Organization based multiagent architecture for distributed environments

[EN]Distributed environments represent a complex field in which applied solutions should be flexible and include significant adaptation capabilities. These environments are related to problems where multiple users and devices may interact, and where simple and local solutions could possibly generate good results, but may not be effective with regards to use and interaction. There are many techniques that can be employed to face this kind of problems, from CORBA to multi-agent systems, passing by web-services and SOA, among others. All those methodologies have their advantages and disadvantages that are properly analyzed in this documents, to finally explain the new architecture presented as a solution for distributed environment problems. The new architecture for solving complex solutions in distributed environments presented here is called OBaMADE: Organization Based Multiagent Architecture for Distributed Environments. It is a multiagent architecture based on the organizations of agents paradigm, where the agents in the architecture are structured into organizations to improve their organizational capabilities. The reasoning power of the architecture is based on the Case-Based Reasoning methology, being implemented in a internal organization that uses agents to create services to solve the external request made by the users. The OBaMADE architecture has been successfully applied to two different case studies where its prediction capabilities have been properly checked. Those case studies have showed optimistic results and, being complex systems, have demonstrated the abstraction and generalizations capabilities of the architecture. Nevertheless OBaMADE is intended to be able to solve much other kind of problems in distributed environments scenarios. It should be applied to other varieties of situations and to other knowledge fields to fully develop its potencial.[ES]Los entornos distribuidos representan un campo de conocimiento complejo en el que las soluciones a aplicar deben ser flexibles y deben contar con gran capacidad de adaptación. Este tipo de entornos está normalmente relacionado con problemas donde varios usuarios y dispositivos entran en juego. Para solucionar dichos problemas, pueden utilizarse sistemas locales que, aunque ofrezcan buenos resultados en términos de calidad de los mismos, no son tan efectivos en cuanto a la interacción y posibilidades de uso. Existen múltiples técnicas que pueden ser empleadas para resolver este tipo de problemas, desde CORBA a sistemas multiagente, pasando por servicios web y SOA, entre otros. Todas estas mitologías tienen sus ventajas e inconvenientes, que se analizan en este documento, para explicar, finalmente, la nueva arquitectura presentada como una solución para los problemas generados en entornos distribuidos. La nueva arquitectura aquí se llama OBaMADE, que es el acrónimo del inglés Organization Based Multiagent Architecture for Distributed Environments (Arquitectura Multiagente Basada en Organizaciones para Entornos Distribuidos). Se trata de una arquitectura multiagente basasa en el paradigma de las organizaciones de agente, donde los agentes que forman parte de la arquitectura se estructuran en organizaciones para mejorar sus capacidades organizativas. La capacidad de razonamiento de la arquitectura está basada en la metodología de razonamiento basado en casos, que se ha implementado en una de las organizaciones internas de la arquitectura por medio de agentes que crean servicios que responden a las solicitudes externas de los usuarios. La arquitectura OBaMADE se ha aplicado de forma exitosa a dos casos de estudio diferentes, en los que se han demostrado sus capacidades predictivas. Aplicando OBaMADE a estos casos de estudio se han obtenido resultados esperanzadores y, al ser sistemas complejos, se han demostrado las capacidades tanto de abstracción como de generalización de la arquitectura presentada. Sin embargo, esta arquitectura está diseñada para poder ser aplicada a más tipo de problemas de entornos distribuidos. Debe ser aplicada a más variadas situaciones y a otros campos de conocimiento para desarrollar completamente el potencial de esta arquitectura

Distributed agents for autonomous spacecraft

Space missions have evolved considerably in the last fifty years in both complexity and ambition. In order to enable this continued improvement in the scientific and commercial return of space missions new control systems are needed that can manage complex combinations of state of the art hardware with a minimum of human interaction. Distributed multi-agent systems are one approach to controlling complex multisatellite space missions. A distributed system is not enough on its own however,the spacecraft must be able to carry out complex tasks such as planning,negotiation and close proximity formation flying autonomously. It is the coupling of distributed control with autonomy that is the focus of this thesis. Three contributions to the state of the art are described herein. They all involve the innovative use of multi-agent systems in space missions. The first is the development of a multi-agent architecture, HASA, specifically for space missions. The second is to use embedded agents to autonomously control an interferometric type space telescope. The third is based on software agents that coordinate multiple Earth observation missions coupled with a global optimisation technique for data extraction. The HASA architecture was developed in reaction to the over generality of most multi-agent architectures in the computer science and robotics literature and the ad-hoc, case-by-case approach, to multi-agent architectures when developed and deployed for space missions. The HASA architecture has a recursive nature which allows for the multi-agent system to be completely described throughout its development process as the design evolves and more sub-systems are implemented. It also inherits a focus on the robust generation of a product and safe operation from architectures in use in the manufacturing industry. A multi-agent system was designed using the HASA architecture for an interferometric space telescope type mission. This type of mission puts high requirements on formation flying and cooperation between agents. The formation flying agents were then implemented using a Java framework and tested on a multi-platform distributed simulation suite developed especially for this thesis. Three different control methods were incorporated into the agents and the multi-agent system was shown to be able to acquire and change formation and avoid collisions autonomously. A second multi-agent system was designed for the GMES mission in collaboration with GMV, the industrial partner in this project. This basic MAS design was transferred to the HASA architecture. A novel image selection algorithm was developed to work alongside the GMES multi-agent system. This algorithm uses global optimisation techniques to suggest image parameters to users based on the output of the multi-agent system

Advances in Robotics, Automation and Control

The book presents an excellent overview of the recent developments in the different areas of Robotics, Automation and Control. Through its 24 chapters, this book presents topics related to control and robot design; it also introduces new mathematical tools and techniques devoted to improve the system modeling and control. An important point is the use of rational agents and heuristic techniques to cope with the computational complexity required for controlling complex systems. Through this book, we also find navigation and vision algorithms, automatic handwritten comprehension and speech recognition systems that will be included in the next generation of productive systems developed by man

A Review of Platforms for the Development of Agent Systems

Agent-based computing is an active field of research with the goal of building autonomous software of hardware entities. This task is often facilitated by the use of dedicated, specialized frameworks. For almost thirty years, many such agent platforms have been developed. Meanwhile, some of them have been abandoned, others continue their development and new platforms are released. This paper presents a up-to-date review of the existing agent platforms and also a historical perspective of this domain. It aims to serve as a reference point for people interested in developing agent systems. This work details the main characteristics of the included agent platforms, together with links to specific projects where they have been used. It distinguishes between the active platforms and those no longer under development or with unclear status. It also classifies the agent platforms as general purpose ones, free or commercial, and specialized ones, which can be used for particular types of applications.Comment: 40 pages, 2 figures, 9 tables, 83 reference

Collaborative and adaptive supply chain planning

Dans le contexte industriel d'aujourd'hui, la compétitivité est fortement liée à la performance de la chaîne d'approvisionnement. En d'autres termes, il est essentiel que les unités d'affaires de la chaîne collaborent pour coordonner efficacement leurs activités de production, de façon a produire et livrer les produits à temps, à un coût raisonnable. Pour atteindre cet objectif, nous croyons qu'il est nécessaire que les entreprises adaptent leurs stratégies de planification, que nous appelons comportements, aux différentes situations auxquelles elles font face. En ayant une connaissance de l'impact de leurs comportements de planification sur la performance de la chaîne d'approvisionnement, les entreprises peuvent alors adapter leur comportement plutôt que d'utiliser toujours le même. Cette thèse de doctorat porte sur l'adaptation des comportements de planification des membres d'une même chaîne d'approvisionnement. Chaque membre pouvant choisir un comportement différent et toutes les combinaisons de ces comportements ayant potentiellement un impact sur la performance globale, il est difficile de connaître à l'avance l'ensemble des comportements à adopter pour améliorer cette performance. Il devient alors intéressant de simuler les différentes combinaisons de comportements dans différentes situations et d'évaluer les performances de chacun. Pour permettre l'utilisation de plusieurs comportements dans différentes situations, en utilisant la technologie à base d'agents, nous avons conçu un modèle d'agent à comportements multiples qui a la capacité d'adapter son comportement de planification selon la situation. Les agents planificateurs ont alors la possibilité de se coordonner de façon collaborative pour améliorer leur performance collective. En modélisant les unités d'affaires par des agents, nous avons simulé avec la plateforme de planification à base d'agents de FORAC des agents utilisant différents comportements de planification dits de réaction et de négociation. Cette plateforme, développée par le consortium de recherche FORAC de l'Université Laval, permet de simuler des décisions de planification et de planifier les opérations de la chaîne d'approvisionnement. Ces comportements de planification sont des métaheurisciques organisationnelles qui permettent aux agents de générer des plans de production différents. La simulation est basée sur un cas illustrant la chaîne d'approvisionnement de l'industrie du bois d'œuvre. Les résultats obtenus par l'utilisation de multiples comportements de réaction et de négociation montrent que les systèmes de planification avancée peuvent tirer avantage de disposer de plusieurs comportements de planification, en raIson du contexte dynamique des chaînes d'approvisionnement. La pertinence des résultats de cette thèse dépend de la prémisse que les entreprises qui adapteront leurs comportements de planification aux autres et à leur environnement auront un avantage concurrentiel important sur leurs adversaires

Intelligent data processing

Seminario realizado en U & P U Patel Department of Computer Engineering, Chandubhai S. Patel Institute of Technology, Charotar University of Science And Technology (CHARUSAT), Changa-388421, Gujarat, India 2021[EN]In recent years, disruptive technologies have emerged and have revolutionized our communication capabilities over the internet. One of those technologies is Deep Learning. It fits under the broader branch of Artificial Intelligence known as Machine Learnin

Automated generation of geometrically-precise and semantically-informed virtual geographic environnements populated with spatially-reasoning agents

La Géo-Simulation Multi-Agent (GSMA) est un paradigme de modélisation et de simulation de phénomènes dynamiques dans une variété de domaines d'applications tels que le domaine du transport, le domaine des télécommunications, le domaine environnemental, etc. La GSMA est utilisée pour étudier et analyser des phénomènes qui mettent en jeu un grand nombre d'acteurs simulés (implémentés par des agents) qui évoluent et interagissent avec une représentation explicite de l'espace qu'on appelle Environnement Géographique Virtuel (EGV). Afin de pouvoir interagir avec son environnement géographique qui peut être dynamique, complexe et étendu (à grande échelle), un agent doit d'abord disposer d'une représentation détaillée de ce dernier. Les EGV classiques se limitent généralement à une représentation géométrique du monde réel laissant de côté les informations topologiques et sémantiques qui le caractérisent. Ceci a pour conséquence d'une part de produire des simulations multi-agents non plausibles, et, d'autre part, de réduire les capacités de raisonnement spatial des agents situés. La planification de chemin est un exemple typique de raisonnement spatial dont un agent pourrait avoir besoin dans une GSMA. Les approches classiques de planification de chemin se limitent à calculer un chemin qui lie deux positions situées dans l'espace et qui soit sans obstacle. Ces approches ne prennent pas en compte les caractéristiques de l'environnement (topologiques et sémantiques), ni celles des agents (types et capacités). Les agents situés ne possèdent donc pas de moyens leur permettant d'acquérir les connaissances nécessaires sur l'environnement virtuel pour pouvoir prendre une décision spatiale informée. Pour répondre à ces limites, nous proposons une nouvelle approche pour générer automatiquement des Environnements Géographiques Virtuels Informés (EGVI) en utilisant les données fournies par les Systèmes d'Information Géographique (SIG) enrichies par des informations sémantiques pour produire des GSMA précises et plus réalistes. De plus, nous présentons un algorithme de planification hiérarchique de chemin qui tire avantage de la description enrichie et optimisée de l'EGVI pour fournir aux agents un chemin qui tient compte à la fois des caractéristiques de leur environnement virtuel et de leurs types et capacités. Finalement, nous proposons une approche pour la gestion des connaissances sur l'environnement virtuel qui vise à supporter la prise de décision informée et le raisonnement spatial des agents situés

eXplainable data processing

Seminario realizado en U & P U Patel Department of Computer Engineering, Chandubhai S. Patel Institute of Technology, Charotar University of Science And Technology (CHARUSAT), Changa-388421, Gujarat, India 2021[EN]Deep Learning y has created many new opportunities, it has unfortunately also become a means for achieving ill-intentioned goals. Fake news, disinformation campaigns, and manipulated images and videos have plagued the internet which has had serious consequences on our society. The myriad of information available online means that it may be difficult to distinguish between true and fake news, leading many users to unknowingly share fake news, contributing to the spread of misinformation. The use of Deep Learning to create fake images and videos has become known as deepfake. This means that there are ever more effective and realistic forms of deception on the internet, making it more difficult for internet users to distinguish reality from fictio