Use of Goals for Creating and Enacting Dynamic Contracts in Ambient Intelligence

Summary:

Ambient Intelligence (AmI) systems support everyday lives of humans by sensing and reacting to the environment when necessary. Devices of the AmI world cooperate with each other to achieve a common task by using the information they capture from the environment and through their internal knowledge. They make their decisions based on their reasoning processes and strategies. To increase the satisfaction of the user, several types of applications cooperate with each other such as audio, visual and health care related applications. This cooperation is hidden from the user. This thesis proposes to view AmI devices as autonomous agents with dierent capabilities and goals and the entire AmI system as a distributed multiagent system. Goals refer to the states that the agent desires to achieve. The proactive behavior of the AmI devices are modeled with the goals of the agents. Each agent within the system is motivated to satisfy its goals. The agent selects its actions that will have positive consequences on satisfying its goals. The agent decides and initiates relevant actions to satisfy its goals one by one. If the agent has the capability to achieve its goal, it just executes it. If the agent's capabilities are inadequate for satisfying its goal, then it asks for help from other agents. Agents use contracts to interact with each other, which are regulated with a commitment-based methodology. We provide algorithms and reasoning rules to help agents create and respond to the commitments in dierent situations. We apply our approach on an intelligent kitchen domain consisting of smart kitchen devices such as a coee maker, a refrigerator and a user agent representing the resident of the kitchen. We demonstrate how our approach can accommodate several realistic cooperation scenarios.

Özet:

Çevresel zeka sistemleri, gerekli olduğunda bulundukları ortamları duyumsayarak ve bu ortamlara tepki vererek insanların günlük hayatlarına destek olurlar. Çevresel zeka sistemlerindeki araçlar, ortamdan aldıkları bilgiler ve içsel bilgileriyle, ortak bir görevi yerine getirmek için birbirleriyle iş birliği yaparlar. Bu araçlar, kararlarını kendi değerlendirme süreçlerine ve stratejilerine dayanarak verirler. İşitsel, görsel, sağlıkla ilgili ve çeşitli uygulamalar birbirleriyle etkileşip, kullanıcının memnuniyetini arttırmak için birlikte çalışırlar. Araçlar arasındaki bu ortaklaşa çalışma, kullanıcıya açık değildir. Bu tez, çevresel zeka sistemlerindeki araçları, her birinin kendilerine ait yetenekleri ve amaçları olan özerk etmenlerle temsil eder. Bu araçların oluşturduğu sistem de dağıtık çok etmenli sistem olarak ele alınır. Amaçlar, etmenlerin ulaşmayı arzuladıkları durumları gösterir. Çevresel zeka ortamlarındaki araçların proaktif davranışları, amaçlar ile modellenir. Her etmen amaçlarına ulaşmaya motive olmuştur ve kendisini amaçlarına yaklaştıracak eylemleri gerçekleştirir. Etmen, eğer kendisi amacını gerçekleştirecek yeteneğe sahipse bu yeteneğini kullanır; aksi halde de diğer etmenlerden yardım ister. Bu iletişim, etmenlerin birbirleriyle sözleşme yapmasıyla oluşturulur. Bu sözleşmeler taahhüt tabanlı yöntem ile düzene sokulur. Biz, etmenlerin gereken durumlarda diğer etmenlerle taahhüt oluşturmaları ve kendilerine yapılan taahhütlere anlamlı cevaplar verebilmeleri için algoritmalar ve kurallar geliştirdik. Geliştirdiğimiz sistemi, kahve makinesi, buzdolabı gibi araçları ve kullanıcıları temsil eden etmenlerden oluşan akıllı mutfak alanında uyguladık. Son olarak da bu yaklaşımımızı, var olan etmenler arasında olabilecek gerçekçi senaryolar üzerinden doğruladık.