Contribución a la negociación automática en espacios de utilidad complejos

Premio Extraordinario de Doctorado 2012Podemos entender la negociación como una interacción entre varias partes que intentan alcanzar un acuerdo en relación a una serie de atributos que les suponen un conflicto de intereses. Así definida, la negociación está presente en numerosos aspectos de la vida cotidiana, desde las relaciones personales a la economía o la política internacional. Algunos escenarios de negociación pueden ser total o parcialmente automatizados, beneficiándose así de las ventajas en cuanto a eficiencia del empleo de técnicas de inteligencia artificial. Entre los problemas que ya se han abordado con éxito en la literatura haciendo uso de negociación automática entre agentes podemos destacar diferentes escenarios de negociación en comercio electrónico y problemas de reparto de recursos o tareas, como por ejemplo cadenas de producción o reparto de carga computacional en procesos informáticos. La automatización de los procesos de negociación permite no sólo replicar la toma de decisiones humana en escenarios de negociación tradicionales, sino también abordar problemas en los que la negociación con humanos no es viable, ya sea por la complejidad del escenario o por las limitaciones temporales del proceso de negociación. Dentro de este ámbito, existe un interés creciente por el estudio de escenarios de negociación complejos, como pueden ser las negociaciones de contratos jurídicos o los acuerdos de requisitos entre proveedores y clientes. En este tipo de escenarios, son frecuentes las negociaciones de múltiples atributos interdependientes. La complejidad inherente a este tipo de problemas de negociación sugiere la automatización total o parcial del proceso, especialmente cuando existen restricciones temporales severas sobre la duración de la negociación. Sin embargo, la dependencia entre atributos genera espacios de utilidad no lineales, haciendo que los mecanismos clásicos de negociación automática no sean aplicables. Incluso mecanismos específicamente diseñados para escenarios no lineales pueden fallar si la complejidad del espacio de utilidades aumenta considerablemente. Existe, por tanto, la necesidad de diseñar mecanismos que permitan negociar de forma efectiva y eficaz en escenarios que impliquen espacios de utilidad de elevada complejidad. Esta tesis aborda el problema de la negociación automática multilateral en espacios de utilidad complejos, tratando de dar respuesta a esta necesidad. Para ello se propone un modelo de negociación especialmente diseñado para este tipo de escenarios. El modelo comprende la representación de las preferencias de los agentes, la especificación del protocolo de interacción que gobierna la negociación, y el diseño de estrategias heurísticas para la toma de decisiones de los agentes. Para las preferencias de los agentes, se opta por funciones de utilidad basadas en restricciones ponderadas, y se presenta un generador de preferencias que permite diseñar, a partir de un conjunto de parámetros, escenarios de complejidad ajustable, tanto en lo referente a la complejidad de los espacios de preferencias individuales de los agentes como en lo referente a la correlación mutua de las funciones de utilidad de los diferentes agentes. Para el proceso de negociación, este trabajo parte de la hipótesis de que, en escenarios en los que los espacios de utilidad de los agentes son complejos, la dificultad de la consecución de acuerdos mutuamente aceptables puede paliarse buscando un equilibrio adecuado entre los objetivos individuales de maximización de la utilidad de cada agente, y el objetivo social de la consecución del acuerdo. Teniendo esto en cuenta, se propone un protocolo de interacción expresivo e iterativo basado en subastas, que permite a los agentes refinar sus propuestas en cada iteración sirviéndose de la capacidad expresiva que proporcionan las técnicas de argumentación. Finalmente, se diseña un conjunto de estrategias para la toma de decisiones de los agentes, orientadas a equilibrar el beneficio obtenido y la probabilidad de acuerdo en función de la actitud hacia el riesgo de cada agente. Una vez formulada la propuesta, se ha realizado una exhaustiva evaluación experimental orientada a determinar la contribución a la negociación de los mecanismos propuestos en términos de efectividad y eficiencia. Los experimentos realizados han confirmado nuestra hipótesis de trabajo y la adecuación de nuestra propuesta basada en el equilibrio entre utilidad y probabilidad de acuerdo y la capacidad expresiva de los agentes, y nos han permitido extraer importantes conclusiones en el ámbito de investigación de los sistemas de negociación automática multilateral multiatributo para espacios de utilidad complejos

SETH: A Hierarchical, Agent-based Architecture for Smart Spaces

The ultimate goal of any smart environment is to release users from the tasks they usually perform to achieve comfort, efficiency, and service personalization. To achieve this goal, we propose to use multiagent systems. In this report we describe the SETH architectur: a hierarchical, agent-based solution intended to be applicable to different smart space scenarios, ranging from small environments, like smart homes or smart offices, to large smart spaces like cities

Contribución a la negociación automática en espacios de utilidad complejos

Premio Extraordinario de Doctorado 2012Podemos entender la negociación como una interacción entre varias partes que intentan alcanzar un acuerdo en relación a una serie de atributos que les suponen un conflicto de intereses. Así definida, la negociación está presente en numerosos aspectos de la vida cotidiana, desde las relaciones personales a la economía o la política internacional. Algunos escenarios de negociación pueden ser total o parcialmente automatizados, beneficiándose así de las ventajas en cuanto a eficiencia del empleo de técnicas de inteligencia artificial. Entre los problemas que ya se han abordado con éxito en la literatura haciendo uso de negociación automática entre agentes podemos destacar diferentes escenarios de negociación en comercio electrónico y problemas de reparto de recursos o tareas, como por ejemplo cadenas de producción o reparto de carga computacional en procesos informáticos. La automatización de los procesos de negociación permite no sólo replicar la toma de decisiones humana en escenarios de negociación tradicionales, sino también abordar problemas en los que la negociación con humanos no es viable, ya sea por la complejidad del escenario o por las limitaciones temporales del proceso de negociación. Dentro de este ámbito, existe un interés creciente por el estudio de escenarios de negociación complejos, como pueden ser las negociaciones de contratos jurídicos o los acuerdos de requisitos entre proveedores y clientes. En este tipo de escenarios, son frecuentes las negociaciones de múltiples atributos interdependientes. La complejidad inherente a este tipo de problemas de negociación sugiere la automatización total o parcial del proceso, especialmente cuando existen restricciones temporales severas sobre la duración de la negociación. Sin embargo, la dependencia entre atributos genera espacios de utilidad no lineales, haciendo que los mecanismos clásicos de negociación automática no sean aplicables. Incluso mecanismos específicamente diseñados para escenarios no lineales pueden fallar si la complejidad del espacio de utilidades aumenta considerablemente. Existe, por tanto, la necesidad de diseñar mecanismos que permitan negociar de forma efectiva y eficaz en escenarios que impliquen espacios de utilidad de elevada complejidad. Esta tesis aborda el problema de la negociación automática multilateral en espacios de utilidad complejos, tratando de dar respuesta a esta necesidad. Para ello se propone un modelo de negociación especialmente diseñado para este tipo de escenarios. El modelo comprende la representación de las preferencias de los agentes, la especificación del protocolo de interacción que gobierna la negociación, y el diseño de estrategias heurísticas para la toma de decisiones de los agentes. Para las preferencias de los agentes, se opta por funciones de utilidad basadas en restricciones ponderadas, y se presenta un generador de preferencias que permite diseñar, a partir de un conjunto de parámetros, escenarios de complejidad ajustable, tanto en lo referente a la complejidad de los espacios de preferencias individuales de los agentes como en lo referente a la correlación mutua de las funciones de utilidad de los diferentes agentes. Para el proceso de negociación, este trabajo parte de la hipótesis de que, en escenarios en los que los espacios de utilidad de los agentes son complejos, la dificultad de la consecución de acuerdos mutuamente aceptables puede paliarse buscando un equilibrio adecuado entre los objetivos individuales de maximización de la utilidad de cada agente, y el objetivo social de la consecución del acuerdo. Teniendo esto en cuenta, se propone un protocolo de interacción expresivo e iterativo basado en subastas, que permite a los agentes refinar sus propuestas en cada iteración sirviéndose de la capacidad expresiva que proporcionan las técnicas de argumentación. Finalmente, se diseña un conjunto de estrategias para la toma de decisiones de los agentes, orientadas a equilibrar el beneficio obtenido y la probabilidad de acuerdo en función de la actitud hacia el riesgo de cada agente. Una vez formulada la propuesta, se ha realizado una exhaustiva evaluación experimental orientada a determinar la contribución a la negociación de los mecanismos propuestos en términos de efectividad y eficiencia. Los experimentos realizados han confirmado nuestra hipótesis de trabajo y la adecuación de nuestra propuesta basada en el equilibrio entre utilidad y probabilidad de acuerdo y la capacidad expresiva de los agentes, y nos han permitido extraer importantes conclusiones en el ámbito de investigación de los sistemas de negociación automática multilateral multiatributo para espacios de utilidad complejos

Mecanismos de Seguridad para una red ad hoc en un entorno urbano

Las redes ad-hoc representan un paradigma de comunicación\ud emergente cuya aplicación se ha propuesto en diversos entornos por su\ud capacidad de autoconfiguración y rápido despliegue. Sin embargo, siguen\ud planteados importantes desafíos relativos a problemas de seguridad. Uno\ud de estos problemas es la gestión y distribución de claves. Se propone la\ud aplicación del protocolo TESLA de distribución de claves a una red adhoc\ud de servicios en un entorno urbano como la alternativa más adecuada\ud frente a otras propuestas en el estado del arte. Finalmente, se realizan\ud pruebas de validación de un estadio preliminar del algoritmo propuesto

Images Protection Sent to Mobile Devices

With the increasing use of multimedia technologies and mobile\ud devices, also increases the applications which purpose is to offer information or\ud to do advertising by means of the sending of images or videos. In this paper, we\ud approached a digital tourist guide scene in which mobile devices with limited\ud resources need to receive multimedia information across a wireless connection.\ud Also we approached that this information is visible only authorized users. We\ud centre the article on the protection of images on an format of compression\ud adapted. Standard JPEG 2000 has been selected to offer an optimal balance between\ud the quality of image and the occupied space. In order to protect the information,\ud we have worked with selective encryption mechanism, that allow to\ud obtain a relation of commitment between the computational cost, on having\ud concealed the information and the concealment degree

Un enfoque práctico para la localización de usuarios mediante Bluetooth en entornos domóticos

Para que un sistema domótico pueda adaptarse adecuadamente\ud a las preferencias de sus diferentes usuarios, debe ser capaz de determinar\ud en cada momento en qué habitación se encuentran éstos dentro\ud de la vivienda. Este artículo presenta un sistema de localización especialmente\ud orientado a su utilización dentro del hogar inteligente. Cada\ud usuario del sistema lleva consigo un dispositivo personal Bluetooth, a\ud partir del cual el sistema puede identi carle y localizarle dentro de la\ud vivienda. El sistema se ha desarrollado dentro de una arquitectura multiagente\ud específicamente diseñada para ser utilizada en un hogar digital\ud capaz de ofrecer servicios a sus habitantes en función de su ubicación

A contextual ontology to provide location-aware services and interfaces in smart environments

Context-aware computing is about gathering user information and their environment such as user location and\ud preferences, service status, and nearby devices. Such context information is used to adjust enviroment settings to suit user\ud needs and preferences. As environments can change rapidly, applications must be aware of it and adapt their behaviour in\ud real time. We describe an application that introduces intelligent agents in smart homes to provide location-aware services\ud and interfaces. This application must keep an eye on some context information to carry out user preferences. Our\ud approach is based on a contextual ontology that is a key component to enable context sharing and representation

Extending the bdi-asdp methodology for real-time

Multi-agent systems are an emerging research area which is experiencing a fast growth. In the last years, many theories,\ud architectures, languages and platforms for the development of agent based systems have been developed. On the other\ud hand, real-time systems represent an important challenge from the perspective of multi-agent systems, considering the\ud increasing need to count on software which is able to respond to certain situations in a timely partition. Nevertheless, in\ud spite of its increasing interest, an important difficulty when applying these technologies to the resolution of a concrete\ud problem is in the agent-based software development process. Many efforts have been made to extend the capacities of\ud standard software modelling to integrate multi-agent and real-time systems, and different methodological proposals exist,\ud but their practical application is not always obvious from the definition of the methodology. This work proposes an\ud extension of the BDI-ASDP methodology for the inclusion of timing constraints. We have applied this methodology to\ud model some of the agents which participate in a virtual baseball game

A fully-distributed, multiagent approach to negotiation in mobile ad-hoc networks

This paper presents an interaction protocol intended to be used in distributed negotiation problems using software agents,\ud which could be applied to multi-agent systems deployed over Personal Digital Assistants (PDAs) connected via wireless\ud networks. We are especially interested in semi-competitive scenarios, where each agent in the system acts on behalf of a\ud user, trying to maximize its user preferences while pursuing a common agreement. In these conditions, and especially if\ud we are dealing with open and dynamic environments like mobile ad-hoc networks, the goals and attitudes of software\ud agents cannot be guaranteed. Taking this into account we propose a protocol where interaction among agents is done in a\ud fully-distributed manner, so that no user can have negotiation privileges over the others

Infraestructura para servicios e interfaces sensibles a la localicación en hogares inteligentes

Some not widespread environments like sophisticated vehicles, adjust controlled elements,\ud like the seat and the rearview, in order to match the preferences of their users. In this context\ud computer systems are fully capable of providing customized interfaces for users. However, this kind\ud of service customization has not yet reached the home environment. Inside real home environments,\ud we can find new services based on automatizing traditional ones, which make our lives easier and\ud more comfortable. However, this services are provided independently, the degree of personalization is\ud still very low, and the results are insufficient. The smart home must release the user from performing\ud routine and tedious tasks to achieve comfort, security, and effective energy management. To achieve\ud this goal, designed systems must use all posible components at home, providing a high quality service.\ud In this paper we extend our previous work on using multiagent systems to build a smart home\ud environment. We describe its funcionality and introduce a new ontology in order to make easy agent\ud communication and knowledge sharing