Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Agentní a multiagentní systémy

AGS Ak. rok 2019/2020 zimní semestr 5 kreditů

Pojem agent, agentní a multiagentní systém, reaktivní a racionální agenti. Základní architektury agentních systémů, vrstvené architektury, subsumpční architektura. Mentální stavy agenta, systémy řízené záměrem a jejich modelování. Architektury BDI systémů. Komunikace v multiagentních systémech, jazyky KQML a ACL, základní interakční protokoly v MAS. Fyzické a mentální konflikty, obecné způsoby řešení konfliktů, volby, algoritmy vyjednávání a argumentace. Koordinované jednání, metody distribuovaného plánování. Sociální chování agenta, principy vytváření koalic, pojmy závazek a norma. Standardy FIPA, abstraktní platforma pro realizaci MAS, životní cyklus agenta. Návrh a realizace multiagentních systémů, metodika GAIA a implementační nástroj JADE.

 

Garant předmětu

Zástupce garanta předmětu

Jazyk výuky

český

Zakončení

zkouška

Rozsah

26 hod. přednášky, 13 hod. pc laboratoře, 13 hod. projekty

Bodové hodnocení

60 zkouška, 20 půlsemestrální test, 20 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Šimek Václav, Ing. (UPSY FIT VUT)
Vídeňský František, Ing. (UITS FIT VUT)

Stránky předmětu

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Absolvent předmětu získá znalosti o současných přístupech k vytváření systémů s autonomními inteligentními jednotkami, které jsou schopny řešit úlohy ve vysoce dynamických prostředích. Dále bude mít student znalosti o řešení problémů souvisejících s multiagentními systémy včetně řešení konfliktů a využívání schopností skupinového jednání. Součástí kurzu jsou cvičení, ve kterých studenti získají zkušenosti s implementací inteligentních agentů a multiagentních systémů.

Dovednosti, znalosti a kompetence obecné

Programování agentních systémů a heterogenních systémů s agenty, vytváření inteligentních systému multiagentními metodami a řešení problémů paralelismu v distribuovaných systémech těmito metodami

Cíle předmětu

Cílem předmětu je seznámit studenty s principy činnosti a s návrhy systémů s agenty - autonomními inteligentními jednotkami a dále se systémy, ve kterých se nachází více takovýchto agentů. Naučit se vytvářet tyto systémy a programovat jednotlivé prvky v nich.

Proč je předmět vyučován

Student získá znalosti jak vytvářet reaktivní a flexibilní, tzn. pohotově a správně reagující inteligentní systémy. Získá  také znalosti realizovat systémy s populacemi agentů, kteří spolu dokáží správně intereagovat. Tyto schopnosti může zúročit v mnoho směrech od webových aplikací služeb, přes autonomní řídící systémy, až po robotické systémy, které budou základem Industry 4, a pro které mají být multiagentní systémy nosnou technologií.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Ke studiu předmětu je zapotřebí mít základní znalosti z oblasti formální logiky, umělé inteligence, modelování systémů a programování.

Literatura studijní

  • Ferber, J.: Multi-Agent Systems, 1999, Adisson-Wesley, UK, ISBN 0-201-36048-9
  • Shoham, Y, Leyton-Brown, K.: Multiagent systems, Algorithmic, Game-Theoretic, and Logical Foundations,  Cambridge University Press, 2009
  • Russel, S., Norvig, P.: Artificial Intelligence, a Modern Approach, Pearson Education Inc., 2003, ISBN 0-13-080302-2
  • Wooldridge, M.: Reasoning about Rational Agents, 2000, The MIT Press, Cambridge, MA, ISBN 0-262-23213-8

Literatura referenční

  • Wooldridge, M.: Reasoning about Rational Agents, 2000, The MIT Press, Cambridge, MA, ISBN 0-262-23213-8
  • Shoham, Y, Leyton-Brown, K.: Multiagent systems, Algorithmic, Game-Theoretic, and Logical Foundations,  Cambridge University Press, 2009
  • Shaheen, F.; Kraus, S.; Wooldridge, M.:Principles of Automated Negotiation. Cambridge University Press, 2014

Osnova přednášek

  1. Úvod do distribuované umělé inteligence, pojem agent, prostředí, rozdělení agentů.
  2. Základní reaktivní a deliberativní architektury umělých agentů, situovaný automat, Subsumpční architektura
  3. Formální přístup k agentním systémům. Modální logiky, epistemické, temporální, CTL a BDI logiky.
  4. Racionální agent, mentální stavy agenta, architektury IRMA, AgentSpeak(L)
  5. Agentně orientované programování, systém Agent-0
  6. Programování agentů v jazyce JASON 
  7. Multiagentní systémy (MAS), obecné principy řešení problémů. Teorie her v MAS.
  8. Komunikace v MAS, KQML a ACL jazyky, interakční protokoly.
  9. Volby, vyjednávání a argumentace. Algoritmy, protokoly a příklady.
  10. FIPA abstraktní architektura agenta. Programování v systému JADE
  11. Společné plánování, distribuované a centralizované. 
  12. Modelování MAS. Role agenta v systému, nástroje pro návrh agenta KGR, GAIA, Prometheus.
  13. Realizace multiagentních systémů pro malá zařízení, mobilní agenti a jejich bezpečnost.

 

Osnova ostatní - projekty, práce

Skupinový projekt - realizace multiagentního systému, skupinové plánování, koordinace, vyjednávání

Průběžná kontrola studia

  • Půlsemestrální písemný test
  • Skupinový projekt
  • Pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena více body, než je minimální hranice uvedená v informačním systému. V opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoPSKSkupInfo
Popoč. labvýuky N204 N205 18:0019:50 1MIT 2MIT xx
Stzkouška2020-02-05 D0206 13:0014:50 1MIT 2MIT 2. oprava
Stostatnívýuky N204 N205 14:0015:50 1MIT 2MIT xx Rezerva AGS
Stzkouška2020-01-29 E104 16:0017:50 1MIT 2MIT 1. oprava
Stostatnívýuky N204 N205 18:0019:50 1MIT 2MIT xx Rezerva AGS
Čtpřednáškavýuky D0206 08:0009:50 1MIT 2MIT MIN xx
Čtzkouška2020-01-16 E104 12:0013:50 1MIT 2MIT řádná
Čtostatnívýuky N203 N204 N205 16:0017:50 1MIT 2MIT xx Rezerva AGS
Čtostatnívýuky N203 N204 N205 18:0019:50 1MIT 2MIT xx Rezerva AGS
poč. labvýuky N203 N204 N205 08:0009:50 1MIT 2MIT xx

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru