Interacting agents in complex application domains and electronic commerce: a proposal-based approach to trade and a computational logic approach to negotiate under contract violation

Abstract

Automated negotiation, wherein rationality lays a main role, is one of the most significant fields in the application of intelligent logical agents. So, in this Thesis two distinct negotiation approaches are developed. Such approaches are classified according to theinteraction types which are applied during each negotiation process.In the first approach, the interaction among the involved agents is proposal-based, where the agents exchange simplified messages containing just numeric values related to the issues under negotiation. Such approach’s goal is to accelerate the negotiation process in order to reach to an agreement. This target can be satisfied by limiting the overall attempt made among the participating agents. More precisely, the (proposal-based) process of negotiation is considered as a distributed constraint satisfaction problem (DCSP), and the negotiation spaces, representing the admissible values of the issues involved in the process, as convex regions: i.e., all points included in the individual region corresponds to acceptable agreements. The whole work presented in the first part of this Thesis is based upon the presentation and the evaluation of an extension to a previous approach stated by Marco Cadoli. The extended algorithm overcomes some problems of the original one, such as the limitation to polyhedral negotiation areas, and can be usefully integrated to it thus obtaining a new algorithm that may be useful in many practical cases. Then, a number of experiments are presented and discussed so to establish which parameters influence the performance of the algorithm and in which way.In the second approach, the interaction among the involved agents is argumentation-based, where the agents use more complex messages containing not just values but arguments as well. This approach’s goal is to deal with contract violations by constructing a justification able to motivate the violation itself and recover, if possible, the contract under modified condition. The proposal developed is based upon a temporal modal logic language. This language focuses on supporting and depicting the arguments/justifications used in dialectical disputes, where suitable algorithms or mechanisms are set to contradict justification.The study of negotiation, and more generally, the processes of interaction between agents operating under complex application domains, it is strongly suggested by the rapid development of e-commerce and transactions via the web. In recent years, many works have been presented concerning trades in general. Most of them have been focused in the study of efficient trading algorithms but also in the introduction of simple language suitable to represent different mental attitudes of agents such as knowledge, desires, beliefs and intentions.

Μελετήθηκε η δυνατότητα εφαρμογής της αυτόματης διαπραγμάτευσης στο εμπόριο και ειδικότερα στους ηλεκτρονικούς πλειστηριασμούς, μεταξύ ευφυών-λογικών πρακτόρων σε δυναμικά περιβάλλοντα ως προς την λήψη βέλτιστων αποφάσεων. Σκοπός της έρευνας υπήρξε η επικέντρωση και η ανάλυση των δεδομένων ως προς την υλοποίηση κατάλληλου συστήματος λήψης αποφάσεων και η χρήση του τελευταίου στα ανώτατα τμήματα της οργανωτικής δομής μιας επιχείρησης. Η μελέτη των διαπραγματεύσεων, και γενικότερα, οι διαδικασίες της αλληλεπίδρασης μεταξύ ευφυών-λογικών πρακτόρων που λειτουργούν υπό πολύπλοκα πεδία εφαρμογής, συνιστάται θερμά από την ταχεία ανάπτυξη τόσο του ηλεκτρονικού εμπορίου και των συναλλαγών μέσω του διαδικτύου, όσο και από την συνεχιζόμενη αύξηση στον τομέα των πληροφοριακών συστημάτων με σκοπό την λήψη αποφάσεων. Η μελέτη που πραγματοποιήθηκε εισήγαγε μια λογική και απλή γλώσσα κατάλληλη να αντιπροσωπεύσει διαφορετικές νοητικές στάσεις των πρακτόρων όπως η γνώση, οι επιθυμίες, οι πεποιθήσεις και οι προθέσεις.Ειδικότερα, η αυτόματη διαπραγμάτευση, στην οποία η ορθολογικότητα κατέχει έναν κύριο ρόλο, είναι ένα από τα πιο εξέχοντα πεδία εφαρμογών των ευφυών-λογικών πρακτόρων και παίζει καθοριστικό ρόλο στην διαδικασία λήψης αποφάσεων. Στην παρούσα διατριβή αναπτύχθηκαν δύο ξεχωριστές διαπραγματευτικές προσεγγίσεις, τα είδη των οποίων κατατάσσονται ανάλογα με τον τύπο αλληλεπίδρασης που εφαρμόζεται κατά την διάρκεια κάθε διαδικασίας διαπραγμάτευσης.Στην πρώτη προσέγγιση, η αλληλεπίδραση μεταξύ των εμπλεκόμενων πρακτόρων λαμβάνει χώρα μέσω προσφορών, που οι πράκτορες ανταλλάσσουν με την μορφή μηνυμάτων, τα οποία σχετίζονται με τα θέματα που βρίσκονται υπό διαπραγμάτευση. Ο στόχος αυτός μπορεί να ικανοποιηθεί περιορίζοντας κυρίως την προσπάθεια (των αριθμό μηνυμάτων) που έγινε μεταξύ των συμμετεχόντων παραγόντων. Πιο συγκεκριμένα, η διαδικασία της διαπραγμάτευσης βασισμένη στις προσφορές θεωρείται ως ένα πρόβλημα ικανοποίησης περιορισμών (DCSP) και οι χώροι διαπραγμάτευσης, που αντιπροσωπεύουν τις επιτρεπόμενες τιμές των θεμάτων υπό διαπραγμάτευση, είναι κυρτές περιοχές (δισδιάστατες, τρισδιάστατες κτλ.). Ο προτεινόμενος αλγόριθμος ξεπερνά βασικά προβλήματα του προηγούμενου (βλέπε περίληψη πτυχιακής διατριβής), όπως ο περιορισμός σε πολυεδρικές περιοχές διαπραγμάτευσης και μπορεί να είναι χρήσιμος σε πολλές πρακτικές περιπτώσεις. Για την ολοκλήρωση της συγκεκριμένης προσέγγισης, η υλοποίηση της οποίας έγινε στη λογική γλώσσα προγραμματισμού DALI, παρουσιάστηκαν και αναλύθηκαν μια σειρά από πειράματα ώστε να διαπιστωθεί ποιοι παράμετροι επηρεάζουν την απόδοση του αλγορίθμου και με ποιο τρόπο. Στη δεύτερη προσέγγιση, η αλληλεπίδραση μεταξύ των εμπλεκόμενων πρακτόρων λαμβάνει χώρα μέσω της επιχειρηματολογίας. Σε αυτή την περίπτωση οι πράκτορες χρησιμοποιούν πιο πολύπλοκα μηνύματα που περιέχουν όχι μόνο τις προσφορές αλλά και επιχειρήματα. Στόχος της προσέγγισης είναι να ασχοληθεί με τις παραβιάσεις μιας σύμβασης και πιο συγκεκριμένα, με την κατασκευή επιχειρημάτων αιτιολόγησης για την παραβίαση και όταν είναι σε θέση να ανακτήσει τη σύμβαση υπό διαφοροποιημένους όρους. Η πρόταση που αναπτύχθηκε βασίζεται στη δημιουργία μιας καινούργιας χρονικής-τροπικής λογικής γλώσσας (temporal modal logic language). Η γλώσσα αυτή επικεντρώνεται στην απεικόνιση των επιχειρημάτων / αιτιολογήσεων που χρησιμοποιούνται σε διαλεκτικές αντιπαραθέσεις. Κατάλληλοι αλγόριθμοι ή μηχανισμοί εγκαθιδρύονται ώστε γίνουν αντιληπτά, να αξιολογηθούν, και να αντικρουστούν τα προτεινόμενα, από την απέναντι πλευρά, επιχειρήματα.