Aproximación Organizacional para Programación Orientada a Agentes: Introducción y Aspectos Generales

n Orientada a Objetos
(AOPOA)
John Jaime Sprockel Díaz
MISyC
Departamento de Ingeniería de Sistemas
Facultad de Ingeniería
Pontificia Universidad Javeriana

AGENDA
1. Conceptos
a. Enfoque organizacional
2. Fase de análisis
a. Caracterización del sistema
b. Descomposición organizacional
3. Etapa de diseño
a. Diseño de vínculos de cooperación
b. Diseño de Agentes
4. Etapa de despliegue
5. Presentación de un Artículo
6. Conclusiones

Conceptos
DESCOMPOSICION
ITERATIVA
RECURSIVA
CONCEPTO
DE METAS
IDENTIFICA
INTERACCIO
NES

Enfoque Organizacionalca, Vol.4 No. 2, Septiembre de 2007
biano de Computación - CCC 2007
Figura 1. Descomposición recursiva de una organización.
En el proceso de análisis o el de síntesis, para lograr un
Rol_
Rol_ . Rol_ .
Rol_1.1. Rol_1.1.
Rol_
Rol_1 .
Rol_1 .
Rol_ .1.1 Rol_ . .
Rol:
Representa una entidad abstracta
alcanzar un conjunto de objetivos
aprovechamiento de habilidades
usando los recursos del entorno.
ROL
ROL
SMA

Enfoque Organizacional
Rol 1
Rol 2
Sistema
Iteración 1
Rol 1
Iteración 2
Rol 1i
Iteración 3
Agente 1i
Iteración m
Rol 11
Rol 1i
Rol 1n
Rol 1i1
Rol 1ij
Rol 1in
Agente 1i1
Agente 1ij1
Agente 1ij2
Agente 1in
Recursividad sistemica Proceso Iterativo recursivo por amplitud
División de Roles  Descomposición de Objetivos

Enfoque Organizacional
INTERACCION:
Surge en condiciones t
n
de un objetivo.
Descompocición de roles
Identificar vinculos
de cooperación

Interacciones  Evolución de Enlaces Cooperativos
Obj 1.1 Obj 1.2
Objetivo 1
Rol 1 Rol 2
Conceptos

Objetivo 1
Rol 1 Rol 2
Enlace Cooperativo
Obj 1.1 Obj 1.2
Conceptos

Tipo de Interacción
Indiferencia
Cooperación
Antagonismo
Rol 1 Rol 2
Obj 1.1 Obj 1.2
Conceptos

Obj 1.1 Obj 1.2
Protocolo de Interacción
Estándares FIPA
Rol 1 Rol 2
Conceptos

Mensaje 3
Mensaje 2
Mensaje 1
Actos del Lenguaje
Intencionalidad y Sentido Semántico
Rol 1 Rol 2
Obj 1.1 Obj 1.2
Conceptos

Iteración
i
Rol 1 Rol 2 Rol 3
Int 1
Int 2
Int 3
Int 4
Int 5
Int 1
Int 2
Int 3
Int 4
Int 5
Rol 1 Rol 2
Rol 3
Iteración
i +1
Rol 11
Rol 12
Rol 21
Rol 22
Rol 32
Rol 33
Rol 31
Int 6
Int 7
Interacciones  Herencia de Enlaces Cooperativos
Conceptos

Generación de Roles
Identificar Roles  Descomposición y Agrupación de Tareas
Rol 1
Obj 2
Obj 11
Obj 12
Obj 21
Obj 22
Obj 32
Obj 33
Obj 31
Obj 1 Obj 3
Tarea  Objetivo con los Recursos y Habilidades requeridos
Rol  Responsable de alcanzar un Grupo de Objetivos

Rol 1-1
Rol 1-2
Rol 1
Obj 11
Obj 12
Obj 21
Obj 22
Obj 32
Obj 33
Obj 31
Nuevo Rol  Agrupación de algunos Objetivos del Rol inicial

Rol 1-3Rol 1-1
Rol 1-2
Rol 1
Obj 11
Obj 12
Obj 21
Obj 22
Obj 32
Obj 33
Obj 31
Nuevo Rol  Agrupación de algunos Objetivos del Rol inicial

PwPwPw
GwGwGw
rroohh
rroohh
CG
***
***
222
111
CG  Calificación de Agrupación
Reducir conflictos por Recursos
Reducir redundancia de Habilidades
Reducir dispersión de Objetivos similares

FASES DE AOPOA
Tomado de: Oscar Garavito y Juan Ocampo. DISEÑO E IMPLANTACIÓN DE UNA METODOLOGÍA DE
PRUEBAS PARA SISTEMAS MULTIAGENTES. CASO ESPECÍFICO: AOPOA . 2008.

FASE DE ANALISIS:
Caracterización del sistema
ón en la que los roles no comparten las mismas
La reducción del número de vínculos reduce el
unicaciones entre roles; la heurística penaliza la
recursos compartidos.
III. FASE DE ANÁLISIS
se, una vez se ha determinado que el problema
acterísticas en las cuales una solución basada en
Externos del sistema, el cual modela las relaciones de éste con
las entidades externas que se encuentran en el ambiente de
trabajo. Adicionalmente, se genera la primera versión de los
artefactos Tabla de Roles y Tabla de Tareas, los cuales se
constituirán en el artefacto central del proceso recursivo de
descomposición organizacional.
Enunciado
del
problema
Tabla de
Tareas
Diagrama
de Vínculos
Externos
Identificar objetivo
global, objetivos
generales
Identificar y
Caracterizar
Entidades Externas
Definir recursos
externos al SMA
Asociar Recursos
con Entidades
Externas, Encontrar
Vínculos con Ellas.
Definir Habilidades
Necesarias
Finalizar-
AOPOA no
es aplicable.
Validar
Enfoque POA
Si
No
Finalizar
Proceso
Generar Clases de
Objetivos
Generar la Tabla de
Tareas
Tabla de
Tareas
Generar la Tabla de
Roles
Tabla de
Roles
Elaborar diagramas
de casos de uso
Tabla de
Diagramas de
Casos de Uso
Tabla de
Requerimientos
no Funcionales
Tabla de
Entidades
Externas
Tabla de
Clases de
Objetivos
Tabla de
Habilidades
Tabla de
Recursos
Figura 2. Descomposición recursiva de una organización
a actividad es la identificación de los objetivos solución, representan las responsabilidades del sistema como
Artefacto Descriptor de Tareas
Representar las
funcionalidades
1. Requerimientos
no funcionales y
2. Tareas inform
almacenada o
procesada
Medio para incluir
información relevante
propia del dominio del
problema. Influye en la
generación de roles.
Actores o
Entidades Pasivas
Tener en cuenta la
cardinalidad del
recurso (fijs determ o
indeterm o infinito) y
su origen.
Cada rol tiene un padre
Cada rrecurso se relaciona con
un actor de forma explicita
Demostrar los vínculos entre
entidades externas en términos
de entrada y salida

FASE DE ANALISIS:
Caracterización del sistema
VALIDACION DEL ENFOQUE POA:
- Determinar la compejidad del problema.
- Verificar la presencia de interacciones.
- Especificar comunicaciones.
- Definir autonomía.
- Definir escalabilidad
- Especificar el enfoque organizacional

FASE DE ANALISIS:
Descomposición organizacional
queridos para su realización; la información
cada caso, se consigna respectivamente en la
bilidades y la Tabla de Recursos. Las tres tablas
(Clases de Objetivos, Habilidades y Recursos)
n único artefacto llamado Artefacto Descriptor de
información es utilizada para generar la Tabla de
a que cada objetivo da lugar a una tarea. En este
MA se modela por un único rol, el cual tiene a su
os objetivos globales del sistema; este rol será la
Existen dos tipos de entidades externas: las entidades externas
activas son denominadas actores, y las pasivas son los objetos
que conforman parte del ambiente. En ambos casos, estas
entidades serán asociadas por el SMA con los recursos
requeridos. En el primer caso, los recursos pueden ser
obtenidos a través de los vínculos con los actores externos. En
el segundo caso, los sensores y actuadores de los agentes son
utilizados para percibir y manipular los objetos pasivos.
Tabla de
Roles
El rol es
Complejo
Si
No
Descomponer
Objetivos
Asignar Recursos a
Objetivos
Especificar Tareas
Definir Roles
Tabla de
Objetivos
Tabla
de
Tareas
Tabla de
Roles
Finalizar Proceso
Identificar Vínculos de
Cooperación
Manejar Herencia de
los Vínculos
Diagrama de
Vínculos por
Objetivos
Diagrama de
Vínculos por
Recursos
Figura 3. Proceso de descomposición organizacional
osición Organizacional
han sido identificados y caracterizados las
ternas, los recursos y los objetivos generales del
debe proceder a realizar el proceso recursivo de
En cada iteración se efectúa la descomposición recursiva de
un rol complejo en dos o más roles simples. El proceso inicia
con la descomposición de los objetivos del rol complejo en
objetivos más simples. Estos objetivos simples son analizados
con el fin de identificar los recursos y habilidades que se
Se debe profundizar más
en la organización?

CwCwCw hAhrAroAoACRol ***
Complejidad
Objetivos
Recursos
Habilidades
Complejidad de los roles  Criterio para Detener la
Descomposición Recursiva
CRol  Evaluación de Complejidad
Pontificia Universidad Javeriana Simposio Construcción de Software
FASE DE ANALISIS:

FASE DE ANALISIS:
Evaluación de la compejidad de los roles:
• i puede tomar valores h, o y r; representa los objetivos, recursos y habilidades
que están asignados al rol.
• Ci representa el valor de la complejidad de los objetivos, recursos y
habilidades que están asignados al rol.
Co=
1
Or
* oiCi=1
Or
å Ch =
Hr
Hs

FASE DE ANALISIS:
queridos para su realización; la información
cada caso, se consigna respectivamente en la
bilidades y la Tabla de Recursos. Las tres tablas
(Clases de Objetivos, Habilidades y Recursos)
n único artefacto llamado Artefacto Descriptor de
información es utilizada para generar la Tabla de
a que cada objetivo da lugar a una tarea. En este
MA se modela por un único rol, el cual tiene a su
os objetivos globales del sistema; este rol será la
Existen dos tipos de entidades externas: las entidades externas
activas son denominadas actores, y las pasivas son los objetos
que conforman parte del ambiente. En ambos casos, estas
entidades serán asociadas por el SMA con los recursos
requeridos. En el primer caso, los recursos pueden ser
obtenidos a través de los vínculos con los actores externos. En
el segundo caso, los sensores y actuadores de los agentes son
utilizados para percibir y manipular los objetos pasivos.
Tabla de
Roles
El rol es
Complejo
Si
No
Descomponer
Objetivos
Asignar Recursos a
Objetivos
Especificar Tareas
Definir Roles
Tabla de
Objetivos
Tabla
de
Tareas
Tabla de
Roles
Finalizar Proceso
Identificar Vínculos de
Cooperación
Manejar Herencia de
los Vínculos
Diagrama de
Vínculos por
Objetivos
Diagrama de
Vínculos por
Recursos
Figura 3. Proceso de descomposición organizacional
osición Organizacional
han sido identificados y caracterizados las
ternas, los recursos y los objetivos generales del
debe proceder a realizar el proceso recursivo de
En cada iteración se efectúa la descomposición recursiva de
un rol complejo en dos o más roles simples. El proceso inicia
con la descomposición de los objetivos del rol complejo en
objetivos más simples. Estos objetivos simples son analizados
con el fin de identificar los recursos y habilidades que se
Identificaciónde
Vínculosde
cooperación
Utilizan
recursos
compartidos
Contribuyen a
obtener un
objetivo común.
Se debe profundizar más
en la organización?
Divide el problema en otros
más fáciles de resolver
Ferber:
funcional, de
objetivos, horizontal
y vertical
Evitar la excesiva
granularidad
Relaciona objetivos,
recursos y habilidades
Columna clase de objetivo
posibilita usarlo como un criterio
agrupador con los roles.
Mayor cercanía con el mundo real
Se agrupan las tareas.
Especialización:
dividir habilidades
AGRUPAR TAREAS PARA DEFINIR ROLES:
Tareas que requieran habilidades similares:
Homogeneidad.
Mantener juntas las que requieran los mismos recursos:
Minimizar conflictos
Mantener juntas las que requieran los mismos objetivos:
Incorporar el conocimiento.

ETAPA DE DISEÑO:
Diseño de Vínculos de cooperación

ETAPA DE DISEÑO:
Diseño de Agentes
sos y las
da evento
n de los
os son la
necesita
entos que
estado es
rol debe
ambiente;
res. Cada
itiva que
nalidades
definición
ignada en
r de una
s eventos
e a esta
ye aquí la
habilidad
toma la
respuesta
oles debe
ntos no
etapa de
carse los
os demás
mento de
spacio de
o más de
adaptarse al ambiente de despliegue, como por ejemplo
replicación o distribución de instancias. Todos estos aspectos
son relevantes al momento de tomar decisiones en términos de
implementación del sistema, y claramente durante el
despliegue físico del mismo.
Definir componentes
de estado por rol
Roles
finales
Finalizar
Proceso
Especificar
Adaptadores por Rol
Tabla de
Estados
Definir eventos por
rol
Tabla
de
Eventos
Tabla de
Adaptadores
Especificar
Respuesta a Eventos
Tabla de
Eventos
Identificar Meta -
Agentes
Tabla de
Meta-
Agentes
Figura 5. Diseño de agentes.
IV. CASO DE ESTUDIO
Detalle
Memoria
Recursos del MA
Habilidad mental:
es el mecanismo por medio del cual el rol toma la n de
comportarse de una u otra manera como respuesta a un evento.
debe revisarse el
cumplimiento de los requerimientos
no funcionales

ETAPA DE DISEÑO:
Diseño de Agentes
sos y las
da evento
n de los
os son la
necesita
entos que
estado es
rol debe
ambiente;
res. Cada
itiva que
nalidades
definición
ignada en
r de una
s eventos
e a esta
ye aquí la
habilidad
toma la
respuesta
oles debe
ntos no
etapa de
carse los
os demás
mento de
spacio de
o más de
adaptarse al ambiente de despliegue, como por ejemplo
replicación o distribución de instancias. Todos estos aspectos
son relevantes al momento de tomar decisiones en términos de
implementación del sistema, y claramente durante el
despliegue físico del mismo.
Definir componentes
de estado por rol
Roles
finales
Finalizar
Proceso
Especificar
Adaptadores por Rol
Tabla de
Estados
Definir eventos por
rol
Tabla
de
Eventos
Tabla de
Adaptadores
Especificar
Respuesta a Eventos
Tabla de
Eventos
Identificar Meta -
Agentes
Tabla de
Meta-
Agentes
Figura 5. Diseño de agentes.
IV. CASO DE ESTUDIO
Meta-agente:
Es un espacio de n
para los roles, que puede
agrupar uno o s de ellos.
Asume el cumplimiento de
los objetivos de todos los
roles que lo integran,
respondiendo en la forma
especificada para cada rol, a
los eventos asociados

Organizaciones MultiAgentes
Recursividad Sistémica Diferenciación Roles

PRESENTACION DE ARTICULO
la n del
servidor de correo
Exchange, el contenedor
de agentes Besa y el
firewall la
a AOPOA que
nos permitio obtener el
sistema multiagente.

JUAN CARLOS GUEVARA B., LUIS FELIPEWANUMEN S., GLORIA ANDREA CAVANZO N., CÉSARVALDÉS L.

JUAN CARLOS GUEVARA B., LUIS FEL

Conclusiones:
• El desarrollo de aplicaciones basadas en sistemas multiagente, para apoyar la
seguridad de sistemas de correo nico, implica contar con agentes
ubicados en el servidor y con clientes que permitan monitorear las
operaciones que se realizan sobre el sistema. n el definir una
estructura que permita asignar roles y tareas que deje a los agentes cumplir
una n fica.
• El desarrollo del proyecto permitió conocer un rea de n de los
sistemas multiagente y esperamos continuar desarrollando nuevas
aplicaciones que permitan apoyar la seguridad de los sistemas de correo
nico y de seguridad tica.

CONCLUSIONES
- AOPOA permite manejar la complejidad de un
sistema gracias al enfoque organizacional.
- AOPOA genera artefactos que facilitan la
implementación del modelo sobre una plataforma
OA.
- AOPOA Metodología fácilmente automatizable por
medio de una herramienta CASE.
- Proceso sistemático
- Modelo matemático para agrupamiento y complejidad

BIBLIOGRAFIA
1. lez E., Bustacara C. “Desarrollo de Aplicaciones
Basadas en Sistemas Multi-Agentes”. Libro Producto de
n – Grupo SIDRe, Departamento de a de
Sistemas, Facultad de a, Pontificia Universidad
Javeriana. 2007.
2. Ahogado D, Reinemer AM, González E. AOPOA: Aproximación
Organizacional para Programación Orientada a Agentes.
CLEI 2003.
3. guez J, Torres M, lez E. La a AOPOA.
Revista Avances en Sistemas e tica, Vol.4 No. 2,
Septiembre de 2007, n, ISSN 1657-7663. n
Especial: II Congreso Colombiano de n –
CCC2007.
4. González, guez J. AOPOA: Aproximación
Organizacional para Programación Orientada a Agentes.
Presentación del Simposio para la Construcción de Software
2005.

Gracias
• John Jaime Sprockel Díaz.
– Pontificia Universidad Javeriana
– Maestría de Ingeniería de Sistemas y
Computación
– email: jsprockel@javeriana.edu.co

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