Desenvolvimento de uma DSL para criação de sistemas multiagentes em Python

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fidler, Igor Guilherme
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37313
Resumo: Multi-agent systems consist of a set of agents that cooperate or compete with each other to accomplish a task. This type of system has applications in various areas of knowledge. Several tools have been proposed to facilitate the development of such systems, including the MASPY framework. This framework enables the creation of agents based on beliefs, desires, and intentions and integration with reinforcement learning algorithms in the Python language. Some structures within the framework, such as the plan context and manipulation of the mental state, could be more flexible, especially when compared to agent programming languages. To address this, this work extended the capabilities of MASPY’s plan contexts. It developed a domain-specific language (DSL) that facilitates the manipulation of agents’ mental states and allows the abstraction of the implementation details of a plan context. This work defined the language’s grammar, semantics, and evaluation model and proposed four algorithms for translating the DSL to Python. The results indicate that the DSL shows promise for development with MASPY. However, a limitation found in this work is the need for more clarity about whether the elements proposed in the DSL are sufficient for most uses of the framework; a more in-depth study is needed to verify this. Additionally, there are other open gaps, such as improvements in reported errors and optimization of the generated contexts.
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spelling Desenvolvimento de uma DSL para criação de sistemas multiagentes em PythonDevelopment of a DSL for creating multi-agent systems in PythonLinguagem de programação de domínio específico (Computadores)Aprendizado do computadorFramework (Arquivo de computador)Python (Linguagem de programação de computador)Domain-specific programming languageMachine learningFramework (Computer file)Python (Computer program language)CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOMulti-agent systems consist of a set of agents that cooperate or compete with each other to accomplish a task. This type of system has applications in various areas of knowledge. Several tools have been proposed to facilitate the development of such systems, including the MASPY framework. This framework enables the creation of agents based on beliefs, desires, and intentions and integration with reinforcement learning algorithms in the Python language. Some structures within the framework, such as the plan context and manipulation of the mental state, could be more flexible, especially when compared to agent programming languages. To address this, this work extended the capabilities of MASPY’s plan contexts. It developed a domain-specific language (DSL) that facilitates the manipulation of agents’ mental states and allows the abstraction of the implementation details of a plan context. This work defined the language’s grammar, semantics, and evaluation model and proposed four algorithms for translating the DSL to Python. The results indicate that the DSL shows promise for development with MASPY. However, a limitation found in this work is the need for more clarity about whether the elements proposed in the DSL are sufficient for most uses of the framework; a more in-depth study is needed to verify this. Additionally, there are other open gaps, such as improvements in reported errors and optimization of the generated contexts.Sistemas multiagentes são compostos por um conjunto de agentes que cooperam ou competem entre si para a realização de uma tarefa. Este tipo de sistema possui aplicações em diferentes áreas do conhecimento. Para facilitar o desenvolvimento de tais sistemas, várias ferramentas foram propostas, incluindo o framework MASPY. Este framework possibilita a criação de agentes baseados em crenças, desejos e intenções, além de integração com algoritmos de aprendizagem por reforço na linguagem Python. Algumas estruturas do framework, como o contexto de plano e manipulação do estado mental, não são tão flexíveis quanto poderiam, especialmente se comparadas as linguagens de programação de agentes. Para contornar isto,este trabalho estendeu as capacidades dos contextos dos planos da MASPY e desenvolveu uma linguagem de domínio específico (DSL) que facilita a manipulação do estado mental dos agentes e permite abstrair os detalhes de implementação do contexto de um plano. A gramática, semântica e modelo de avaliação da linguagem foram definidos, além disto, quatro algoritmos foram propostos para a tradução da DSL para Python. Os resultados obtidos indicam que a DSL mostra-se promissora para o desenvolvimento com o MASPY. Uma limitação encontrada neste trabalho, porém, é incerteza se os elementos propostos na DSL são suficientes para grande parte dos usos do framework, para verificar isto é necessário um estudo mais aprofundado. Além disto, existem outras lacunas que estão em aberto como melhorias dos erros reportados, otimização dos contextos gerados.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilDepartamento Acadêmico de InformáticaCiência da ComputaçãoUTFPRAlves, Gleifer VazAlves, Gleifer VazBorges, André PinzKoscianski, AndréFidler, Igor Guilherme2025-07-02T16:35:12Z2025-07-02T16:35:12Z2024-12-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfFIDLER, Igor Guilherme. Desenvolvimento de uma DSL para criação de sistemas multiagentes em Python. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Ciência da Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2024.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37313porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-07-03T06:12:21Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/37313Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-07-03T06:12:21Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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