Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37794
Título: | A task delegation model in multi-agent systems: managing sub-delegations and delegation chains under agent behavioral changes |
Título(s) alternativo(s): | Um modelo de delegação de tarefas em sistemas multiagente: gerenciamento de subdelegações e cadeias de delegação diante de mudanças comportamentais dos agentes |
Autor(es): | Baqueta, Jeferson José |
Orientador(es): | Tacla, Cesar Augusto |
Palavras-chave: | Sistemas multiagentes Delegação de autoridade Algorítmos computacionais Relações humanas Controle social Multiagent systems Delegation of authority Computer algorithms Interpersonal relations Social control |
Data do documento: | 4-Jul-2025 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Curitiba |
Citação: | BAQUETA, Jeferson José. A task delegation model in multi-agent systems: managing sub-delegations and delegation chains under agent behavioral changes. 2025. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025. |
Resumo: | Neste trabalho, propomos um modelo de delegação de tarefas capaz de suportar subdelegações por meio de decomposição de tarefas e delegação recursiva. Nosso modelo considera componentes sociais e cognitivos derivados das teorias de confiança e reputação (e.g., taxa de sucesso, preferências dos agentes, imagem social, reputação e know-how), além da forma como os agentes se conectam e estabelecem relacionamentos sociais, com o objetivo de refinar o processo de seleção de parceiros. O modelo proposto foi projetado para lidar com cenários de delegação de tarefas em que os agentes podem alcançar seus objetivos por meio de ações de delegação ou execução. Especificamente, o modelo de delegação é empregado no processo de seleção de parceiros, onde um agente delegador deve decidir qual parceiro selecionar como delegado. Nesse processo, além das avaliações pessoais e compartilhadas sobre um parceiro, o delegador pode extrair informações diretamente das cadeias de delegação. Isso inclui dependências diretas e transitivas com base nas conexões dos agentes, a probabilidade de sucesso acumulada à medida que as tarefas são subdelegadas e os graus de penalização atribuídos aos parceiros em casos de propagação de falhas. Em particular, uma cadeia de delegação é uma estrutura comum em aplicações onde os agentes trabalham como uma equipe e dependem uns dos outros para alcançar seus objetivos. No entanto, poucos modelos de delegação na literatura consideram as subdelegações como um processo abrangente e integrado. A maioria das abordagens existentes aborda a delegação de tarefas a partir de uma perspectiva monoepisódica, desconsiderando a formação e o impacto das cadeias de delegação e tratando as subdelegações como meras repetições de instâncias isoladas de delegação. Em nossos experimentos, avaliamos a eficácia do modelo de delegação proposto em um ambiente dinâmico, onde os agentes podem mudar seu comportamento social ao longo do tempo. Nesse contexto, comportamento social refere-se à capacidade de um agente de cumprir com precisão suas estimativas de desempenho ao atuar como parceiro, bem como à probabilidade de falha associada ao agente durante a execução da tarefa. Essas características podem ser aprendidas pelos delegadores à medida que interagem com os demais agentes do sistema. Como principal contribuição deste trabalho, demonstramos que os agentes se beneficiam de um modelo de delegação que lida explicitamente com subdelegações e cadeias de delegação. Nossa abordagem leva a melhorias significativas no cumprimento das tarefas quando comparada a abordagens monoepisódicas. Especificamente, observamos aumentos nas taxas de sucesso e níveis mais altos de satisfação entre os agentes em relação às suas tarefas, além de uma redução no tempo necessário para que os delegadores aprendam os novos comportamentos sociais adotados por seus parceiros em um ambiente dinâmico. Argumentamos que, ao gerenciarem explicitamente as cadeias de delegação, os agentes obtêm melhor desempenho e se adaptam mais rapidamente aos comportamentos dos demais. Análises estatísticas confirmaram que o modelo proposto superou significativamente as abordagens de referência em taxa de sucesso, satisfação e eficiência de aprendizagem, em diferentes topologias e estratégias de delegação. |
Abstract: | In this work, we propose a task delegation model capable of supporting sub-delegations through task decomposition and recursive delegation. Our model considers social and cognitive components derived from trust and reputation theories (e.g., success rate, agents’ preferences, social image, reputation, and know-how), as well as how agents connect and establish social relationships, with the aim of refining the partner selection process. The proposed model was designed to deal with task delegation scenarios in which agents can achieve their goals through delegation or execution actions. Specifically, the delegation model is employed in the partner selection process, where a delegator agent must decide which partner to select as the delegatee. In this process, in addition to personal and shared evaluations of a partner, the delegator can extract information directly from delegation chains. This includes direct and transitive dependencies based on agents’ connections, the accumulated success probability as tasks are sub-delegated, and the penalty degrees assigned to parnters in cases of failure propagation. In particular, a delegation chain is a common structure in applications where agents work as a team and depend on one another to achieve their goals. However, few delegation models in the literature consider sub-delegations as a comprehensive and integrated process. Most existing approaches address task delegation from a mono-episodic perspective, disregarding the formation and impact of delegation chains, and treating sub-delegations as mere repetitions of isolated delegation instances. In our experiments, we evaluate the effectiveness of the proposed delegation model in a dynamic environment where agents can change their social behavior over time. In this context, social behavior refers to an agent’s capability to accurately fulfill its performance estimations when acting as a partner, as well as the likelihood of failure associated with the agent during task execution. These characteristics can be learned by the delegators as they interact with other agents in the system. As the main contribution of this work, we demonstrate that agents benefit from a delegation model that explicitly handles sub-delegations and delegation chains. Our approach leads to significant improvements in task accomplishment when compared to mono-episodic approaches. Specifically, we observe increased success rates and higher satisfaction levels among agents regarding their tasks, as well as a reduction in the time required for delegators to learn the new social behaviors adopted by their partners in a dynamic environment. Therefore, we argue that when agents can explicitly manage delegation chains, they achieve better performance and adapt more quickly to the evolving behaviors of other agents over time. Statistical analyses confirmed that the proposed model significantly outperformed baseline approaches in terms of success rate, satisfaction, and learning efficiency under different network topologies and delegation strategies. |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37794 |
Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
taskdelegationmodel.pdf | 10,72 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons