Arquitectura de un sistema operativo web basado en sistemas multiagentes

La cantidad de sistemas, servicios y aplicaciones desarrollados para la Web ha crecido considerablemente, en algunos casos, el soporte por parte de los sistemas operativos existentes a ellos, no es el esperado. Como una solución a esta necesidad, se plantea un modelo de sistema operativo denominado SOW, el cual soporta y maneja un conjunto de servicios en un contexto heterogéneo, dinámico y adaptativo, bajo el enfoque de reconfiguración de aplicaciones. El SOW está conformado por cuatro subsistemas, donde cada una lleva a cabo una serie de funciones coordinadas, que permiten un uso eficiente de los recursos sobre Internet. En este trabajo se presenta el diseño del SOW usando Agentes, así, cada uno de los subsistemas está compuesto por un conjunto de agentes a través de los cuales se distribuyen las tareas asignadas a él.Palabras Claves: Sistemas Distribuidos, Computacion Web, Sistemas Operativos, Sistemas Multiagentes

Web application with multiagent for the job placement management to universities undergraduates

Objetivos: Diseñar un software de servicio de colocación laboral complementado con técnicas de multiagentes; asimismo implementar la base de datos, interface administrativa, algoritmo del agente de búsqueda, de clasificación y de envío del software de colocación laboral para los egresados de la Universidad Continental. Métodos: El tipo de investigación fue descriptivo; para la construcción del software se utilizó el método estructurado, además de las técnicas de análisis de requerimientos de usuario usando una encuesta de satisfacción al cliente y la metodología orientada a objetos en el diseño de la base de datos; los multiagentes fueron implementados con el método de creación de autómatas finitos determinísticos, el mismo que se usa en la creación de compiladores, determinando las reglas que procesan cada una de las situaciones problemas. Resultados: Se construyó el software de colocación laboral complementado con multiagentes empleando una encuesta para determinar los requerimientos del usuario, modelando la base de datos con la metodología orientada a objetos y teniendo en cuenta que solo exista un tipo de relación entre clases, también se logró implementar los algoritmos de los agentes de búsqueda, clasificación y envío con autómatas finitos determinísticos como máquinas de inferencia dejando de lado a las bases de conocimientos. Se elaboró una guía de construcción del software y sus agentes. Conclusiones: El software implementado fue operativo y funcional, asimismo, los multiagentes se conectaron con el sistema, proceso importante para la colocación laboral de los egresados de la Universidad Continental.Objectives: To design a job placement service software with multiagents technics; also implementing the database and the administrative interface; the search, classification and shipping agent algorithm of the job placement software for the graduates of the Universidad Continental. Methods: The kind of research was descriptive scope; the structured method was used for the software development, also the user requirements analyzing techniques using a customer satisfaction survey and the object oriented methodology in the database design; the multiagents were implemented with the deterministic finite automata creation method, the same that is used in the compilers creation, determining the rules that process each problem situations. Results: The job placement software was developed using multiagents with a survey to determine user requirements, modeling the database with an object oriented methodology and taking into account that there is only one type of relationship between classes, also implement the search, classification and shipping agent algorithm with the deterministic finite automata like inference machines and moving away the knowledge bases. A software development guide and its agents was developed. Conclusions: The implemented software was operational and functional, also the multiagents were connected with the system; it is an important process for the job placement of the university graduates

Sistema de vigilancia de personas mayores o con incapacidad usando sistemas multiagente y robots bípedos controlados mediante voz

[EN] Today humanoid robots are being used in various areas of research; this work is pretending develop a prototype to monitor older people or disabled in a building using the humanoid robot NAO, which makes use of a multi-agent system on the SPADE platform and it includes linguistic technologies. A multi-agent system consists of autonomous agents that work together to solve a given problem, where each agent is an independent software entity. In our work two types of agents are presented: • Manager Agent, responsible to report the work done by the reviewers agents. • Reviewer Agent, responsible of managing a robot NAO. Another component of the system, is the dialogue system Voxeo, which through VoiceXML it allows us to interact by voice using Skype with the agent manager. To develop the prototype also we employ other technologies such as he software Choreographer, which is the NAO robot simulator developed by Aldebaran Robotics, an Apache Web server, as well as the use of different languages like XML (eXtensible Markup Language) and Python (interpreted programming language). Thus, this work integrates various technologies related to Artificial Intelligence and Language Technology, to develop a prototype of surveillance system using biped robots.[ES] Los robots humanoides hoy en día están siendo utilizados en diversas áreas de investigación, con este trabajo se pretende desarrollar un prototipo para vigilar personas mayores o con incapacidad en un edificio usando el robot humanoide NAO, el cual hace uso de un sistema multiagente sobre la plataforma SPADE e incluye tecnologías lingüísticas. Un sistema multiagente se compone de agentes autónomos que trabajan juntos para resolver un problema dado, donde cada agente es un una entidad computacional independiente. En nuestro trabajo se presentan 2 tipos de agentes: • Agente gestor, encargado de reportar las tareas realizadas por los agentes revisores. • Agente revisor, encargado de gestionar un robot NAO. Otro componente del sistema, es el Sistema de dialogo Voxeo, el cual a través de VoiceXML nos permite interactuar mediante voz (Skype) con el agente gestor. Para el desarrollo del prototipo también se emplean otras tecnologías, como el software Choregraphe que es un simulador del robot NAO desarrollado por Aldebaran Robotics, un servidor web Apache, así también el uso de diferentes lenguajes como XML (lenguaje el extensible de marcas) y Python (lenguaje de programación interpretado). De esta forma este trabajo integra diversas tecnologías relacionadas con la Inteligencia Artificial y las Tecnologías Lingüísticas, para poder desarrollar un prototipo de sistema de vigilancia empleando robots bípedos. (Yanahuaya Arce, A. (2015). Sistema de vigilancia de personas mayores o con incapacidad usando sistemas multiagente y robots bípedos controlados mediante voz. http://hdl.handle.net/10251/75607Archivo delegad

FreeMAES: Desarrollo de una biblioteca bajo el paradigma multiagente para sistemas embebidos (MAES) compatible con la NanoMind A3200 y el kernel FreeRTOS

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Electrónica) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electrónica, 2021En este documento se desarrollan las diferentes etapas para la implementación de un paradigma de software nombrado Multiagente para Sistemas Embebidos (MAES por sus siglas en inglés) compatible con el microkernel FreeRTOS y la computadora a bordo NanoMind A3200 desplegada en CubeSats, cuyo microcontrolador (MCU) está basado en la arquitectura AVR32 de la compañía Atmel (adquirida por Microchip Technology en 2016). Se exponen las clases del modelo MAES y su relación con el modelo propuesto por la Fundación para Agentes Físicos Inteligentes (FIPA), además se describen las estructuras de datos, cambios a funciones equivalentes y adiciones necesarias para transportar una implementación anterior realizada para TI-RTOS al sistema operativo objetivo. Seguidamente se evalúan las clases y métodos de la API mediante pruebas unitarias y casos de estudio, de acuerdo a la metodología Sistemas Multiagentes para Aplicaciones Espaciales (MASSA), mediante una implementación para Microsoft Visual C++. Por _último, se examina el consumo de memoria de la implementación para las arquitecturas AVR8 y AVR32, considerando un MCU y una aplicación _única para cada arquitectura. Se determina que el incremento de memoria Flash causado por la implementación de las aplicaciones mediante el paradigma corresponde aproximadamente a 4.6 kB (9.0% de 48 kB) para AVR8 y 5.2 kB (1.0% de 512 kB) para AVR32. Adicionalmente, se propone una arquitectura multiagente que administre el protocolo de comunicación CubeSat (CSP).This document develops the different stages for porting a software framework named Multi-Agent for Embedded Systems (MAES) to be compatible with the microkernel FreeRTOS and the on-board computer NanoMind A3200 deployed on CubeSats, whose microcontroller (MCU) is based on Atmel's AVR32 architecture (then acquired by Microchip Technology on 2016). The MAES model's classes and their relationship with the model proposed by the Foundation for Intelligent Physical Agents (FIPA) are displayed. Data structures, function changes and needed additions to translate a previous implementation developed from TIRTOS to the target OS are further described. Subsequently the classes and API methods are evaluated via unit testing and case studies, according to the Multi-Agent System for Space Applications methodology (MASSA), through a Microsoft Visual C++ port. Lastly, the port's memory usage is examined for AVR8 and AVR32 architectures, considering an MCU and a unique application for each architecture. It is determined that an increase of Flash memory usage caused by the deployment of the applications using the framework approximately corresponds to 4.6 kB (9.0% of 48 kB) for AVR8 y 5.2 kB (1.0% of 512 kB) for AVR32. Additionally, an multi-agent architecture capable of managing the CubeSat Space Protocol (CSP) is proposed

Agentes móviles y redes activas para el desarrollo de redes de telecomunicaciones orientadas a objetos

Actualmente AGENTES MOVILES Y REDES ACTIVAS y su aplicabilidad en el contexto de las redes es el objetivo principal de esta monografía. Es de apreciar que las tecnologías de redes de datos han evolucionado considerablemente a lo largo de las tres últimas décadas. Sin embargo estos avances no han modificado sustancialmente la funcionalidad básica consistente en el transporte transparente de paquetes de datos de los usuarios entre dos puntos terminales de red. En los modelos de red tradicionales los datos de los usuarios son transmitidos de forma opaca, la red es insensible a los datos que transporta y éstos son encaminados de forma transparente y sin modificación, por lo que el proceso que se realiza dentro de la red es muy limitado. Como evolución de los modelos de red tradicionales, la comunidad científica ha propuesto un nuevo modelo identificado por el término redes activas. La idea fundamental es añadir programabilidad a las redes, que constituyen una arquitectura de red en la que los nodos de la misma pueden realizar procesamiento “a medida” sobre los paquetes que los atraviesan, las redes activas producen un cambio en el paradigma de red; de nodos capaces exclusivamente de transportar octetos de forma pasiva, a nodos capaces de procesar los paquetes en cualquier capa de la pila de protocolos. Las redes activas introducen el concepto de procesamiento específico de los paquetes en base a código móvil que se ejecuta en los nodos de la red. Esto quiere decir que los nodos de la red no son sistemas de procesamiento especializados en un protocolo de red, como sucede en la actualidad, sino que son plataformas de ejecución genéricas en las que se puede descargar dinámicamente código específico para el procesamiento de los distintos tipos de paquetes que se desee definir.Incluye bibliografí

Arquitectura multiagentes para un equipo de pequeños robots

 Using the distributed artificial intelligence and the distribuited robotics as a frame of reference, particularly the RoboCup World Championship, in this work and architecture for multiple mobile, autonomous, rational and coordinated agents is proposed. This architecture is composed of a mechanism of reasoning or automatic decision making, a functional and control structure, an artificial vision system, a navigation system, and a robotic architecture for a team of small minibots with capacity of acting at the Small Size League. In the design, development and construction of the components are coupled methods and techniques of Emergent Computation with models based on the traditional knowledge representation of Artificial Intelligence, producing algorithms that combine properties as adaptibility, robustness, uniformity with representation, inference and universality. The Agents are conformed by mechanisms that integrate sensors out of the body of the robot with effectors embedded in the robot and processes behaviors which are exhibited by the minibots while they operate in real time. The execution and performance of the architecture proposed had been experimented and evaluated through the implementation of a Multiagent System thar allows the operation of one or more robots on a testbed conformed by a football field made to comply with RoboCup rules. Tomando como marco de referencia a la Inteligencia Artificial Distribuida y la Robótica Distribuida, particularmente a la Copa Mundial de Fútbol de Robots RoboCup, en este trabajo se propone una arquitectura para múltiples agentes móviles, autónomos, racionales, coordinados, la cual comprende un modelo de organización para los agentes, una estructura funcional y de control para cada uno de los agentes, un mecanismo de razonamiento o toma de decisiones automáticas, un sistema de visión artificial, un sistema de navegación y una arquitectura para un equipo de pequeños minibots con capacidad de actuación en la Liga de Pequeños Robots. En el diseño, desarrollo y construcción de estos componentes se acoplan métodos y técnicas clasificadas dentro de Computación Emergente con modelos basados en la representación tradicional de la Inteligencia Artificial, dando lugar a algoritmos que combinan las propiedades de adaptabilidad, robustez y uniformidad con la representación, inferencia y la universalidad. Los Agentes están conformados por mecanismos que integran sensores ubicados fuera del cuerpo del robot con efectores instalados en el robot y procesos que se ejecutan en forma conjunta sobre diferentes dispositivos de cómputo, dotándolos de comportamientos competitivos y cooperativos los cuales son exhibidos por los minibots al operar en tiempo real. La ejecución y rendimiento de la arquitectura propuesta ha sido experimentada y evaluada mediante la implementación de un Sistema Multiagentes que permite la operación de uno o más robots en un ambiente de trabajo constituido por un campo de fútbol, construido de acuerdo a las normativas de RoboCup

Herramienta para proveer ayudas adaptativas en ambientes E-Learning utilizando agentes software

Este trabajo propone el desarrollo de una herramienta para proveer ayudas adaptativas en ambientes e-learning, centrado en la personalización de las ayudas empleando la tecnología de agente software. La finalidad de utilizar agentes software es proveer inteligencia, es decir, adaptatividad1 a las ayudas en ambientes e-learning, teniendo en cuenta las necesidades de los usuarios y su desenvolvimiento en la plataforma, para lo cual se creó un prototipo y un método que permite la asignación y seguimiento de las ayudas a los usuarios de ambientes e-learning. Como caso de estudio se trabajó con la plataforma Lingweb “Ambiente Virtual para el aprendizaje de Idiomas”. Lingweb fue desarrollado entre diciembre de 2007 y junio de 2010 en la modalidad de cofinanciación entre la Universidad del Valle y Colciencias2PregradoINGENIERO(A) DE SISTEMA

Emergencia ontológica basada en análisis de contexto, como servicio para ambientes inteligentes

En los Ambientes Inteligentes (AmI) existen dispositivos inteligentes que interactúan entre sí en el cumplimiento de sus tareas, que necesitan entender su contexto para poder ofrecer servicios adecuados a sus usuarios. Un AmI para aprendizaje en la nube (AmICL) es aquel que facilita la ubicación y uso de servicios educativos disponibles en la nube, que serán puestos a disposición de los usuarios (Profesores y Estudiantes), derivando en una mejora en sus procesos de enseñanza-aprendizaje. Uno de los aspectos fundamentales para su desarrollo, es la consciencia contextual. Este trabajo integra un AmICL basado en Sistema Multi-Agentes, con servicios de Consciencia de Contexto, enriqueciendo el modelo Semántico de AmICL a través de una base de conocimiento ontológica que permite a los agentes de AmICL tomar decisiones adaptadas al momento. Particularmente, a través de procesos de minería ontológica y el uso de meta-ontologías, para hacer emerger modelos ontológicos adecuados al contexto.An Intelligent Environment (IE) is composed by intelligent devices that interact with each other in carrying out their task, and they need to understand their contexts to provide adequate services to their users. An IE for Learning in the Cloud (IECL) is one that facilitates the location and use of educational services available in the cloud, which will be made available to users (teachers and students), resulting in an improvement of their teaching-learning process. One of the fundamental aspects for the development of IECLs, it is the contextual awareness. This paper integrates an IECL, based on Multi-Agent Systems, with services of Context Awareness, which enrich the Semantic Model of the IECL, characterized by an ontological knowledge base, which allows the agents of AmICL to take decisions adapted to the context. Particularly, through processes of ontological mining and using meta-ontologies, emerge ontological models appropriate to the context

OpenRRArch: una arquitectura abierta, robusta y confiable para el control de robots autónomos

Context: The control and navigation systems of autonomous robots constitute a dynamic field of research in robotics. The possible solutions to problems are often evaluated with laboratory prototypes in order to determine their real performance. We propose in this paper an architecture for the design and development of robotic systems (particularly autonomous multi-robot Systems) that facilitate the work in laboratory due to an open robust and reliable architecture.Method: The architecture is supported in open source hardware and software. The operation and communication strategy is characterized by a low consumption of resources, both in processing and communication, and real-time operation. As developement platform and Operating System, we used Linux: the communication scheme and the embedded systems run on a 32-bit processor, with a 16-bit instruction set (not ARM, but with Harvard architecture), at 80 MHz (Tensilica Xtensa LX106) for the implementation of the agents. The tools used allow the solution to be bothe efficient and inexpensive.Results: The architecture has been successfully applied in the implementation of a strategy of navigation for a set of small autonomous robots. A set of robots were provided with wireless communication capability, minimum capacity of environmental sensing (obstacle detection) and a navigation algorithm based on population sizes (mimicking the bacterial Quorum Sensing). The system is implemented with great ease, demonstrating both the viability of the navigation strategy and the versatility, robustness and scalability of the OpenRRArch architecture.Conclusions: The proposed architecture constitutes a solution for the construction of distributed control systems, in particular multi-agent robotic systems. It enables the rapid, low-cost and high-performance implementation of systems with real-time cooperation and communication capabilities. The architecture allows the integration of agents with different processing capabilities, which allows adaptation to the needs of the task. The functions of each agent can be reduced or increased from their code, and/or by selecting other embedded hardware.Contexto: Los sistemas de control y navegación de robots autónomos constituyen un dinámico campo de investigación en robótica. Los esquemas y estrategias propuestos como posible solución a problemas se evalúan siempre sobre prototipos de laboratorio a fin de determinar su desempeño real. Se propone en este artículo una arquitectura para el diseño y desarrollo de sistemas robóticos, particularmente sistemas autónomos multirrobot, que facilite el trabajo en laboratorio gracias a una arquitectura abierta con características de robustez y confiabilidad.Método: La arquitectura se soporta en herramientas hardware y software open source. La estrategia de operación y comunicación se caracteriza por un bajo consumo de recursos, tanto en procesamiento como en comunicación, y operación en tiempo real. Se utiliza Linux como plataforma de desarrollo y sistema operativo, en particular para el esquema de comunicación, y los sistemas embebidos sobre un procesador de 32 bits con set de instrucciones de 16 bit (no es ARM, pero con arquitectura Harvard) corriendo a 80 MHz (el LX106 de Tensilica Xtensa) para la implementación de los agentes. Dadas las herramientas utilizadas, la solución también demuestra ser eficiente y económica.Resultados: La arquitectura ha sido aplicada exitosamente en la implementación de una estrategia de navegación para un conjunto de pequeños robots autónomos. A un conjunto de robots se les proporciona capacidad de comunicación WiFi, capacidad mínima de localización del ambiente (detección de obstáculos) y un algoritmo de navegación basado en tamaños poblacionales (imitando el Quorum Sensing Bacterial). El sistema se implementa con gran facilidad, demostrando no sólo la viabilidad de la estrategia de navegación, sino también la versatilidad, robustez y escalabilidad de la arquitectura OpenRRArch.Conclusiones: La arquitectura propuesta constituye una solución para la construcción de sistemas de control distribuidos, en particular sistemas robóticos multiagente. Ésta permite una rápida implementación (a bajo costo y con alto desempeño) de sistemas con capacidad de cooperación y comunicación en tiempo real. La arquitectura permite la integración de agentes con diferentes capacidades de procesamiento, lo cual permite adaptación a las necesidades de la tarea. Las funciones de cada uno de los agentes pueden reducirse o aumentarse a partir de su código, o seleccionando otro hardware embebido

Modelo de Comunicación para Sistemas Multiagente Utilizando Web Services

La implementación de Sistemas Multi-Agente (MAS, MultiAgent Systems) es muy difícil y escaza en nuestro medio, debido a la complejidad de las metodologías y modelos existentes. Uno de los modelos más importantes de un MAS es el de comunicación. Este modelo presenta una complejidad aun mayor, debido a la necesidad de implementar un lenguaje común y protocolos de transporte e interacción. Es por esta razón que se hace necesario contar con un modelo de comunicación que facilite la implementación de un MAS. En el presente trabajo se propone un modelo de comunicación para Sistemas Multiagente utilizando web services, el cual pretende suplir la carencia mencionada. Se presenta también un simulador, el cual ha sido desarrollado para clarificar el funcionamiento del modelo. Luego de presentar el modelo a un grupo de desarrolladores, se ha podido demostrar que el modelo es entendible, implementable y adaptable a todo tipo de usuario, con una aceptación muy cercana al 100%