Este documento presenta un taller sobre robótica cooperativa orientada a eventos. Explica los requisitos de la robótica cooperativa como la distribución, multiplicación, comunicación, totipotencia vs especialización, colaboración, coordinación, resolución de conflictos y competencia. También introduce conceptos de sistemas multiagentes y programación orientada a eventos. Finalmente, propone un reto para los asistentes al taller usando una simulación de ambulancias robotizadas.

1. TALLER QUEMES Enrique González Laura Cortés Fabián Roldán Universidad Javeriana – Bogotá - Colombia Campus Party 2011 Junio 2011

4. Robótica Cooperativa en un Entorno Orientado a Eventos Enrique González Universidad Javeriana – Bogotá - Colombia Campus Party 2011 Junio 2011

6. RC Robótica Cooperativa

9. Despliegue Distribución espacial que puedan generar los robots. El espacio es un recurso y un objetivo al mismo tiempo. Distribuir a los agentes sobre un terreno y así mismo dividirlo en subregiones de exploración. El promedio de los indicadores para cada agente debe estar cercano a 1 para afirmar que el indicador global es positivo. RC - Requerimientos

10. Multiplicación La adición de miembros al equipo va a mejorar el desempeño y la eficiencia globales. Redundancia de Tareas vs. Eficiencia. RC - Requerimientos

11. Comunicación La comunicación es intencional y se asimila a una acción.. La comunicación es imprescindible para que exista Cooperación como postura intencional. Si se hace uso eficiente del canal de comunicación, el indicador es positivo. RC - Requerimientos

12. Totipotencia vs. Especialización Totipotencia : capacidad para desarrollar varios tipos de tareas. Especialización : mejoramiento en la capacidad de realizar una tarea. Todos los robots deben realizar tareas básicas: movimiento y aporte en la construcción del mapa global. La redundancia permite que si un agente falla, otro lo reemplace. RC - Requerimientos

13. Colaboración Implica una división y asignación de tareas y recursos según habilidades y disposición de los robots. Mayor eficiencia, equilibrio de carga y reducción de la inactividad de los miembros. RC - Requerimientos

14. Coordinación Implica la construcción de planes distribuidos que involucran simultáneamente a varios robots. La ejecución del plan se logra mediante el uso de mecanismos de sincronización. RC - Requerimientos

15. Conflictos Es necesario implementar mecanismos de arbitramento y negociación cuando aparezcan metas incompatibles y recursos insuficientes. El sistema debe solucionar conflictos de espacio y de canales de comunicación eficientemente. Se evaluará este criterio mediante la relación entre la cantidad de conflictos solucionados y la cantidad de conflictos que se presentaron. RC - Requerimientos

16. Competencia Es posible incrementar el nivel de cooperación si se buscan relaciones competitivas entre los miembros del equipo. RC - Requerimientos

17. Arquitectura Funcional A nivel funcional, los agentes deben poseer habilidades acordes con la tarea y el medio en el cual se deben desenvolver. Medios de locomoción adecuados, sistemas sensoriales que beneficien la navegación y la interpretación del mundo, y sistemas de comunicación. RC - Requerimientos

18. Representación del Mundo Debe existir un mecanismo en los agentes que les permita entender el entorno en el cual se desenvuelven y así mismo su ubicación en el mismo. Es deseable incorporar la capacidad de realizar predicciones sobre diferentes estados futuros. RC - Requerimientos

19. Robustez El sistema debe estar en capacidad de cumplir con la tarea, reaccionar de manera adecuada y mantener la operación frente a fallas de comunicación. La falla de un robot no debería implicar la falla de todo el sistema. RC - Requerimientos

20. Agentes y Sistemas MultiAgentes

21. Por qué Agentes en RC? Sistema Robótico Paradigma SMA Integración Sistema Racionalidad Concurrencia Implícita Alta Complejidad No Determinismo Metodología Diseño Paralelismo HW

27. Agente Racional? Metas Comportamiento Percepción Acción Modelo Poseer Recursos Proveer Servicios Comunicarse Reproducirse

30. Cooperación Colaboración Coordinación de Acciones Solución de Conflictos Cooperación + Asignación Tareas/Recursos Planificar y Sincronizar Objetivos y Recursos Comunicación Explícita - Mensajes Implícita - Ambiente Protocolos de Interacción

31. Colaboración Asignación Tareas y Recursos TAREAS RECURSOS Objetivos Roles y Formaciones

32. Asignación por Oferta Red Contractual Mediador Oferta Aceptación Petición Petición Petición Oferta

33. Solución de Conflictos Objetivos Incompatibles Acceso a Recursos Jerarquía de los Agentes Prioridad del Objetivo Negociación Compromisos Regulaciones Limitar o Controlar los Efectos

35. Organizaciones MultiAgentes Recursividad Sistémica Diferentes Roles

36. Programación Orientada a Eventos

37. Acción Correcta Secuencia de Percepción Mapeo Metas Mapeo Percepción/Acción Acción 1 ... Acción M ? Ambiente Ti Ambiente Ti+n

41. Robótica Cooperativa en un Entorno Orientado a Eventos Enrique González Universidad Javeriana Bogotá - Colombia Faculty of Engineering Computer Science Department Research Groups SIDRE-SIRP [email_address]