Goal deliberation in a bionically inspired autonomous agent

Abstract

Das Artificial Recognition System (ARS) Projekt hat zum Ziel, eine kognitive Architektur zu entwickeln, die Agentensysteme mit intelligentem Verhalten ausstattet und den Stand der Technik in der Forschung der Künstlichen Intelligenz (KI) durch einen neuartigen Ansatz erweitert. Agenten die auf dieser Architektur basieren, sollen in der Lage sein, mit komplexen Situationen der realen Welt dergestalt umzugehen, dass sie sowohl deren wesentlichen Umstände akkurat wahrnehmen als auch in einer angemessenen Form darauf reagieren können.<br />Bei der Entwicklung der kognitiven Architektur wird ein bionischer Ansatz verfolgt: menschlicher Geist und Körper dienen als biologischer Archetyp für das entwickelte technische Modell. Die Psychoanalyse, die ein umfassendes und holistisches Modell des humanen psychischen Apparats entwickelt hat, hat das Design der ARS-Architektur wesentlich beeinflusst. Diese Arbeit im Speziellen beschäftigt sich mit dem Design und der Implementierung eines Decision Making-Moduls in der ARS-Architektur. Informationen über Homöostase des Agenten, soziale Normen, externe und körperliche Wahrnehmung sowie dem Agenten bekannte Fakten über die Realität werden im Decision Making Modul verarbeitet und daraus konkrete Ziele und Pläne des Agenten geformt. Das entwickelte Modell des Decision Making-Moduls wurde in einem Software-Agenten auf Basis des Jadex-BDI-Frameworks implementiert. Bei der Implementierung wurden, wo geeignet, existierende Konzepte aus der aktuellen KIForschung berücksichtigt und ggf. integriert. Der entwickelte Software-Agent wurde in einer Reihe von Szenarios simuliert und evaluiert. Dabei hat der Software-Agent Aspekte intelligenten Verhaltens gezeigt, wie sie im ARS Projekt als langfristige Ziele vorgesehen sind.<br />

The Artificial Recognition System (ARS) project aims at the design and implementation of a cognitive architecture for autonomous agents that exhibits intelligent behavior that extends the current state of the art in Artificial Intelligence (AI) research. Agents based on this new cognitive architecture shall be able to handle complex situations in the real world, both in terms of accurate perception and appropriate reaction. In pursuance of this long-term goal, a bionic approach is taken where the human mind and body serve as biological archetypes for the developed technical model. The theory of psychoanalysis, which provides a comprehensive model of the human psychic apparatus, has strongly influenced the design of the ARS architecture. This work is specifically concerned with the design and implementation of the Decision Making Module in the ARS architecture.<br />Information from preceding modules about homeostatic state, social rules, perception and known facts about reality are processed to synthesize concrete goals and plans of the agent. A model for the Decision Making Module has been proposed and implemented in a software agent based on the Jadex BDI framework. Where feasible, existing concepts from contemporary AI research have been considered in the implementation. The software agent has been evaluated in regard to its behavior in a virtual world environment in single- and multi-agent scenarios and has proven to exhibit facets of intelligent behavior that are envisioned in the long-term goals of the ARS project.