Constrained coalition formation among heterogeneous agents for the multi-agent programming contest

Abstract

Esta dissertação apresenta um estudo sobre formação de coalizões entre agentes heterogêneos para a competição de programação multiagente de 2017. Foi investigado e aplicado a formação de estruturas de coalizões entre agentes para resolver problemas logísticos simulados sobre o mapa de uma cidade real. A fim de atingir o objetivo deste trabalho, foram integrados algoritmos formadores de coalizões na plataforma JaCaMo por meio de um artefato CArtAgO chamado CFArtefact. Foi utilizada a implementação provida pelo time SMART-JaCaMo (time participante da competição multiagente), para experimentar a formação de coalizões na competição. Três abordagens foram avaliadas no domínio da competição em diferentes configurações. A primeira abordagem utiliza somente alocação de tarefas para resolver o problema. A segunda e a terceira abordagem utilizam a técnica de formação de coalizões anteriormente à alocação de tarefas; dentre estas abordagens, uma utiliza um algorítimo ótimo para resolver o problema e a outra um heurístico. As análises dos experimentos realizados mostram que algorítimos formadores de coalizões podem melhorar a performance do time participante da competição quando a taxa de trabalhos gerados pelo simulador é baixa. Entretanto, conforme a taxa de trabalhos aumenta, a abordagem que realiza somente alocação de tarefas obtém um desempenho melhor quando comparada as demais. Mesmo a abordagem heurística tem desempenho próximo à abordagem ótima para coalizões. Desta forma, é possível concluir que formação de coalizões possui grande valia para balancear os agentes para um conjunto de trabalhos que precisa ser completado.