környezet változásának nyomon követéséhez) • Meghatározottság: Determinisztikus/nemdeterminisztikus ◦ Determinisztikus: • a környezetet eloz ˝ o˝ állapota és az ágens cselekvései
egyértelmuen ˝ meghatározzák • ha a környezet hozzáférheto˝ és determinisztikus, akkor az ágens nem kell, hogy bizonytalanságot kezeljen ◦ Nemdeterminisztikus: a cselekvések és az eloz ˝ o˝ állapot mellett vannak más faktorok is, amik meghatározzák a környezetet. BLSZM-11 – p. 20/28
´ ¨ Agens kornyezetek • Epizódszeru/nem ˝ epizódszeru˝ ◦ Epizódszeru: ˝ A környezet állapotai nincsenek hatással
˝ gondolkodnia, az egymásra, az ágensnek nem kell elore ágens tapasztalata epizódokra bontható, és a ˝ cselekvések minosége kizárólag az adott epizódtól függ (pl. a sakkversenyben minden játék egy epizód) • Statikus/dinamikus ◦ Statikus: ha a környezet állandó, miközben az ágens
gondolkozik a következo˝ cselekvésén. ◦ Dinamikus: ha a környezet folyamatosan változhat. • Diszkrét/folytonos környezet ◦ Diszkrét (létezik az észlelések és cselekvések
elkülönülo˝ világosan definiált halmaza) vagy folytonos ˝ épül fel a környezet (táblajáték, állapotokból, elemekbol autóvezetés). Eltéro˝ környezetek különbözo˝ ágensprogramokat igényelnek.
BLSZM-11 – p. 21/28
´ ˝ kornyezet ¨ JADE agensfejleszt oi • Tulajdonságai ◦ Szabadfelhasználású ◦ Java-alapú • Ágensek felhasználó/fejleszto˝ által készített Java
objektumok, amiket a JADE-be lehet illeszteni ◦ http://jade.tilab.com/
BLSZM-11 – p. 22/28
´ ˝ kornyezet ¨ JADE agensfejleszt oi Ágens rendszerek: ágens platformok központi szolgáltatásokkal • platformok: kapcsolatban lévo˝ ágenseket tartalmaznak • fo ˝ platform: mindig aktív, beépített ágensekkel
(pl.kommunikációra, felhasználói felület kiszolgálására) • standard kommunikáció: ACL üzenetekkel
BLSZM-11 – p. 23/28
´ ˝ kornyezet ¨ JADE agensfejleszt oi • Minden ágens egy Java objektum
import jade.core.Agent;
public class HelloWorldAgent extends Agent { protected void setup() { System.out.println("Hello World! My name is" +getAID().getName()); } }
• Standard ágensek, alapveto˝ feladatok ellátására ◦ AMS (Agent Management System): Ágensek futtatása
és felügyelete ◦ RMA (Remote Monitoring Agent): Ágensek
távfelügyelete ◦ DF (Directory Facilitator): Ágensek szolgáltatásainak
kezelése
BLSZM-11 – p. 24/28
´ ˝ kornyezet ¨ JADE agensfejleszt oi
BLSZM-11 – p. 25/28
´ ´ Agensek alkalmazasai (www.agent.ai) • Információs ágensek ◦ Internet- és www-ágensek (search.yippy.com) ◦ Ágensek az elektronikus kereskedelemben (ebay.de) • Interfész ágensek ◦ Partnerszeru˝ kapcsolat (modellezés, önállóan ajánlanak
fel funkciókat, végeznek el feladatokat . . . ) ◦ Perszonalizáció (felhasználó igényeihez való alkalmazkodás . . . ) ◦ Multi-modalitás (kép, hang, egyéb kommunikáció pl. gesztusok . . . ) ◦ Orr-egér, szem-egér . . .
BLSZM-11 – p. 26/28
´ ´ Agensek alkalmazasai • Asszisztensek ◦ Elektronikus levelek kezelése, osztályozása ◦ Intelligens határidonaplók ˝ ◦ Oktató ágensek • Ágens alapú szimulációk ◦ Mesterséges élet (Physis, Egri-Nagy Attila) ◦ Mesterséges ágensek (számítógépes szimulációk,
hardver-eszközök, robotok . . . ) ◦ Raj-intelligencia ◦ Kvantum számítógépek (Hugo de Garis, Richard Feynman)
BLSZM-11 – p. 27/28
´ ´ Agensek alkalmazasai • Szoftvertechnológiai alkalmazások ◦ Nyílt rendszerek építése ◦ Mobil ágensek (mobil kód, chipkártyát alkalmazó
rendszerek, elektronikus kereskedelem . . . ) • Intelligens épületek (www.futurelife.ch)
BLSZM-11 – p. 28/28
