An approach for a negotiation model inspired on social networks

Supporting group decision-making in ubiquitous contexts is a complex task that needs to deal with a large amount of factors to be successful. Here we propose an approach for a negotiation model to support the group decisionmaking process specially designed for ubiquitous contexts. We propose a new look into this problematic, considering and defining strategies to deal with important points such as the type of attributes in the multi-criteria problem and agents' reasoning. Our model uses a social networking logic due to the type of communication employed by the agents as well as to the type of relationships they build as the interactions occur. Our approach intends to support the ubiquitous group decision-making process in a similar way to the real process, which simultaneously preserves the amount and quality of intelligence generated in face-to-face meetings and is adapted to be used in a ubiquitous context.This work is part-funded by ERDF - European Regional Development Fund through the COMPETE Programme (operational programme for competitiveness) and by National Funds through the FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Portuguese Foundation for Science and Technology) within project FCOMP-01-0124- FEDER-028980 (PTDC/EEISII/1386/2012) and SFRH/BD/89697/2012.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Intelligent negotiation model for ubiquitous group decision scenarios

Supporting group decision-making in ubiquitous contexts is a complex task that must deal with a large amount of factors to succeed. Here we propose an approach for an intelligent negotiation model to support the group decision-making process specially designed for ubiquitous contexts. Our approach can be used by researchers that intend to include arguments, complex algorithms and agents' modelling in a negotiation model. It uses a social networking logic due to the type of communication employed by the agents and it intends to support the ubiquitous group decision-making process in a similar way to the real process, which simultaneously preserves the amount and quality of intelligence generated in face-to-face meetings. We propose a new look into this problematic by considering and defining strategies to deal with important points such as the type of attributes in the multicriteria problems, agents' reasoning and intelligent dialogues.This work has been supported by COMPETE Programme (operational programme for competitiveness) within project POCI-01-0145-FEDER-007043, by National Funds through the FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Portuguese Foundation for Science and Technology) within the Projects UID/CEC/00319/2013, UID/EEA/00760/2013, and the João Carneiro PhD grant with the reference SFRH/BD/89697/2012 and by Project MANTIS - Cyber Physical System Based Proactive Collaborative Maintenance (ECSEL JU Grant nr. 662189).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Spatio-temporal Negotiation Protocols

Canonical problems are simplified representations of a class of real world problems. They allow researchers to compare algorithms in a standard setting which captures the most important challenges of the real world problems being modeled. In this dissertation, we focus on negotiating a collaboration in space and time, a problem with many important real world applications. Although technically a multi-issue negotiation, we show that the problem can not be represented in a satisfactory manner by previous models. We propose the Children in the Rectangular Forest (CRF) model as a possible canonical problem for negotiating spatio-temporal collaboration. In the CRF problem, two embodied agents are negotiating the synchronization of their movement for a portion of the path from their respective sources to destinations. The negotiation setting is zero initial knowledge and it happens in physical time. As equilibrium strategies are not practically possible, we are interested in strategies with bounded rationality, which achieve good performance in a wide range of practical negotiation scenarios. We design a number of negotiation protocols to allow agents to exchange their offers. The simple negotiation protocol can be enhanced by schemes in which the agents add additional information of the negotiation flow to aid the negotiation partner in offer formation. Naturally, the performance of a strategy is dependent on the strategy of the opponent and the iii characteristics of the scenario. Thus we develop a set of metrics for the negotiation scenario which formalizes our intuition of collaborative scenarios (where the agents’ interests are closely aligned) versus competitive scenarios (where the gain of the utility for one agent is paid off with a loss of utility for the other agent). Finally, we further investigate the sophisticated strategies which allow agents to learn the opponents while negotiating. We find strategies can be augmented by collaborativeness analysis: the approximate collaborativeness metric can be used to cut short the negotiation. Then, we discover an approach to model the opponent through Bayesian learning. We assume the agents do not disclose their information voluntarily: the learning needs to rely on the study of the offers exchanged during normal negotiation. At last, we explore a setting where the agents are able to perform physical action (movement) while the negotiation is ongoing. We formalize a method to represent and update the beliefs about the valuation function, the current state of negotiation and strategy of the opponent agent using a particle filter. By exploring a number of different negotiation protocols and several peer-to-peer negotiation based strategies, we claim that the CRF problem captures the main challenges of the real world problems while allows us to simplify away some of the computationally demanding but semantically marginal features of real world problems

Raisonnement stratégique et tactique : une approche pour la communication entre agents logiciels basée sur la pertinence

Dans cette thèse, nous proposons une approche de communication entre agents logiciels basée sur la pertinence. Le problème est pour nous de permettre aux agents logiciels participant à des interactions dialogiques argumentatives d'être plus efficaces dans leurs communications. Nous nous sommes focalisés sur les deux questions : 1) l'élaboration d'un modèle permettant aux agents de générer, d'adopter, d'annuler et de réaliser les sous-buts nécessaires à l'accomplissement de leurs buts conversationnels; 2) l'élaboration d'un modèle permettant aux agents de choisir à chaque étape de l'interaction dialogique, les arguments les plus pertinents qui contribuent à la réalisation de leurs buts conversationnels. En premier lieu, nous avons développé un modèle de raisonnement stratégique qui permet à un agent logiciel participant à une interaction dialogique d'avoir une orientation, en termes des contraintes à satisfaire et de sous-buts à accomplir, lui permettant de réaliser son but conversationnel. Notre idée fondamentale est de proposer un modèle de communication entre agents logiciels basé sur la notion de stratégie, au lieu des protocoles de communication. La stratégie d'un agent est déterminée par un raisonnement stratégique. Ce raisonnement permet d'une part, de choisir le plan global de la communication en termes de buts stratégiques à accomplir afin de réaliser le but conversationnel. D'autre part, le raisonnement stratégique permet d'orienter la réalisation d'un but en spécifiant les contraintes que l'agent veut satisfaire. Les buts stratégiques sont les sous-buts nécessaires à la réalisation du but conversationnel. Pour adopter ou réviser une stratégie, nous avons proposé un cadre formel basé sur les arguments pour gérer les buts stratégiques et les contraintes des agents. Les buts stratégiques sont générés au début du dialogue, comme ils peuvent être annulés ou remplacés par des alternatives pendant le déroulement de l'interaction dialogique. Ces alternatives sont d'une grande importance. En effet, elles permettent aux agents de persister dans la poursuite de leurs buts. Cependant, les contraintes reflètent les limites rencontrées par l'agent pour réaliser son but conversationnel. Ces contraintes peuvent être également générées au début ou au cours du déroulement de l'interaction dialogique. Un autre point important dans notre approche réside dans le fait que les agents peuvent vérifier à chaque instant qu'un but poursuivi est réalisable ou non, ce qui permet de renforcer la rationalité et l'efficacité des agents. Nous avons ensuite élaboré un modèle de raisonnement tactique permettant aux agents de réaliser leurs buts stratégiques élémentaires fixés par la stratégie adoptée d'une façon pertinente. Dans les approches argumentatives, les actions des agents sont justifiées par des arguments. Afin de permettre aux agents d'agir d'une façon pertinente, notre modèle de raisonnement permet de choisir à chaque étape de l'interaction dialogique l'argument le plus pertinent qui a, selon les connaissances de l'agent, la plus forte chance d'être accepté par l'interlocuteur. C'est l'argument qui va être utilisé pour supporter l'acte de langage permettant la réalisation d'un but stratégique élémentaire fixé par la stratégie adoptée par l'agent. Notre modèle de raisonnement tactique est guidé par un mécanisme de sélection. Ce mécanisme permet, dans un premier temps, de supprimer les arguments non pertinents. Ensuite, il permet d'établir un ordre entre les arguments pertinents en utilisant la relation d'ordre de pertinence. Cette relation est basée sur la relation de favori entre les arguments, les préférences privées de l'agent et le risque d'échec de chaque argument. Ce mécanisme emploie notre théorie de la pertinence qui tient compte du contexte de l'interaction dialogique. Un avantage important de l'utilisation de ce mécanisme de sélection réside dans le fait qu'il permet le retour-arrière pour explorer d'autres alternatives d'argumentation. Ceci permet à l'agent de persister davantage dans la réalisation de son but conversationnel. Notre modèle de raisonnement tactique permet également de comparer les arguments indépendamment de leurs conclusions. Ceci permet à l'agent de décider, selon l'argument le plus pertinent sélectionné, s'il va attaquer le point de vue de son adversaire ou s'il va défendre son point de vue. Par ailleurs, nous avons proposé un modèle de négociation basé sur les contraintes et utilisant l'argumentation. Dans ce modèle, chaque agent est capable de déterminer, à chaque étape de la négociation, l'ensemble de ses arguments potentiels et l'ensemble de ses offres potentielles. Chaque offre doit être justifiée par des arguments. Chaque agent essaye de réaliser son but en utilisant des arguments pour convaincre les autres agents de faire des concessions. La prise en compte des arguments reçus et de nouveaux arguments générés durant la négociation permet aux agents d'avoir des ensembles d'offres qui varient d'une étape à l'autre, ce qui permet de refléter l'aspect dynamique des négociations. Dans le cas où il y a plusieurs arguments qui supportent la même offre, nous utilisons notre modèle de raisonnement tactique pour déterminer l'argument le plus pertinent. Les contraintes de négociation permettent à chaque agent négociateur de déterminer son espace d'accord. Ainsi, chaque agent pourrait calculer son degré de satisfaction, soit pour chaque contrainte de négociation soit pour la négociation au complet. Notre modèle permet également à chaque agent négociateur de calculer ses offres en fonction de l'ensemble des variables associées aux contraintes de négociation, ce qui lui permet de garantir sa satisfaction et d'éviter le risque de faire des concessions excessives à l'autre agent. De plus, l'utilisation du processus d'argumentation, permet à nos agents de faire des concessions lorsque cela s'avère nécessaire, ce qui leur permet d'avoir plus de chances d'atteindre un accord. Pour décrire l'évolution de la négociation, nous proposons un algorithme qui spécifie le comportement de chaque agent dans les différentes situations. En outre, nous avons montré que notre approche permet à chaque agent de toujours choisir la meilleure offre et la négociation se termine toujours avec ou sans accord après un nombre fini d'étapes. S'il y a un accord dans une négociation donnée, nous avons montré que cet accord constitue un compromis satisfaisant pour les deux agents négociateurs. Nous avons également implémenté notre algorithme de négociation

Ontology evolution in physics

With the advent of reasoning problems in dynamic environments, there is an increasing need for automated reasoning systems to automatically adapt to unexpected changes in representations. In particular, the automation of the evolution of their ontologies needs to be enhanced without substantially sacrificing expressivity in the underlying representation. Revision of beliefs is not enough, as adding to or removing from beliefs does not change the underlying formal language. General reasoning systems employed in such environments should also address situations in which the language for representing knowledge is not shared among the involved entities, e.g., the ontologies in a multi-ontology environment or the agents in a multi-agent environment. Our techniques involve diagnosis of faults in existing, possibly heterogeneous, ontologies and then resolution of these faults by manipulating the signature and/or the axioms. This thesis describes the design, development and evaluation of GALILEO (Guided Analysis of Logical Inconsistencies Lead to Evolution of Ontologies), a system designed to detect conflicts in highly expressive ontologies and resolve the detected conflicts by performing appropriate repair operations. The integrated mechanism that handles ontology evolution is able to distinguish between various types of conflicts, each corresponding to a unique kind of ontological fault. We apply and develop our techniques in the domain of Physics. This an excellent domain because many of its seminal advances can be seen as examples of ontology evolution, i.e. changing the way that physicists perceive the world, and case studies are well documented – unlike many other domains. Our research covers analysing a wide ranging development set of case studies and evaluating the performance of the system on a test set. Because the formal representations of most of the case studies are non-trivial and the underlying logic has a high degree of expressivity, we face some tricky technical challenges, including dealing with the potentially large number of choices in diagnosis and repair. In order to enhance the practicality and the manageability of the ontology evolution process, GALILEO incorporates the functionality of generating physically meaningful diagnoses and repairs and, as a result, narrowing the search space to a manageable size

Electronic negotiation support systems and their role in business communication : an exploratory evaluation of auction use

Electronic communication media and electronic commerce have become substantial components of economic interaction. Buyers and consumers are increasingly integrated in processes of product and service specification. More and more coordination processes are conducted digitally or partly automated. Buyer-supplier relationships change. In the post-hype phase regarding online-auctions long term relationships prevail ? however, the electronic communication via e-mail as well as the different types of reverse auction have been established as business processes. The dissertation contributes to an understanding of the appropriation and use processes of electronic procurement auctions, i.e. the only form of electronic negotiation with sufficient market-penetration for a field study. Consequently, it explicates the effects of the technology in its application context. The focus of the study is on an aspect, which is hardly suitable for experimental analysis: the identification and contextualisation of organisational communication effects. It shows how auction systems can generate efficiencies as well as relational threats and communicative barriers. The latter is mainly achvied through references to the theory of Habermas. Based on the field study, conclusions for the adequate design and choice of negotiation support technology are drawn.Elektronische Kommunikationsmedien und Electronic Commerce haben sich zu integralen Bestandteilen wirtschaftlichen Handelns entwickelt. Zudem sind Abnehmer oder Konsumenten in Lieferketten zunehmend in die Prozesse der Spezifikation von Produkten und Dienstleistungen eingebunden. Zunehmend werden auch Vereinbarungsprozesse digital abgewickelt oder gar im Rahmen von elektronischen Beschaffungsauktionen teilautomatisiert. Die Beziehungen von Lieferanten und Einkäufern entwickeln sich parallel dazu weiter. Auch nach dem Ende der euphorischen Phase in Bezug auf Online-Auktionen herrschen langfristig angelegte Kooperation vor - Gleichwohl hat die elektronische Kommunikation sowohl in Form der E-Mail als auch in Form verschiedener Varianten der Beschaffungsauktion Einzug in geschäftliche Verhandlungsabläufe gefunden. Die Dissertation trägt dazu bei, die Aneignungs- und Nutzungsprozesse elektronischer Beschaffungsauktionen, der einzigen E-Verhandlungsform mit ausreichender Verbreitung, zu erklären und im Anschluss daran die Effekte dieser Technologien im Anwendungskontext aufzuzeigen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf einem Aspekt, der einer experimentellen Analyse schwer zugänglich, aber gleichwohl von großer Bedeutung ist: der Identifikation und Kontextualisierung von Effekten im Rahmen der organisationalen Kommunikation. Es wird aufgezeigt, wie Auktionssysteme Prozesseffizienzen generieren, aber auch Geschäftsbeziehungen gefährden und als Kommunikationsbarriere wirken können. Letzteres wird insbesondere durch Bezüge zum Kommunikationsmodell von Habermas erreicht. Die Arbeit liefert auf Basis einer Feldstudie eine Grundlage für die adäquate Gestaltung und die situationsbezogene Auswahl von Technologien

Etude du changement en argumentation : de la théorie à la pratique

L'argumentation, au sens de l'intelligence artificielle, est un formalisme permettant de raisonner à partir d'informations incomplètes et/ou contradictoires ainsi que de modéliser un échange d'arguments entre plusieurs agents. Un système d'argumentation consiste généralement en un ensemble d'arguments interagissant les uns avec les autres, et duquel il est possible d'extraire un ou plusieurs points de vue cohérents. Dans cette thèse, nous nous plaçons dans le cadre de l'argumentation abstraite dans lequel les arguments sont manipulés en tant qu'entités abstraites dont le sens nous est inconnu et dans lequel les interactions représentent des conflits. Ceci nous permet de nous concentrer sur le point particulier de la dynamique dans les systèmes d'argumentation abstraits, c'est-à-dire les changements pouvant impacter ces systèmes, notamment dans le cadre d'un dialogue. Nous commençons par justifier l'intérêt d'un tel cadre formel puis nous nous intéressons au comment et au pourquoi du changement en argumentation abstraite. Le comment est approché en établissant une liste des modifications que peut subir un système d'argumentation et en étudiant sous quelles conditions elles peuvent survenir. Le pourquoi est abordé par l'introduction de la notion de but motivant un changement et le choix du meilleur changement à faire pour satisfaire un but en prenant en considération des contraintes portant sur l'agent à convaincre. Enfin, nous concrétisons notre étude en proposant un outil logiciel implémentant les notions introduites et nous étudions ses performances.Argumentation, in the field of artificial intelligence, is a formalism allowing to reason with incomplete and/or contradictory information as well as to model an exchange of arguments between several agents. An argumentation system usually consists of a set of arguments interacting with each other, and from which it is possible to extract one or several consistent points of view. In this thesis, we are mainly concerned with the abstract argumentation in which arguments are handled as abstract entities whose meaning is unknown and in which the interactions represent conflicts. This allows us to focus on the particular point of the dynamics in abstract argumentation systems, that is to say the changes that could impact these systems, particularly in the context of a dialogue. We start with justifying the interest of such a formal framework, then we study the how and the why of change in abstract argumentation. The how is tackled by establishing a list of changes that an argumentation system can undergo and by studying the conditions under which they may occur. The why is addressed by introducing the notion of goal motivating a change and by choosing the best change to make in order to satisfy a goal, taking into account constraints on the agent to convince. Finally, we make our study concrete by proposing a tool that implements the concepts introduced and we study its performance

Adaptive agent negotiation via argumentation

In this paper, we study how argumentation can be used as a basis for negotiation between autonomous agents, where negotiation strategies of the different parties are represented as argumentation theories within their knowledge. We propose an argumentation based negotiation protocol in which offers by the negotiating parties are linked to different arguments that they can build according to their individual negotiation strategy. This protocol is able to take into account the different roles of agents and context of interaction, where the strength of the arguments supporting an offer can depend on these factors. The agents can adapt their negotiation strategies and offers, as their environment changes, in particular during the course of the negotiation as they exchange information. In addition, using abduction alongside with argumentation, agents can find negotiating conditions to support an argument for an offer, thus extending the negotiation object in order to help find an agreement. To illustrate further the advantages of the approach we also study how we can capture and extend negotiation strategies within another negotiation mechanism, in particular the well-known mechanism of bargaining with multiple parties. This exposes further the main advantages of modularity and flexibility of our argumentation based representation of negotiation strategies and the adaptability that this offers in a changing environment of negotiation