Distributed knowledge bases : A proposal for argumentation-based semantics with cooperation

Abstract

O objectivo principal desta dissertação é definir um ambiente de negociação, baseada em argumentação, para bases de conhecimento distribuídas. As bases de conhecimentos são modeladas sobre um ambiente multiagente tal que cada agente possui uma base de conhecimento própria. As bases de conhecimento dos diversos agentes podem ser independentes ou podem incluir conhecimentos comuns. O requisito mínimo para haver negociação num ambiente multiagente é que os agentes tenham a capacidade de fazer propostas, que poderão ser aceites ou rejeitadas. Numa abordagem mais sofisticada, os agentes poderão responder com contra-propostas, com o intuito de alterar aspectos insatisfatórios da pro­ posta original. Um tipo ainda mais elaborado de negociação será o baseado em argumentação. A metáfora da argumentação parece ser adequada à modelação de situações em que os diferentes agentes interagem com o propósito de determinar o significado das crenças comuns. Numa negociação baseada em argumentação, as (contra­) propostas de um agente podem ser acompanhadas de argumentos a favor da sua aceitação. Um agente poderá, então, ter um argumento aceitável para uma sua crença, se conseguir argumentar com sucesso contra os argumentos, dos outros agentes, que o atacam. Assim, as crenças de um agente caracterizam-se pela relação entre os argumentos "internos" que sustentam suas crenças, e os argumentos "externos" que sustentam crenças contraditórias de outros agentes. Portanto, o raciocínio argumentativo baseia-se na "estabilidade externa" dos argumentos aceitáveis do conjunto de agentes. Neste trabalho propõe-se uma negociação baseada em argumentação em que, para chegarem a um consenso quanto ao conhecimento comum, os agentes constroem argumentos que sustentam as suas crenças ou que se opõem aos argumentos dos agentes que as contradizem. Além disso, esta proposta lida com conhecimento incompleto (i.e., argumentos parciais) pela definição de um processo de cooperação que permite completar tal conhecimento. Assim, a negociação entre agentes é um processo argumentativo-cooperativo, em que se podem alternar os argumentos contra e a favor das crenças de um agente. Para a formação das suas crenças, a cada agente Ag está associado um conjunto Cooperate de agentes com quem coopera e um outro Argue de agentes contra quem argumenta. A negociação proposta permite a modelação de bases de conhecimento hierárquicas, representando, por exemplo, a estrutura de uma organização ou uma taxonomia nalgum domínio, e de ambientes multi-agente em que cada agente representa o conhecimento referente a um determinado período de tempo. Um agente também pode ser inquirido sobre a verdade de uma crença, dependendo a resposta do agente em questão e de quais os agentes que com ele cooperam e que a ele se opõem. Essa resposta será, no entanto, sempre consistente/ paraconsistente com as bases de conhecimento dos agentes envolvidos. Esta dissertação propõe semânticas (declarativa e operacional) da argumentação numa base de conhecimento de um agente. Partindo destas, propõe, também, semântica declarativa da negociação baseada em argumentação num ambiente multi-agente. ⓿⓿⓿ ABSTRACT: The main objective of this dissertation is to define an argumentation-based negotiation framework for distributed knowledge bases. Knowledge bases are modelling over a multi-agent setting such that each agent possibly has an independent or overlapping knowledge base. The minimum requirement for a multi-agent setting negotiation is that agents should be able to make proposals which can then either be accepted or rejected. A higher level of sophistication occurs when recipients do not just have the choice of accepting or rejecting proposals, but have the option of making counter offers to alter aspects of the proposal which are unsatisfactory. An even more elaborate kind of negotiation is argumentation-based. The argumentation metaphor seems to be adequate for modelling situations where different agents argue in order to determine the meaning of common beliefs. ln an argumentation-based negotiation, the agents are able to send justifications or arguments along with (counter) proposals indicating why they should be accepted. An argument for an agent's belief is acceptable if the agent can argue successfully against attacking arguments from other agents. Thus, agent's beliefs are characterized by the relation between its "internal" arguments supporting its beliefs and the "external" arguments supporting the contradictory beliefs of other agents. So, in a certain sense, argumentative reasoning is based on the "external stability" of acceptable arguments in the multi-agent setting. This dissertation proposes that agents evaluate arguments to obtain a consensus about a common knowledge by both proposing arguments or trying to build opposing arguments against them. Moreover, this proposal deals with incomplete knowledge (i.e. partial arguments) and so a cooperation process grants arguments to achieve knowledge completeness. Therefore, a negotiation of an agent's belief is seen as an argumentation-based process with cooperation; both cooperation and argumentation are seen as interlaced processes. Furthermore, each agent Ag has both set Argue of argumentative agents and set Cooperate of cooperative agents; every Ag must reach a consensus on its arguments with agents in Argue, and Ag may ask for arguments from agents in Cooperate to complete its partial arguments. The argumentation-based negotiation proposal allows the modelling a hierarchy of knowledge bases representing, for instance, a business's organization or a taxonomy of some subject, and also an MAS where each agent represents "acquired knowledge" in a different period of time. Furthermore, any agent in an MAS can be queried regarding the truth value of some belief. It depends on from which agent such a belief is inferred, and also what the specification in both Argue and Cooperate is, given the overall agents in the MAS. However, such an answer will always be consistent/paraconsistent with the agents' knowledge base involved. This dissertation proposes a (declarative and operational) argumentation semantics for an agent's knowledge base. Furthermore, it proposes a declarative argumentation-based negotiation semantics for a multi-agent setting, which uses most of the definitions from the former semantics.