Detail předmětu

Agentní a multiagentní systémy

FIT-AGSAk. rok: 2021/2022

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.

 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. František Zbořil, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav inteligentních systémů (UITS)

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

Prerekvizity

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

Způsob a kritéria hodnocení

  • 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.

Učební cíle

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.

Doporučená literatura

Ferber, J.: Multi-Agent Systems, 1999, Adisson-Wesley, UK, ISBN 0-201-36048-9
Russel, S., Norvig, P.: Artificial Intelligence, a Modern Approach, Pearson Education Inc., 2003, ISBN 0-13-080302-2
Shaheen, F.; Kraus, S.; Wooldridge, M.:Principles of Automated Negotiation. Cambridge University Press, 2014
Shoham, Y, Leyton-Brown, K.: Multiagent systems, Algorithmic, Game-Theoretic, and Logical Foundations,  Cambridge University Press, 2009
Shoham, Y, Leyton-Brown, K.: Multiagent systems, Algorithmic, Game-Theoretic, and Logical Foundations,  Cambridge University Press, 2009
Wooldridge, M.: Reasoning about Rational Agents, 2000, The MIT Press, Cambridge, MA, ISBN 0-262-23213-8

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBI , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MBS , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MGM , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MIN , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor MIS , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MMM , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MPV , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MSK , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NADE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NBIO , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NCPS , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NEMB , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NGRI , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NHPC , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NIDE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NISD , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NMAL , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NMAT , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NNET , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NSEC , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NSEN , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NSPE , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NVER , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NVIZ , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace NISY do 2020/21 , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    specializace NISY , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. František Zbořil, Ph.D.

Osnova

  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.

 

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. František Vídeňský

Osnova

  1. Dvě dvičení systému JASON
  2. Dvě dvičení systému JADE
  3. Dvě dvičení systému JACK

Projekt

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. František Vídeňský
doc. Ing. František Zbořil, Ph.D.

Osnova

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