Semantic Service Management for Service-Oriented MAS

Agentes, General, Servicios 2 Comments »

por Elena Del Val

El trabajo de tesis trata sobre cómo construir sistemas de agentes que se relacionan en redes complejas. Los resultados muestran que se pueden construir sistemas descentralizados, sin ningún tipo de control, donde los agentes son capaces de localizar los que necesitan realizando búsquedas activas. Los agentes se agrupan por similaridad (homofilia) y son capaces de adaptarse a cambios en el entorno (cambios en la demanda de los recursos) y también de superar situaciones en las que existan agentes que no colaboren en la tarea de búsqueda de información.

La revisión del estado del arte es complicada porque hay muchas áreas involucradas. Se organiza en torno a 3 preguntas clave:

  1. cómo se estructura la red -> sistemas centralizados, distribuidos y descentralizados
  2. comportamiento ante cambios en el entorno -> sistemas auto-organizados, emergencia
  3. comportamiento ante entidades que no cooperan -> aislamiento e incentivos Los resultados más usados en este campo son los que vienen de la teoría de juegos

El modelo formal del sistema es una red, donde los nodos son agentes u organizaciones complejas (que se ven como una única entidad) y las relaciones existentes entre ellas. Las entidades están definidas a través del conjunto de roles que desempeñan, cada uno de los cuales tiene asociado un conjunto de servicios que modelan qué es lo que el agente sabe hacer.

El caso más simple se produce cuando tenemos un sistema centralizado. Fue el principio de la tesis y en él simplemente se establece un sistema mediado por un Service Facilitator (SF). Se encarga de registrar los servicios de todos los agentes que forman el sistema y de resolver las consultas que se produzcan en el sistema, de forma semejante al rol del UDDI dentro de las plataformas orientadas a servicios. Si no se encuentran servicio adecuado, se trata de descubrir una composición de servicios que se ajuste a las necesidades. Pero esta no es una solución útil para sistemas dinámicos y abiertos, así que se ha optado por una

El primer problema es cómo crear las redes para que se puedan localizar los servicios sin tener un registro central que se encargue de organizar los servicios. Para eso se emplean redes basadas en un concepto llamado homofilia. Básicamente, resume la tendencia de las personas a interactuar con otros que son semejantes a ellos. Empleando esta idea, se crean redes en los que los nodos tienen tendencia a conectarse con otros agentes semejantes a sí mismos. De esta manera se obtiene una red con una estructura de growing network (los agentes se añaden a la red a medida que van llegando), con una distribución exponencial de grado. Una característica interesante es que de esta forma se consiguen redes navegables: es posible localizar un servicio teniendo en cuenta la información de los vecinos exclusivamente (racionalidad acotada). La estructura tienen ciertas características de small-world (caminos cortos e índice de clustering significativo).

Con esta formación, cuando se desea localizar un servicio, si nadie de nuestros contextos lo puede realizar le preguntaremos al vecino más prometedor que trate de localizar a un agente que sí lo proporcione. Para ello simplemente tenemos que localizar cuál de nuestros vecinos se parece lo suficiente al servicio que necesitamos y además se tiene en cuenta su grado (cuanto más conectado esté más probabilidades tendrá de encontrar el servicio que necesitamos). Este proceso se repite hasta que se localiza el servicio deseado. Aunque a priori puede parecer ineficiente tener que hacer un búsqueda cada vez que se necesita algo, en el caso de sistemas dinámicos, la sobrecarga de mantener actualizada la lista de servicios es mucho mayor. Y el problema se agrava si hablamos de sistemas distribuidos en los que los repositorios de servicios están replicados en la red.

Para evaluar el rendimiento, se ha comparado con distintas topología de red (random, scale-free, preferential attachment) y diferentes estrategias de búsqueda (random walk, degree, similaridad y homofilia). Se observa que la navegación por grado en redes de tipo scale-free y la basada en homofilia obtiene resultados simulares (en cuanto a las longitudes de los caminos que necesita en las búsquedas y la tasa de aciertos). Sin embargo, las redes scale-free son mucho más sensibles a sabotajes (provocar el fallo de un nodo muy conectado) y en el caso de las redes con homofilia se consigue una degradación mucho más lenta.

Esta alternativa funciona bien si se conoce la carga del sistema, es decir, si el número y el tipo de servicios que se piden en el sistema no cambia. Pero en el caso de sistemas dinámicos, en los que esta carga del sistema cambia, puede optimizarse el rendimiento del sistema adaptando la estructura de la red. Vamos a tratar de hacerlo también de forma descentralizada: cada agente toda la decisión de forma aislada sin conocer ni consultar el resto de lares, teniendo en cuenta únicamente el tráfico que pasa por él. Se plantean dos estrategias: modificar los enlaces o modificar los propios agentes. Para modificar los enlaces, se considera que éstos tienen una utilidad de decae con el tiempo, de manera que si un enlace no se ha usado durante mucho tiempo (y no es vital para el agente, éste puede decidir eliminarlo y tratar de conectarse con otro nodo. Para eso, mantiene una lista de candidatos a partir de los agentes que ha ido encontrando en la red que utiliza como posibles vecinos alternativos cuando cambia la situación. La segunda posibilidad es que si un nodo detecta que ya no es útil puede

Por último, podemos relajar la asunción de que todos los agentes quieran cooperar. En ese caso, podemos encontrarnos con el caso (muy real) de que agentes decidan no colaborar en la transmisión de las búsquedas. Esto puede afectar gravemente al rendimiento global del sistema, por lo que se trata de buscar una solución a este problema. De nuevo se plantean 2 posibilidades: aislar a los vecinos que no cooperan (ostracismo) o tratar de convencerlos de que cambien de comportamiento. En el primer caso se emplea un mecanismo semejante a la redirección de enlaces.. Se les asocia una utilidad que decae con el tiempo de forma si un agente no colabora de forma reiterada, en helase perderá importancia y finalmente se reemplazará. A la hora de redirigir en enlace, se ha comprobado que proporciona mejores resultados en enlazarse con un nodo semejante al nodo que se ha desconectado (usando el criterio de homofilia). SIn embargo, este mecanismo no funciona bien si el número de agentes que no colaboran es alto o éstos tienen un grado elevado. Por eso se trata de usar mecanismos basados en incentivos para tratar de que los agentes que no colaboran cambien de comportamiento. Los incentivos tratan de premiar el comportamiento de los agentes que colaboran de manera que el resto de agentes funcionen por imitación y adapten su comportamiento a de aquellos vecinos que obtienen mejores beneficios. Esto no garantiza la colaboración y de hecho los resultados son semejantes cuando no hay una masa crítica de agentes que comienzan colaborando. Sin embargo, la combinación de los dos métodos: incentivos para tratar de caminar el comportamiento de agentes y aislamiento cuando no se produce este cambio, permite que emerja un comportamiento general de colaboración incluso cuando el número inicial de agentes que colaboran está muy por debajo de los egoístas (inciso en una proporción de 30-70).

Y con esto acaba la presentación de la tesis. Os dejaré más información sobre los artículos que hemos publicado sobre estos temas

Actualización 8-mar-2013: Ya se puede descargar la tesis desde  http://hdl.handle.net/10251/27556 

Microcluster "Social and Economic Computing"

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Acabo de ver que nos han aceptado el microcluster "Social and Economic Computing". Enhorabuena a los premiados ;-)

Los microclusters son una una iniciativa del campus de excelencia de las universidades valencianas VLC/Campus, con la que se pretende aunar sinergias (siempre he querido escribir esa frase) para crear grupos de trabajo interdisciplinares e interuniversitarios.

En nuestro caso, el microcluster está formado por dos grupos de investigación: el grupo de tecnología informática/intelligencia artificial (GTI-IA) de la UPV y el grupo de comportamiento económico-social (ERI-CES) de la UV.

En el siguiente enlace podéis encontrar el listado completo de los microlusters seleccionados.

Científicos precoces

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Uno grupo de niños de entre 8 y 10 años han publicado un artículo científico sobre el estudio que han realizado acerca del comportamiento de las abejas. En concreto, si son capaces de reconocer patrones y colores.

El artículo, Blackawton bees, se ha publicado en Biology Letters, una revista con un factor de impacto de 3,5. Mantiene el estilo original de los niños e incluso sus ilustraciones hechas a mano y pintadas con lápices de colores.

El artículo es el resultado de un proyecto de ciencia en la calle (Street Science) llevado acabo por el colegio de primaria Blackawton, en Devon (UK). Puedes consultar la página del proyecto.

Increíble lo que se puede hacer con unos buenos maestros y la motivación adecuada. ¿La enseñanza hoy en día es peor? Cosas como esta dicen que no ¿no te parece?

(fuente: Wired)

Copiar DVD de Snow Leopard

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En el grupo hemos comprado varias licencias de MacOS X Snow Leopard, pero con las licencias sólo han venido 2 DVD. Es un problema porque para actualizar los equipos nos va a llevar algo así como un mes... y eso si somos rápidos pasándoselo al siguiente. Está también el asunto de irte fuera varios días con el portátil y no poder llevar un disco del sistema por si las moscas. Y para acabar lo poco que me fio de la perdurabilidad de los soportes ópticos (tengo discos de hace 3 ó 4 años que ya no puedo leer).

Así que aquí simplemente te voy a contar como te puedes hacer una copia de un disco original. No es complicado y seguro que hay infinidad de alternativas. Simplemente se trata de crear un nuevo DVD maestro. Así es como lo he hecho yo

  1. Abre la Utilidad de Discos y seleciona Nueva imagen
  2. Selecciona la unidad de DVD (no el disco); esto no sé si tiene sentido
  3. Elige como formato de la imagen DVD/CD maestro y graba la imagen
  4. Una vez generada no la montes, simplemente introduce un DVD de doble capa (de los caros) y graba la imagen que acabas de generar en él.

Imagen 5

Y, voilà, ya tienes una copia de un disco arrancable. No he probado, pero estoy seguro de que puedes usar la imagen que has generado para actualizar desde una versión anterior de MacOS sin tener que quemar un DVD.

Actualización 9-mar.: Acabo de probar a actualizar directamente con la imagen del disco duro (aún no la había borrado) y NO SE PUEDE. Al ejecutar la aplicación de instalación aparece un mensaje indicando que para poder actualizar el S.O. hay que grabar la imagen en un DVD.

Beca de Introducción a la investigación en el CSIC

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Como en otras ocasiones, se ha publicado la convocatoria para la formación de investigadores del CSIC. Es una beca pensada para alumnos de últimos cursos de carrera, para realizar una estancia en un centro del CSIC, supervisado por sus investigadores, entre los meses  de junio y septiembre.

Aquí tienes el listado con los temas posibles en los que trabajar. Ya puestos, te recomiendo los del IIIA, en Barcelona. Particularmente, el que lleva por título "Aplicación facebook para el estudio del castigo distribuido en entornos
virtuales"
(JAE-INT-1594), dirigido por Jordi Sabater, y cuya descriptión te dejo aquí:

"En comunidades abiertas y distribuidas con un componente básico de interacción social entre agentes podemos observar los efectos emergentes de dichas interacciones.

En el marco de estudio de sistemas multiagentes, los diseñadores de agentes buscan incluir los mecanismos necesarios para que los agentes inteligentes sean capaces de interactuar de manera racional con los humanos. Los humanos, y como resultado emergente de sus interacciones, hemos desarrollado las conocidas "normas sociales" que restringen y coordinan nuestro comportamiento. Las normas sociales se caracterizan como normas que resuelven problemas de acción colectiva.

De la misma manera, los humanos hemos desarrollado mecanismos de imposición y mantenimiento de normas tal y como puede ser el castigo. Debido a las restricciones que nos imponen las sociedades virtuales, tanto el cumplimiento de las normas como la aplicación de dichos castigos, pueden ser ejecutados de manera distribuida. Los castigos directos y costosos han sido estudiados durante décadas por psicólogos y economistas, obteniendo resultados conclusivos acerca de este tipo de castigos.

Sin embargo, nosotros estamos interesados (para así aprovechar las ventajas que nos ofrecen los ambientes distribuidos) en el estudio del castigo de manera distribuida. En especial, los castigos indirectos distribuidos. Un claro ejemplo de dicho mecanismo es la reputación. La transmisión de rumores puede ser usada para aplicar un castigo, a quien sea que fuera necesario. Sin embargo, poco se conoce acerca de la latencia y dinámica de este tipo de castigo.

Para avanzar en el conocimiento de los sistemas distribuidos e indirectos de castigo, pretendemos construir una plataforma experimental que nos ayude a comprender el funcionamiento de un mecanismo tan usado como el de la transmisión de rumores.
Dicho proyecto implicará el desarrollo de una aplicación para la conocida plataforma social "Facebook". Dicha aplicación se mostrará a los sujetos de estudio como un juego tipo colaborativo, donde se permitirá (y controlara como objeto de estudio) la transmisión de la información."

El plazo termina el 6 de marzo.

Más información en la web de la  convocatoria.

Registro para leer el blog

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Bueno, después de una temporadilla con el registro abierto para miembros del GTI, creo que lo doy por terminado. A partir de ahora, si alguien quiere acceder a los comentarios que publico para los ojos del GTI que me envíe un correo para darlo o darla de  alto o de alta. Ya  sabéis cual es.

Y ahora viene  la parte de discurso pelota: a los que os  habéis suscrito, gracias por la oportunidad que me estáis dando y os prometo que no os defraudaré :_) No, en serio, la verdad es que me alegro de que esto lo lea alguien más aparte de mi madre y me gustaría que no fuese yo sólo el que escriba aquí. Por cierto, que es bastante relevante el saber a  quién le interesa esto y a quién no... vos me entendés.

Eres del GTI

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Esto sólo es  para probar el plugin the acceso a usuarios, para comprobar que sólo los miembros del gti pueden verlo.

Así que, si puedes leer esto  es porque estás autorizado a leer las anotaciones privadas.

Por cierto, ya que estamos, no os cortéis si queréis añadir cualquier cosa en los comentarios, que para eso es un blog. Los comentarios de las anotaciones privadas son también privados

La ciencia española no necesita tijeras

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Finalmente, en contra de las declaraciones de hace sólo un año, cuando no se iba a tocar los presupuestos de I+D, enlos presupuestos generales para el 2010 se propone un recorte en el gasto en I+D de unos 370 millones de €, más del 30% de los ingresos actuales por ese concepto.

La excusa de la crisis no vale. Se supone que es la innovación la que va a sacarnos de esta. Y son los jóvenes emprendedores los que tienen más oportunidades si se les echa una mano. La transferencia de tecnología desde la universidad o la creación de spin-off son posibilidades reales de cambiar el modelo productivo; de cambiar el ladrillo, el sol y la paella por empresas innovadoras y competitivas. No sirve con usar las ideas de otros, hay que fomentar el "conocimiento local". Y basta ya de complejos: los investigadores españoles somos tan buenos como los de fuera. La diferencia no está en la materia gris, sino en los presupuestos que maneja la ciencia.

Aunque no nos engañemos: también hay mucho mito en esto de la I+D. Y lo digo desde dentro. Los resultados de los proyectos no son tan buenos ni tan aplicables como debería; como se promete. Pero claro: si la forma de evaluar los currículum y de promocionar en la carrera como investigador se mide en artículos publicados en revistas del primer tercio, pues eso es lo que tienen: investigadores especializados en escribir artículos, no en aplicar ni en transferir ese conocimiento a la sociedad.
En el gráfico que publica En Silicio se puede ver la inversión en I+D en los países con los que nos pretendemos (y deberíamos) comparar: la inversión española es del 1% del P.I.B. No llegamos ni siquiera a la media europea (2% ), por no hablar de la de EE.UU. (por encima del 2,5%) o la de Suecia (más del 3%), el país con la mayor inversión.
Aparte de esta iniciativa de denuncia en los blogs promovida desde La aldea irreductible, las asociaciones científicas pertenecientes a la COSCE han elaborado un manifiesto defendiendo la financiación de la ciencia en España. Entre las asociaciones que ya se han adherido, se encuentra la AEPIA, de lo que me siento particularmente contento.
(pincha sobre el imagen para ver el vídeo)
Ya estamos viviendo el resultado de aplicar el Espacio Europeo de Educación Superior (a.k.a. Proceso de Bolonia) a coste cero y lo veremos más claramente en los próximos años. El tener un espacio único de educación no va a servir para que vengan aquí del resto de países europeos a formarse, sino para que los profesionales que hemos formado aquí se vayan a especializarse y a trabajar fuera, con lo que el retorno de la inversión que se ha hecho en educación es cero. Bueno, siempre nos quedarán los estudiantes erasmus que vienen a tostarse a nuestras playas... pero es que yo pensaba que queríamos que esto funcionase en serio.Conclusión: como ya dijo Naomi Klein (en su obra No Logo) y yo he repetido muchas veces: si pagas cacahuetes, contratas monos.

Actualizado a WordPress 2.7

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Pues  si, acabo de actualizar la versión de WordPress 2.7 En principio no se ha roto nada y parece que todo sigue en su sitio. Avisame si ves algo raro.

Mapa interactivo del kernel de Linux

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Una vista interesante de los componentes del nucleo de Linux en forma de mapa navegable con enlaces que llevan al código fuente o a la documentación. Puedes hacer zoom sobre él para verlo y estudiarlo con más detalle. Me gusta

(vía Microsiervos)

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