Explorando las Arquitecturas de Sistemas Inteligentes: Agentes, Reactividad y Deliberación

Arquitecturas de Sistemas Inteligentes

Tipos de Arquitecturas

1. Arquitecturas de Agentes

Un agente es cualquier entidad que puede percibir su entorno a través de sensores y actuar sobre él mediante actuadores. Los agentes son autónomos, persistentes en el tiempo y se adaptan al entorno. Los agentes racionales buscan el mejor resultado posible en su interacción con el entorno.

Tipos de Entorno

• Observable/Parcialmente Observable
• Determinístico/Estocástico
• Secuencial/Episódico
• Estático/Dinámico
• Discreto/Continuo
• Conocido/Desconocido

2. Arquitecturas Reactivas

Las arquitecturas reactivas buscan actuar en el entorno mediante una reacción rápida. Un comportamiento se define como un patrón percepción-actuador que puede activarse y desactivarse. Son arquitecturas adaptativas y eficientes, fáciles de entender utilizando una representación uniforme. Sin embargo, tienen una visión de corto alcance, no se comunican bien con los humanos y son difíciles de manejar cuando hay muchos comportamientos.

a. Principios de las Arquitecturas Reactivas

• Cada comportamiento se puede implementar con técnicas de control.
• Hay paralelismo.
• Muy fácil de programar y añadir más comportamientos.
• Concurrencia de comportamientos.

b. Coordinación de Comportamientos

Para dar prioridad a los comportamientos, se utiliza la supresión (el actuador elige el comportamiento más prioritario). Los comportamientos complejos emergen de los simples.

• Varios comportamientos pueden aplicarse al mismo tiempo.
• Cada comportamiento intenta controlar el agente.
• El sistema debe elegir una acción entre múltiples acciones.

3. Arquitecturas Deliberativas

Las arquitecturas deliberativas requieren predecir para llevar a cabo una acción. Pasan del sentir al actuar mediante una reflexión consciente. Para ello, necesitan un modelo del mundo, un planificador y un ejecutor de dicho plan. Este modelo equilibra bien las creencias e intenciones (adopta un compromiso temporal con las intenciones y acepta intenciones viables, descartando las que no lo son). Sin embargo, el mundo cambia constantemente, por lo que el modelo debe actualizarse y replanificarse, lo que es computacionalmente complejo y elevado.

Algunas arquitecturas deliberativas tienen una serie de metas para los agentes:

i. Modelo BDI

El modelo BDI describe el comportamiento racional de los agentes. Representa flexibilidad y permite mostrar las motivaciones de los agentes (decide qué hacer, cómo hacerlo y lo hace).

ii. Terminología

1. Creencias: Muestran un estado de información.
2. Deseos: Muestran la motivación general.
3. Intenciones: Muestran lo que se va a hacer.
4. Objetivo: Expresión concreta de lo que se quiere hacer.
5. Plan: Secuencia de acciones que permiten llegar a la meta.

iii. Ejemplos

1. Cassiopeia: Espacio aéreo europeo.
2. Aeroscene: Armamento.
3. Saida: Redes hidrológicas.

4. Arquitecturas Multinivel

Las arquitecturas multinivel son arquitecturas híbridas entre las reactivas y las deliberativas.

a. Ejemplo

• Aerostack

5. Composición de Bloques

Los componentes de software se dan mediante una serie de piezas (bloques). Al juntar esos bloques, se consigue la utilidad que se estaba buscando.