SMarket: Um Sistema Multiagentes para Compras on-line
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SMarket: Um Sistema Multiagentes para Compras on-line João Paulo A. Almeida, José M. Pessoa, Crediné S. Menezes Departamento de Informática - CT - Universidade Federal do Espírito Santo Av. Fernando Ferrari, s/n, Campus de Goiabeiras, Vitória, ES. CEP 29060-900 e-mail: {jpaulo,jmpessoa,credine}@inf.ufes.br
Resumo Este trabalho propõe um sistema multiagentes de compras on-line. Cada consumidor tem o seu agente comprador e cada estabelecimento comercial o seu agente vendedor. Os agentes são caracterizados através de seu conhecimento, das interações entre eles e das heurísticas para a satisfação de seus conjuntos de crenças em relação aos possíveis estados do mundo. É apresentado um protótipo, exemplificando um sistema de compras de supermercado. Abstract This work proposes an on-line shopping multiagents system. Each customer has his own buying agent and each retailer its own selling agent. The agents are characterized by their knowledge, interactions between them, beliefs and the heuristics used to accomplish their goals. A prototype is also presented, where the model is applied to grocery shopping. 1. Introdução “O computador atual responde somente ao que os projetistas de interface chamam de manipulação direta. O computador é meramente uma entidade passiva, esperando para executar instruções específicas altamente detalhadas” [Maes95]. Uma grande riqueza seria agregada às aplicações da informática se pudéssemos dar ao computador autonomia para resolver problemas que caracterizamos como inteligentes. O software poderia passar a perpetrar ações em nome do usuário, liberando-o de uma série de afazeres. Ao invés de exercer controle total sobre os passos que o computador deve tomar, o usuário passaria a conviver com o software - e o mundo virtual no qual este está imerso - de forma cooperativa. Com a popularização da Internet, tarefas do dia-a-dia são executadas através de transações entre os diversos componentes da rede, no ciberespaço. Essa realidade se reflete na existência de diversos sistemas de compras on-line. O problema pode ser melhor entendido através da análise de exemplos de situações reais que gostaríamos de modelar: ⇒ Uma dona-de-casa cria uma lista de compras. Para aumentar a economia, ela visita diversos supermercados pesquisando preços. No final de sua pesquisa ela decide qual o supermercado lhe oferece as maiores vantagens e efetua a compra.
Podemos destacar a existência de dois papéis: o de consumidor e o de vendedor. Cada um desses tem um conjunto próprio de objetivos: Consumidor Adequação dos produtos aos seus desejos Preços baixos Vendedor Saída de produtos (gerando lucro) Satisfação do comprador
Podemos introduzir o papel do mediador de compra, que representa os interesses do consumidor na interação com o vendedor:
Mediador de compra Satisfação do comprador
O papel do mediador pode ser melhor entendido através de um exemplo: ⇒ Um profissional liberal pede à sua secretária que lhe compre uma lâmina de barbeador de um certo modelo. Esta liga para diversos supermercados. Durante estas ligações, descobre que a mercadoria desejada está em falta. Os vendedores informam que há um produto similar, e informam seu preço. Depois das consultas telefônicas, ela decide qual vendedor fornece a melhor opção de compra. O profissional se vê livre do processo de procurar pela melhor alternativa. Se não houvesse a substituição do produto por outro simular, ambos o mediador de compra e o vendedor não cumpririam seus objetivos, e o consumidor não ficaria satisfeito. Cada um dos “atores” já citados tem as seguintes responsabilidades para satisfazer seu conjunto de crenças em relação aos possíveis estados do mundo:
Consumidor Especificar seus desejos (tipicamente em uma lista de compras)
Vendedor Fornecer preços Ter conhecimento do perfil do consumidor Sugerir substituição de produtos
Mediador de compra Buscar informações de preço Aceitar/rejeitar substituições Avaliar possibilidades de compra
Esse artigo propõe uma solução para aumentarmos o nível de automação no processo de compras on-line e descreve o protótipo implementado. Na seção 2 são identificados os requisitos do sistema e propostos modelos para os comportamentos citados acima, na solução baseada em multiagentes. Na seção 3 é apresentado o protótipo implementado. A seção 4 é reservada para as considerações finais.
2. Um Sistema Multiagentes Os papéis definidos na seção anterior nos sugerem uma abordagem baseada em agentes. Ferber & Gasser, citados em [Bittencourt96] definem: “Chama-se agente uma entidade real ou abstrata que é capaz de agir sobre ela mesma e sobre seu ambiente, que dispõe de uma representação parcial deste ambiente, que, em um universo multiagente, pode comunicar-se com outros agentes, e cujo comportamento é conseqüência de suas observações, de seu conhecimento e das interações com outros agentes.” Na solução para o problema proposto estaremos nos referindo ao mediador de compra como agente comprador e ao vendedor como agente vendedor. Tipicamente, haverá vários agentes compradores e agentes vendedores no mesmo mundo - a Internet. Eles promoverão interações sociais para atingir seus objetivos.
Agente Comprador 1
Agente Vendedor 1 Agente Vendedor 2
Consumidor 1
Agente Comprador 2
Agente Vendedor 3
Consumidor 2
Figura 1 - Os agentes promovem interações na Internet
Os agentes que estamos modelando têm: Crenças previamente estabelecidas Conhecimento sobre o mundo Heurísticas Mecanismos de comunicação: Troca de Conhecimento Execução de Ações
2.1 O Agente Comprador O agente comprador tem como meta de alto nível a satisfação do consumidor. Esta consiste em obter os melhores preços no mercado para os produtos desejados. Esse agente é dito racional [Alvares97]. Para caracterizar suas preferências entre os diversos possíveis estados do mundo, usaremos conceitos da teoria da utilidade.
“Naturalmente que não se espera poder descrever, quantitativamente e de maneira completa, sentimentos subjetivos; contudo, recorrendo à teoria da utilidade, é possível traduzir esses sentimentos de maneira eficiente (sob certas condições) para atendimentos de nosso propósito atual.” [Davis73] O conhecimento do agente comprador sobre o mundo é limitado pelas informações obtidas na interação com o usuário e por aquelas trocadas com o agente vendedor. Sobre o usuário ele conhece uma lista de produtos desejados e suas respectivas quantidades. Administra uma coleção de agentes vendedores com os quais pode negociar. Numa das etapas de sua “vida” obtém informações de preço e sugestões de substituição de produtos. Estas podem ser representadas através de tabelas de preços, como mostrado nas tabelas 1 e 2.
produto1 produto2 ... produtoM
vendedor1 preço11 preço21
vendedor2 preço12 preço22
preçoM1
preçoM2
...
vendedorN preço1N preço2N preçoMN
Tabela 1 - Tabela de Preços de Produtos
alternativa_produto1 alternativa_produto2 ... alternativa_produtoM
vendedor1 preçoalt11 preçoalt21
vendedor2 preçoalt12 preçoalt22
preçoaltM1
preçoaltM2
...
vendedorN preçoalt1N preçoalt2N preçoaltMN
Tabela 2 - Tabela de Preços de Produtos Alternativos A Tabela de Preços de Produtos fornece preços para cada um dos produtos listados pelo comprador para cada vendedor. Quando o vendedorj não possui o produtoi, preçoij assume o valor +∞. Se houver sugestão de substituição para o produtoi, preçoaltij assume o preço do produto alternativo (que foi escolhido pelo vendedor de acordo com critérios a serem explorados na seção seguinte), caso contrário, assume também o valor +∞. Se a linha i da Tabela de Preços de Produtos e a linha i da Tabela de Preços de Produtos Alternativos contêm somente valores +∞, as linhas devem ser suprimidas e o produto não será considerado na compra, já que nenhum dos vendedores sequer propõe um produto alternativo. Em posse das tabelas atualizadas, o comprador escolhe o vendedor com o qual efetuará a compra. Para isso, é usada a noção de arrependimento. Arrependimento é aquilo que se perde, em termos relativos, por não se escolher a melhor alternativa [Raiffa68]. Construiremos uma matriz de arrependimento e escolheremos o vendedor que nos fornece um arrependimento menor.
Seja aij o arrependimento pela compra do produtoi com o vendedorj. Consideremos 3 situações para o cálculo da matriz de arrependimento:
⇒ O produtoi está disponível no vendedorj (preçoij≠+∞): aij= preçoij-min1
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