Un’applicazione agli Smart Environment dell’approccio basato

In questo paragrafo viene presentata una possibile applicazione dell’approccio basato su Ipersfera e Predizione al contesto degli Smart Environment [GGP08]. Di recente, si è assistito ad un interesse intorno al disegno e allo sviluppo di smart environment, dal momento che essi possono essere utilizzati per implementare applicazioni il cui scopo è quello di migliorare la qualità della vita delle persone. Un’altra importante problematica, che non è stata ancora pienamente studiata, è quella che riguarda il disegno e lo sviluppo di agenti capaci di agire in maniera efficace ed efficiente in nuove classi di smart environment, caratterizzati dall’essere complessi e aperti. In questo paragrafo viene proposta una istanziazione dell’approccio HPA per agenti che sono collocati e agiscono in smart environment appartenenti a tali classi. La flessibilità dell’approccio lo rende utilizzabile anche nella progettazione di strutture di ripianificazione che potrebbero caratterizzare gli stessi smart environment, siano essi concepiti come singole entità, che modellate come sistemi multi agente.

2.6.1 Introduzione

Uno smart environment può essere definito come “una regione del mondo reale che è estensivamente equipaggiata con sensori, attuatori, e componenti computerizzate” [CD04]; esso può percepire quello che si verifica al proprio interno e nei propri dintorni, e adattare le proprie azioni in maniera adeguata, al fine di raggiungere i propri obiettivi (ad esempio, per rendere la vita dei propri abitanti più confortevole [AN06]).

Esiste un crescente interesse intorno allo sviluppo degli smart environment, dal momento che essi possono essere usati per essere usati per migliorare la qualità della vita [CY03]. In ogni caso, a causa degli ambiziosi obiettivi e delle grandi aspettative che hanno generato, si rendono necessari adeguati paradigmi e tecnologie per supportare il loro sviluppo. Inoltre, un’importante caratteristica che rende complesso il loro sviluppo è l’essere aperti: l’entità che abitano tali ambienti sono eterogenee, non conosciute a priori e possono cambiare nel tempo.

Diversi sforzi di ricerca sono stati dedicati al disegno e allo sviluppo di smart environment [CY06]. Una problematica importante non pienamente studiata è quella riguardante il disegno e lo sviluppo di entità autonome (agenti) in grado di agire in maniera efficace ed efficiente in tali ambienti aperti. Infatti, essendo gli smart environment caratterizzati da comportamenti autonomi e orientati al raggiungimento dei proprio obiettivi, l’entità autonome che sono collocate e agiscono in essi dovrebbero essere capaci di interagire in maniera adeguata con l’ambiente e adattare costantemente i propri comportamenti al comportamento degli smart environment stessi. Sebbene gli smart environment mettono a disposizione diversi servizi avanzati che possono essere usati da tali entità per raggiungere i propri obiettivi in maniera più efficace, i comportamenti orientati agli obiettivi e autonomi che caratterizzano tali ambienti, rendono questi ultimi complessi e dinamici, rendendo così l’interazione con essi più complicata. In particolare, una delle capacità desiderabili delle entità che sono in essi collocate è la pianificazione. Per supportare questa affermazione, è utile richiamare e modificare di uno scenario utilizzato nel corso del capitolo. In tale scenario, un entità autonoma (un agente) è collocata in uno smart environment aperto ed è impegnata nell’eseguire un piano, al fine di raggiungere un obiettivo. A causa della complessità e della natura dinamica dell’ambiente, può verificarsi un evento che non consente all’agente di continuare l’esecuzione del piano corrente, e così si rende necessario definire un nuovo piano per raggiungere l’obiettivo. Tipicamente, durante l’esecuzione del piano, l’agente reagisce all’evento occorso, applicando regole reattive. Dopo un certo intervallo di tempo un nuovo piano è pronto per essere eseguito, e così l’agente può abbandonare il comportamento reattivo, iniziando a eseguire tale piano. In ogni caso, a causa della complessità e del comportamento autonomo dell’ambiente, lo stato, al tempo in cui dovrebbe avvenire lo switch di comportamento, potrebbe essere molto diverso dallo stato al tempo in cui l’evento si è verificato. Se tale possibile evoluzione non è presa in considerazione in maniera accurata nel processo di definizione del nuovo piano, quest’ultimo potrebbe non essere eseguibile.

In questo paragrafo si propone una instanziazione dell’approccio HPA nel contesto degli smart environment. Sebbene siano stati proposti diversi approcci alla ripianificazione dinamica [HD06] l’approccio proposto è sostanzialmente diverso dagli altri, in quanto il processo di deliberazione (ad esempio, la pianificazione) si basa sullo stato futuro in cui verrà eseguito l’output di tale processo.

Inoltre, sebbene esistano diversi studi e proposte che mirano a definire delle strutture di pianificazione a supporto degli smart environment, non è stato ancora approfonditamente studiato come fornire capacità di pianificazione adeguate alle entità autonome che agiscono in tali ambienti. Inoltre, è interessante notare che la flessibilità dell’approccio proposto lo rende utilizzabile per fornire capacità di

ripianificazione agli smart environment stessi, sia che essi siano modellati come una singola entità razionale, o come un sistema multiagente. Nel primo caso, lo smart environment genera ed esegue piani per raggiungere i propri obiettivi. Di nuovo, a causa dei possibili eventi che potrebbero verificarsi durante l’esecuzione di questi piani, che potrebbero rendere gli obiettivi non più raggiungibili eseguendo i piani correnti, potrebbe essere necessario, da parte dello stesso smart environment, ripianificare per rendere tali obiettivi nuovamente raggiungibili, riproponendo così le stesse problematiche esposte nel primo scenario. Nel secondo caso, in cui lo smart environment è modellato per mezzo di un sistema multiagente, gli agenti autonomi che cooperano per raggiungere gli obiettivi di tale ambiente, dovrebbero avere a disposizione opportune capacità di ripianificazione.

2.6.2 Caratteristiche specifiche del processo di ripianificazione nel contesto degli smart environment

In questo paragrafo sono presentate le differenze dell’approccio HPA alla ripianificazione in ambienti dinamici e l’approccio HPA alla ripianificazione nel contesto degli smart environment:

• Si suppone che l’Agente di tipo HPA sia benevolo e non agisca in contrasto con le regole e gli obiettivi dello smart environment in cui è collocato;

• Lo smart environment permette all’Agente di tipo HPA di raccogliere informazioni riguardo i propri obiettivi e i propri comportamenti, al fine di facilitare le interazioni presenti e future tra l’Agente e se stesso;

• Gli input del modulo di predizione, oltre a quelli presentati precedentemente, sono costituiti anche da conoscenza riguardo il futuro comportamento dello smart environment. Questo consente di predire con maggiore accuratezza l’evoluzione dello stato di quanto avvenga per ambienti non caratterizzati dall’essere “smart”;

• Tra i task del Modulo di Controllo vi è quello di inviare esplicite richieste di informazioni allo smart environment (e non più, semplicemente, percepire l’ambiente);