mrs: an introduction © a. d’angelo multi robot systems: an introduction antonio d’angelo

MRS: an Introduction © A. D’Angelo

Multi Robot Systems: an Introduction

Antonio D’Angelo


Agente Completo

agente completo: sistema in grado di soddisfare i propri obiettivi con risorse direttamente acquisibili e controllabili senza intervento umano

autonomia: capacita' di un agente ad eseguire un compito predefinito in assenza di operatore umano


Definizioni a Confronto

embodiment autosufficienza situatedness autonomia

Pfeiffer Brooks

embodiment intelligenza situatedness emergenza


Caratterizzazione

Agente completo Sistema valore Nicchia Bilancio Ecologico


L'agente trasduce nell'ambiente il flusso di segnali sensoriali in ingresso producendo una sequenza di comandi motori in uscita

Situatedness


Embodiment

ciascun agente è realizzato con una struttura fisica (le sue componenti sono parte dell'ambiente)

capacità di rapportarsi con il mondo reale (dare significato alle azioni prodotte nell'ambiente)

symbol grounding: ancorare il proprio sistema simbolico alle caratteristiche da esso rilevabili


non esistono agenti universali ciascun agente ha limiti operativi ben

specificati assunzioni implicite nello sviluppo

dell'agente autonomo il sistema risulta più semplice da

realizzare

Nicchia


Sistema Valore Individuale

misura che permette di evidenziare la rilevanza senso-motorio per il singolo agente rispetto ai goal individuali all'interno della nicchia

metodo alternativo di definire la gestione del coordinamento fra comportamenti, e realizzabile con un arbitraggio statico o dinamico


Agente Autonomo

situato corporeo reattivo stabile adattivo


Colonia di Agenti

Agente sociale Situatedness Embodiment Dinamica dell'interazione Fluidità della morfologia corporea Proprietà di benevolenza


Architetture Multiagente I

Mataric comportamento adattivo di gruppo

Parker comportamenti motivazionali

Rude comunicazione implicita ed esplicita via network

Steels sviluppo orientato al comportamento


Architetture Multiagente II

Stone apprendimento multilivello

Kube scambio di task su suggerimento percettivo

Pagello & D'Angelo coordinamento implicito fra comportamenti

Dorigo ant systems


Agente Sociale

La dimensione corporea dell'agen-te sociale è una sua proprietà rile-vante, indipendentemente dal livello di embodiment posseduto dai singoli agenti

cooperazione e coordinamento Capacità di comunicazione


Stigmergia

Informazione situata sign-based cue-based Coordinamento implicito Rafforzamento o smorzamento

dell'altrui comportamento


Pressione Sociale

Spinta alla realizzazione del comportamento collettivo

Interferenza Competizione sulle risorse Competizione sugli obiettivi Regole sociali


Sistemi Valore

L'agire collettivo di un gruppo di indi-vidui si basa sul comportamento indi-viduale di ciascun agente singolo

Coordinando opportunamente i com-portamenti individuali di ciascun agente, questi possono combinarsi per dar luogo all'unico comportamento collettivo emergente dai comportamenti individuali


Valore Individuale/Sociale

Sistema valore individuale, ciò che è rilevante per l'individuo

Sistema valore sociale, ciò che è rilevante per il gruppo dal punto di vista senso-motorio

Coordinazione dei comportamenti individuali per ottenere il comporta-mento collettivo


Comportamenti Sociali

comportamenti paragonabili ad atti ri-flessi che introducono un bias nel com-portamento dell'agente per agevolare il presentarsi di situazioni favorevoli rispetto agli obiettivi del gruppo

Sono scelti non in base alla funziona-lità ma in vista del comportamento che si vuole dare al gruppo


Arbitraggio Sociale

I sistemi a valore individuale e sociale possono collassare nel modulo di arbi-traggio del singolo individuo.

Il sistema a valore sociale deriva da un uso intensivo dell'euristica nella costruzione dell'arbitraggio

formalizzabile nel meccanismo della pressione sociale con cui il sistema va-lore sociale modifica il sistema valore individuale


Sistema valore sociale

racchiude tutto ciò che è rilevante per il gruppo dal punto di vista senso-motorio

l'uso della componente motoria è de-terminata dal livello di embodiment dell'agente; pertanto,

nel caso dell'agente sociale tale com-ponente assume una rilevanza maggio-re rispetto al caso individuale.


Macroparametri

La morfologia del gruppo dipende dalla disposizione degli agenti com-ponenti nella nicchia

Macro-percezioni: sistema percettivo ad hoc, eventualmente basato sull'euris-tica, che permette al gruppo di acquisire informazioni sullo stato dell'ambiente

Macroparametro: funzione scalare associata alla macro-percezione


Macropercezioni

Le macro-percezioni evidenziano confi-gurazioni dell'ambiente che sono importanti per il gruppo trascurabili per il singolo agente

in quanto non correlate con la sua utilità individuale


Morfologia del Gruppo

Nessuna assunzione viene fatta sulla morfologia dell'agente collettivoin quanto dipendente dalla disposizione

degli agenti componenti nella nicchia Nessun sistema valore implicito built-

in è assegnato allo scopo.


Macro Percezioni

Il gruppo, considerato come un agente autonomo, può essere dotato di un sistema percettivo ad hoc, eventualmente basato sull'euristica, che gli permetta di acquisire informazioni

sullo stato dell'ambiente, ossia macro-percezioni, senza trascurare i vantaggi che in questo

caso l'embodiment è in grado di fornire.


Mente Sociale L'insieme di valori per il gruppo è tutto

ciò che ha un valore indiretto per il singolo agente.

Obiettivo della mente sociale di un agente è quello di verificare che i valori di gruppo adottati si mantengano su livelli adeguati,

adatti al task collettivo da realizzare


Archittetura del Gruppo

Dal punto di vista architetturale il gruppo assume un aspetto simile al singolo agente dove

ciascun comportamento è alimentato dalle macro-percezioni, e

e genera azioni che si manifestano tramite le azioni individuali degli agenti del gruppo.


Pattern di Attivazione

Il valore sociale si differenzia da quello individuale nei comportamenti che sono definiti implicitamente come pattern di attivazione dei comportamenti dei singoli agenti.

Il gruppo definisce un insieme di valori appartenti alla mente sociale di ciascun

agente individuale. caratterizzabili da parametri che possono

essere rilevati nell'ambiente da ciascun agente e vengono acquisiti attraverso le macro-percezioni.


Macroparametri

Ogni parametro ha una sua specificità che dipende dalla morfologia del gruppo e dai suoi obiettivi.

La loro scelta è il punto più critico di tutta l'architettura rappresentando informazioni che nell'ottica del singolo agente autonomo self-interested non sono significative

riflettono aspetti dell'ambiente che non sono interessanti individualmente.

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