IA04 - Fiche de révision

Pour parler d’IA04, c’est ici !

Médian

Agent

Système informatique situé dans un environnement, qui agit de façon autonome et flexible pour atteindre les objectifs pour lesquels il a été conçu.

Il reçoit des données de son environnement et peut affecter celui-ci par ses actions.

Les compétences d’un agent sont les services/choses qu’il peut faire (tâches, actions, raisonnements)
Ses tâches sont les choses qu’il doit faire.
Son but peut être d’atteindre une certaine situation désirable.
Le monde est l’environnement dans lequel l’agent est situé.

Structure

Accessible par son identifiant : AID
Nom de la forme nickname@platform-name, donné lors de sa création
Méthode setup() initialise l’agent

Note	Chaque agent JADE est exécuté sur un thread. L’exécution des threads Java est préemptive, alors que celle des behaviours d’un agent est coopérative.

Types d’agent

Réactifs : réagissent rapidement à un changement de l’environnement, sans raisonnement.
Délibératifs : une action de sa part est le fruit d’une réflexion se basant notamment sur ses objectifs.
Hybrides : Mix des deux, utilisé la plupart du temps.

Behaviours

Un behaviour permet à l’agent d’exécuter une tâche.

Note	On ajoute les behaviours dans le `setup()` de l’agent : `addBehaviour(new BullshitBehaviour())`.

Chaque Behaviour surcharge la méthode action().
La méthode done() indique si le behaviour est terminé ou pas.

Dans certains cas, on peut faire de action() une "machine à états", avec une variable compteur ; à chaque prise en main, un pas est exécuté et on incrémente le compteur de 1.

Types de behaviour

OneShotBehaviour : s’exécute une seule fois, done() retourne true.
CyclicBehaviour : s’exécute à l’infini, done() retourne false.
WakerBehaviour : s’exécute une fois, après un certain délai.
TickerBehaviour : s’exécute à intervalles réguliers.
CompositeBehaviour : classe de base des behaviours composés de sous-behaviours
- SequentialBehaviour : exécute ses sous-behaviours l’un après l’autre.
- ParallelBehaviour : exécute ses sous-behaviours en parallèle.
- FSMBehaviour : Machine à états finis.

Avantages et inconvénients de l’utilisation de behaviours

Avantages :

Un seul thread Java par agent
Meilleures performances (changement de behaviour plus rapide que changement d’agent)

Environnement d’un agent

Il peut être :

Accessible / non accessible : si l’état de l’environnement est complètement observable, l’agent ne doit pas le mémoriser.
Déterministe / non déterministe : si le prochain état est déterminé par l’état courant et les actions des agents. Le résultat des actions est certain.
Épisodique / séquentiel : Les actions des agents sont divisées en épisodes indépendants. Des actions peuvent avoir des conséquences à long terme.
Statique / dynamique : Statique quand la structure de l’environnement ne change pas. L’environnement ne change pas entre deux actions d’un agent.
Discret / continu : continu quand au moins une variable possède des valeurs réelles comme la vitesse, le positionnement. Discret : paramètres entiers.
Compétitif / collaboratif

Actions des agents et environnement

Action : Transformation d’un état global

Le monde a un ensemble fini d’états possibles.
Une action est une transition d’un état e1 à e2, à condition que l’action soit exécutable.
Un opérateur est de la forme <Pré-condition, suppressions, ajouts>
État du monde = ensemble de formules atomiques dont la conjonction est censée affirmer la validité de cet état.
Caractéristiques du monde :
- Il est statique : affecté seulement par les actions d’agents
- Les actions sont séquentielles : pas deux actions en même temps
- Les actions sont décrites par leurs résultats.

Warning

Problème :

Confusion entre ce qui est produit par les agents et ce qui se produit effectivement (entre le geste et son résultat). Un geste devrait être considéré comme une influence et le résultat de plusieurs gestes est obtenu en appliquant les lois de l’univers.

Action : Réponse à une influence

Ce modèle étend le modèle précédent.

Principes d'influences (gestes, tentatives d’actions) et de réactions aux influences.
Opérateur de la forme <pré-condition, post-condition>
État du monde = ensemble de formules atomiques de la forme p(a1,…,an) où p prédicat d’arité n et les a constantes ou termes fonctionnels sans variables
Prend en compte les conséquences des actions simultanées des agents (interactions entre agents).
Permet de décrire les actions considérées comme des déplacements dans un espace physique (application de la mécanique classique)

Action : Processur informatique

Monde composé de processus (programmes en cours d’exécution).
- Processus = automate à états finis, automate à registres, réseaux de Petri
On s’intéresse à l’ensemble de ces entités, leur comportement et les interactions qui s’établissent entre elles.

Action : Déplacement physique

Approche intéressante dans le cas d’agents réactifs planifiant leur trajectoire pour éviter d’entrer en collision, être capables de se rencontrer ou d’évoluer ensemble
Comportement d’un agent : mouvement dans un espace euclidien en fonction du temps.

Action : Modification locale

Une action ne concerne que les entités proches de l’agent : cause locale dont les effets se propagent de proche en proche dans les autres portions de l’espace.
Monde != ensemble de propositions valides. Monde = réseau dont les noeuds sont des entités réelles (êtres, objets) ou abstraites (idées), et les arcs sont les relations qui les relient.

Action : Commande

Aspect cybernétique.

Action = variation d’un certain nombre de paramètres d’entrée d’un système physique pour obtenir des valeurs particulières des variables de sortie.
Action = activité complexe entièrement dirigée vers un but.

Communication : Messages

Tip	Paradigme MOM (Message-Oriented Middleware) Communication asynchrone et persistante entre les entités.

Les agents communiquent par le biais de messages dans une boîte aux lettres FIFO.

ACLMessage m = receive(<template>);
if(m==null) { block(); }
else { /*Des trucs*/ }

Tip	Construction d’une réponse à l’émetteur : `message.createReply()`.

Attributs d’un message

Émetteur (défini par défaut)
Destinataire(s)
Type de message (performatif)
Contenu

/* Création d'un message */
ACLMessage m = new ACLMessage(ACLMessage.REQUEST);

/* Réception d'un type de message uniquement */
ACLMessage m = receive(MessageTemplate.MatchPerformative(ACLMessage.REQUEST));

Note	Des messages peuvent appartenir à une même conversation, identifiée par un `conversationId`.

Performatifs

INFORM : informe qu’une proposition est vraie.
REQUEST : demande d’exécuter une action.
FAILURE : problème lors de l’exécution.
AGREE : accepte d’exécuter une action.
REFUSE : refuse d’exécuter une action.
CONFIRM : confirme la véracité d’une proposition.
DISCONFIRM : infirme la véracité d’une proposition.
NOT-UNDERSTOOD : pa conpri lol

Note	Le performatif d’un message donne sa signification au contenu (REQUEST + "Porte ouverte" = demande d’ouverture de la porte).

Norme FIPA

13 attributs(Paramères) :

performative: désinge le type de message envoyé
sender : désigne l’indentité de l’émetteur du message
receiver : désigne l’indentité de(s) destinataire(s) du message
reply-to : indique que la réponse au message doit être redirigée vers un autre agent à la place de l’agent émetteur
content : désigne le contenu du message
language : désigne le langage avec lequel le contenu est exprimé
encoding : désigne l’encodage du contenu
ontology : désigne l’ontologie dans laquelle sont définis les symboles utilisés dans le contenu
protocol : désigne le protocole d’interaction que l’agent émetteur emploie pour ce message
conversation-id : introduit un identifiant de conversation utilisé pour identifier les actes de la même conversation
reply-with : introduit une expression qui sera utilisée par le destinateur pour indentifier le message, utile lorsque plusieurs conversations de même indentifiant sont utilisées en parallèle
in-reply-to : désigne une expression qui référencie une précédente action dont le message est une réponse
reply-by : désigne une date qui indique la limite avant laquelle l’émetteur souhaite recevoir une réponse

Protocoles d’interaction

Patrons de conversation entre agents.

Request :
- A demande à B d’exécuter une action avec request
- B accepte (agree) ou refuse (refuse) la demande
- B communique :
  - failure s’il a échoué
  - inform-done s’il a réussi
  - inform-result s’il a réussi et qu’il donne un résultat
Query :
- A envoie un query-if ou un query-ref à B
- B peut agree ou refuse. Si il agree, il envoie ensuite :
  - failure en cas d’échec
  - inform pour répondre à query-if
  - inform-result pour donner le résultat de query-ref
Propose permet à A de proposer à B de faire l’action décrite quand il en recevra son acceptation :
- A envoie un propose à B (B peut avoir fait un call-for-proposal auparavant)
- B envoie accept-proposal ou reject-proposal
Subscribe :
- A souscrit avec subscribe auprès de B afin d’être informé d’un changement d’état
- B répond en envoyant un inform-result (contenu : état de l’objet souscrit) dès que l’objet souscrit change.
Contract Net

Système multi-agents

Un conteneur d’agents est un environnement contenant plusieurs agents.

La plateforme contient l’ensemble des conteneurs actifs.

Des agents sont déjà présents dans le conteneur principal lors de sa création :

AMS (Agent Management System) : service de pages blanches (répertoire d’identifiants d’agent (AID)) et de cycle de vie des agents.
DF (Directory Facilitator) : service de pages jaunes (basé sur le type de service), permet à un agent de trouver d’autres agents pour communiquer.
MTS ou ACC : gèrent les messages.

Conception : Méthode JADE

Analyse ←→ Conception → Implémentation & tests

Note	La phase d’analyse, contrairement aux deux autres, est indépendante de la plateforme JADE.

Analyse

Use cases : définir les besoins du système
Types d’agent : un type par utilisateur et par dispositif, un type par ressource. Distinguer graphiquement les humains, les agents et les ressources.
Fonctionnalités des agents : construire une table des fonctionnalités. Commencer par les plus claires.
Accointances (relations) : décrire les interactions entre agents.
Raffinement des agents, nommage, pages jaunes
Déploiement des agents : diagramme de déploiement indique les hôtes physiques des agents.

Documents résultant de la phase d’analyse :

Diagramme UML (use-cases)
Diagramme du SMA
Table des fonctionnalités
Diagramme de déploiement (comportant les hôtes physiques etc.)

Conception

Fusion, renommage, division des agents.
Spécification des interactions : table d’interactions pour chaque agent.
- Une interaction possède un nom, une fonctionnalité associée, un protocole, …
Patrons de messages
Description des services
Interactions agent-ressources
Interactions agent-utilisateur
Behaviours internes des agents
Définition d’une ontologie
Sélection du langage de contenu

Simulation

Phénomène naturel → Modèle → Simulation

Simulation continue : modèle du système sous la forme d’équations différentielles. Résultat : courbe…
Simulation discrète : modèle soumis à une suite d’évènements le modifiant. Rapide mais plus complexe à programmer.
Simulation par agents : modèle centré sur les entités et leurs interactions. Permet de rapidement tester une hypothèse, de mettre en évidence l’existence ou non de situations stables.

Simulation par agents

Modélisation d’une population : on associe un agent à chaque individu, et on détermine sa structure interne (physique, mentale) et son comportement (réactif, cognitif).

Un agent est situé en x,y et possède un voisinage, qu’il peut percevoir localement. Il peut se déplacer dans l’environnement, et modifier l’état des objets et autres agents du voisinage.

Trois concepts fondamentaux :

Modèle : structure logique de la simulation.
Simulation : moteur responsable de la notion de temps.
Visualisation.

MASON

MASON comporte deux parties bien séparées : le modèle et la visualisation.

REST & SOAP

REST

Note	REpresentational State Transfer Modèle idéalisé des interactions dans une application web basé sur la ressource - ensemble de contraintes architecturales pour minimiser le temps d’attente et maximiser l’indépendance et l’extensibilité des implémentations de composants.

Point clé de REST : l’état des données que les composants communiquent. Ils transfèrent des représentations de l’état d’une donnée.

Ressource peut être représentée comme :
- Du XML, du JSON…
- Une ligne de table de BDD
Représentation REST comprend :
- Contenu (bytes)
- Méta-données décrivant le contenu
- Méta-données décrivant les méta-données
Deux principes fondamentaux :
- Accès à toute ressource par une interface uniforme (GET, PUT, POST, DELETE)
- Toute ressource est identifiée par une URI.
Trois classes d’éléments :
- Éléments de données (ressources)
- Éléments de connexion (connecteurs)
- Éléments de processus (composants)
Quatre principales méthodes :
- get : obtenir une ressource
- put : créer une ressource
- post : Mettre à jour/modifier une ressource
- delete : supprimer une ressource

Final

Logique modale

Extension de la logique des propositions dont la syntaxe permet d’écrire des propositions bien formées (formules).

Tip	Développée pour étudier différentes modalités → distinction entre le vrai nécessaire et le vrai possible.

Proposition : la porte est ouverte
Prédicat : il existex porte(x) ^ ouverte(x)

Une formule est vraie ou fausse. Soit p, soit non p.

Tip	Logique des propositions `p → q` : si p et vrai, q est vrai. Si p est faux, q peut être vrai ou faux.

Possibilité, capacité, obligation, connaissance, nécessité… La vie n’est pas binaire.

Note	Modalité Forme particulière d’une action, d’un fait, d’une pensée, d’un être, d’un objet.

Note	Adverbe de modalité Ce qui modifie le sens d’une phrase entière et pas seulement celui d’un mot isolé.

La porte est ouverte : connaissance (peut être vrai à un instant, mais également faux)
Il est possible que la porte soit ouverte : possible
racine de 2 est un nombre irrationnel : nécessaire

Principe

♦ → possible
■ → nécessaire
K → sait que
B → croit que
O → obligatoire
A → permis

Exemple : ♦ la porte est ouverte (♦p)

Si P est un ensemble de propositions, les propositions bien formées (PBF) est le plus petit ensemble contenant P et tq si φ et ψ sont des PBF alors :

¬φ est une pbf
φ ∨ ψ est une pbf
■φ est une pbf
♦φ est une pbf

Tip	Différence entre logique des propositions et logique modale En logique modale, on définit la théorie des mondes possibles ; un monde est tjr caractérisé par les propos qui y sont vraies ou fausses, mais un modèle peut comporter plusieurs mondes.

La validité de chaque PBF est donnée monde par monde, sans tenir compte des autres.

Nécessité

Une proposition φ est nécessairement vraie (■φ) dans le modèle si elle est vraie dans tous les mondes du modèle.

Mais cette version est trop simple : On devrait pouvoir avoir ■φ valide dans un monde mais pas dans un autre. Un monde n’a des informations que sur les mondes qui lui sont accessibles.

Accessibilité

Un monde représente un état de l’environnement d’un agent. Depuis le monde où il est, il en voit d’autres qui lui paraissent possibles (accessibles). Ce qui parait être nécessaire à un agent est ce qu’il voit partout.

Modèle standard de Kirpke

M = (W,L,R) où :

W est un ensemble dénombrable de mondes
L : W → 2^p est une fonction qui à partir d’un monde donné, donne l’ensemble des propo atomiques vraies
R est inclus dans W x W est une relation d’accessibilité entre deux mondes

Tip	`M \|=_{w} A` → La fbf `A` est valide dans tout monde `w` de `M`.

Propriétés

Une formule peut être nécessaire dans un monde sans être valide dans tous les mondes : il suffit qu’elle ne soit pas valide dans le monde où elle est nécessaire.
Une formule valide dans le modèle est nécessaire dans tous ses mondes
Les opérateurs ■ et ♦ sont duals :
- Quelque chose est possible ssi sa négation n’est pas nécessaire
- Quelque chose est nécessaire ssi sa négation est impossible (pas possible)

Propriété K

Si les formules φ → ψ et φ sont toutes deux nécessaires, alors la formule ψ l’est aussi.

Propriété Nec (nécessitation)

Si φ est valide dans un modèle, alors ■φ est valide dans ce modèle : φ → ■φ

Logique K

L’ensemble des formules valides dans tous les modèles standard s’appelle la logique K.

Relation d’Accessibilité

Si tout monde w est accessible depuis lui-même, R (relation d’accessibilité entre deux mondes) est réflexive
Si, quand w' est accessible à partir de w, w est accessible à partir de w', R est symétrique
Si, quand w' est accessible à partir de w et que w" est accessible à partir de w' alors w" est accessible à aprtir de w : R est transitive
Si pour toit w il existe un monde w' accessible alors R est sérielle
Si quand deux mondes w' et w" sont accessibles à partir de w sont accessibles entre eux, R est euclidienne

Logique modale épistémique

Logique de la connaissance et de la croyance, représentée par ■, ou K.
Kφ signifie l’agent sait φ ou l’agent croit φ.
Connaissance != croyance. Un agent ne doit pas savoir qqch de faux, alors qu’il peut croire qqch de faux.
Il faut donc ajouter des axiomes à la logique K : (T), (D), (4) et (5).
- (T) : Kφ → φ (s’il connait φ alors φ est valide - ce qu’il croit est vrai)
- (D) : Kφ → ♦φ (s’il connaît φ alors φ est possible - sa connaissance n’est pas contradictoire)
- (4) : Kφ → KKφ (s’il connaît φ alors il sait qu’il connaît φ)
- (5) : ♦φ → K♦φ (s’il ne connaît pas ψ alors il sait qu’il ne connait pas ψ (introspection négative))

Logique propositionnelle dynamique (PDL)

Logique des programmes, peut se voir comme une logique modale de l’action.
à finir

OWL - Ontology Web Language

Note	Ontologie Ensemble fini d’axiomes pouvant introduire de nouveaux concepts et propriétés, déclarer des assertions de relations de spécialisation (superclass/subclass) ou de généralisation, déclarer des propriétés de propriétés

Note	FOAF Friend of a friend : Ontologie RDF permettant de décrire des personnes et les liens qu’elles entretiennent entre elles.

Note	RDF Ressource Description Framework : Modèle de graphe destiné à décrire de façon formelle les ressources web et leurs métadonnées, de façon à permettre le traitement automatique de telles descriptions.

Éléments structurants

Classes - owl:Class
Attributs - owl:DatatypeProperty
Relations - owl:ObjectProperty : liens que les objets ont entre eux (WOW MERCI)
Classes hiérarchisées par l’utilisation de rdfs:subClassOf

DatatypeProperty

rdfs:range pointe vers un type de données XSD parmi lesquels xsd:string, xsd:boolean

ObjectProperty

Sous-classes de owl:ObjectProperty :

owl:TransitiveProperty
owl:SymmetricProperty
owl:FunctionalProperty

Système à base de connaissance

Ontologie : TBox
Assertions associées à une TBox : ABox

SPARQL

Tip	Courte vidéo explicative https://www.youtube.com/watch?v=FvGndkpa4K0

SPARQL est un langage de requêtes dans des bases RDF, qui permet d’écrire des requêtes pour des graphes étiquetés orientés.

Forme d’une requête

Triplet

emp3 title "vice president"
sujet → titre → objet

Patron de triplet

Extension d’un triplet RDF où peuvent figurer des variables en place du sujet, du prédicat et de l’objet.

{ ex:jean foaf:interest ?y . } → Tout triplet RDF dont le sujet est la ressource ex:jean et dont le prédicat est foaf:interest.

Patrons de graphe

Une requête SPARQL contient un patron de graphe RDF, lui-même composé de patrons de triplet.

Select

SELECT ?z ?type
WHERE {
  ex:jean foaf:interest ?x .
  ?z foaf:isPrimaryTopicOf ?x ;
     rdf:type ?type .
}

Ci-dessus, sélectionner tous les éléments et leur type, dont le sujet principal est l’intérêt de Jean.

Filtrage simple (houba houba)

SELECT DISTINCT ?person
  WHERE {
    ?person foaf:givenname ?pre .
    FILTER (?pre = "jean")
}

Filtrage évolué (houbi)

Par expressions régulières :

SELECT DISTINCT ?resume
  WHERE {
    ?x ex:hasResume ?resume  .
    FILTER (regex (?resume, "[mj]\\w{2,4} 2\\d{3} ","i"))
}

Modification des résultats de requête

DISTINCT : solutions uniques
ORDER BY : modif de l’ordre
OFFSET : début à un certain rang
LIMIT : restriction du nb de solutions

SELECT  ?name
WHERE   { ?x foaf:name ?name }
ORDER BY ?name
LIMIT   5
OFFSET  10

Types de requête

ASK retourne un booléen (vrai si le patron a une solution dans le graphe)
- ASK WHERE { … }
SELECT retourne une liste de n-uplets (matchings de l’ensemble des variables vers les éléments du graphe RDF)
CONSTRUCT construit un graphe RDF sur le patron de graphe
- CONSTRUCT { … } (WHERE { … })?
DESCRIBE crée un graphe dont la forme est fournie par le processeur
- DESCRIBE ?x ?y WHERE { … }

guojinshan / jade_sma Goto Github PK

jade_sma's Introduction