Uma linguagem para especificação da dinâmica dos fatos institucionais em sistemas multiagentes

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e SistemasEsta dissertação foi desenvolvida considerando que Sistemas Multiagentes (SMA) são compostos por três dimensões distintas e independentes: agentes, ambiente e instituição. Os agentes podem atuar sobre o ambiente e a instituição alterando o estado dessas estruturas. Este trabalho concentra-se especificamente em fatos que provocam alterações no estado da instituição, que, neste trabalho, são chamados fatos institucionais. Os fatos institucionais podem ser resultado da ação direta dos agentes. Um agente pode, por exemplo, interagir com a instituição para adotar um determinado papel ou para comunicar que cumpriu uma obrigação que lhe fora atribuída. Em outras situações, no entanto, o estado da instituição pode ser alterado a partir de fatos verificados no ambiente ou na própria instituição. Essa abordagem tem inspiração na teoria da Construção da Realidade Social, proposta por John Searle. Um agente cruzando um semáforo fechado, por exemplo, é um fato ocorrido no ambiente e que tem uma consequência em nível institucional, que é a violação de uma norma. Esse agente, no entanto, pode não ter intenção em comunicar a violação à instituição pois isso pode ter consequências contrárias a seus objetivos. Nesse caso, é conveniente que a instituição identifique a violação da norma a partir do fato ocorrido no ambiente, independente da vontade do agente. A partir dessas questões, este trabalho propõe um modelo para definir alterações no estado da instituição a partir de eventos e estados verificados no ambiente ou na própria instituição. Com base no modelo proposto, propõe-se também linguagem de programação para escrever regras que definem alterações no estado da instituição e uma arquitetura que foi implementada. Por fim, para avaliar o modelo proposto, a implementação realizada é incorporada em dois SMA. Como resultado desses estudos, observou-se a possibilidade de simplificação no raciocínio e atuação dos agentes, que podem concentrar-se em atuar sobre elementos do ambiente sem conhecer integralmente as instituições com que se relacionam na realização de suas tarefas. Verificou-se também que o modelo proposto pode contribuir com a persistência do SMA, além de conferir-lhe a característica do poder institucional.This work was writen regarding Multiagent Systems as composed by three distinct and independent dimensions: agents, institution and environment. The agents can act over the environment and institution causing changes on these structures. The state of the institution can, moreover, be changed as result of facts that have occurred in the environment or even in the institution. This approach is inspired on the theory of Construction of Social Reality, proposed by John Searle. For instance an agent running through a red traffic light means a norm violation. In this case, the fact of an agent running through a red traffic light is an action of the agent over the environment and the norm violation is the new institutional state. Up on the basis on this approach is proposed a model to state changes on the state of the institution as consequence of facts occurred in the environment or even in the institution. Based on the model, it is also proposed a programming language and an architecture that was implemented. Finally, in order to evaluate the model, the implementation is inserted in two experimental Multiagent Systems. As results, it was possible to observe the possibility of simplification on the agent's reasoning and acting. The agents can focus on acting over environment elements without any awareness about the institutional infrastructure of the system. The model can also contribute to the system persistence and give to the system the feature of institutionalised power