Desenvolvimento de uma arquitetura híbrida e distribuída para sistemas multiagentes e sua aplicação no futebol de robôs

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação.Dentre as principais dificuldades encontradas para a construc¸ #ao de sistemas multiagentes em que existe a disponibilidade de um sistema de vis#ao global, como ´e o caso de algumas categorias de futebol de rob#os, pode-se destacar: a necessidade de resposta em tempo real para identificac¸ #ao dos objetos em cena, conhecimento do ambiente, distribuic¸ #ao das compet#encias de controle entre os comportamentos reativos a cargo de cada agente e os comportamentos deliberativo e estrat´egico, a cargo da entidade central. Este trabalho descreve a implementac¸ #ao de uma arquitetura h´ýbrida reativa x deliberativa e distribu´ýda para controle de sistemas multiagentes equipados com sistema de vis#ao global e dotados de sensores e vis#ao local, e sua aplicac¸ #ao em ambientes de futebol de rob#os. A arquitetura h´ýbrida proposta ´e composta pela integrac¸ #ao de modelos de arquitetura deliberativa e reativa. Esta arquitetura ´e distribu´ýda em duas partes. A primeira parte ´e implementada em uma entidade central e possui os n´ýveis: estrat´egico e de ac¸ #ao. Por outro lado, a segunda parte da arquitetura ´e implementada diretamente nos rob#os EyeBot (embarcada), e possui os n´ýveis: de comportamento e de execuc¸ #ao. Assim, este novo modelo de arquitetura proposta distribui as compet#encias de forma que tarefas relacionadas aos n´ýveis estrat´egicos e de ac¸ #ao, tais como reconhecimento do ambiente, dos agentes que fazem parte da equipe, da equipe advers´aria e bola foi realizado por um sistema de processamento de imagens em uma entidade central. Por outro lado, informac¸ #oes de natureza reativa, tais como controlar a bola, vagar pelo ambiente, desviar de obst´aculos s#ao realizados por um sistema de processamento embarcado. Many difficulties must be faced during the development of multi-agent systems equipped with global vision, as is the case of some robotic soccer leagues. We can emphasize the real time constraints for scene objects recognition, the environment knowledge acquisition, and the distribution and allocation of control competencies between the agents# reactive behavior repertoire and the strategic and deliberative behavior of the central control entity. This work describes the implementation of a distributed and reactive x deliberative hybrid architecture to control multi-agents system with on-board sensors and cameras where a global vision device is present. We also describe its application in the robot soccer environment. The proposed hybrid architecture is compounded by the integration of the reactive and deliberative models and distributed in two parts. The fist one is implemented in a central control entity and possesses the strategic and action level. The second part is implemented in the physical mobile agents, the EyeBots, and possesses the behavior and execution level. Thus, the new architecture model proposed here distributes competencies in such way that strategic and action related tasks, as scene, team players and adversary players recognition and ball location is supplied by the central control entity with the global vision system. On the other hand, reactive actions as ball control, wandering and obstacle avoidance are implemented in the embedded control system