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Preprints, Working Papers, ... Year : 2022

An Agent Architecture Embedding Spatial Reasoning for Actors Design in Land Use Modelling

Une Architecture d'Agent Intégrant le Raisonnement Spatial pour la Conception d'Acteurs dans la Modélisation de l'Utilisation de l'Espace.

Abstract

Cognitive abilities are studied in AI by observing real systems and developing entities called Agents that should interact with their virtual environments in an intelligent way to produce a multi-agent system. To model agents in land use simulations, modellers generally use BDI Architecture to endow easily agent with a behaviour corresponding to their observation. However, the spatial dimension led by cognitive representation and reasoning on the environment of agent are not explicitly captured in this architecture. In an attempt to mimic spatial attributes, several agent-based simulation platforms try to integrate some GIS functionalities. Our assumption is that the formalization and integration of this environment in the core component of agent can also be a good way to improve the efficiency of model. Spatial intelligence is a part of multiple intelligence of actors as human and allow them to keep their space in mind. From this fact, it is necessary to integrate the spatial reasoning abilities from agent architecture. This paper demonstrates how to formalise and integrate the spatial knowledge and reasoning in BDI architecture using Region Connection Calculus theory and predicates. The architecture obtained allows to maintain a mapping between the mental of agent and the real environment observed.
Les capacités cognitives sont étudiées en IA en observant des systèmes réels et en développant des entités appelées agents qui doivent interagir avec leur environnement virtuel de manière intelligente pour produire un système multi-agents. Pour modéliser les agents dans les simulations d’utilisation de l’espace, les modélisateurs utilisent généralement l’architecture BDI pour doter facilement l’agent d’un comportement correspondant à leurs observations. Cependant, la dimension spatiale induite par la représentation et le raisonnement cognitif lié à l’environnement de l’agent n’est pas explicitement capturée par cette architecture. Dans une tentative de représenter les attributs spatiaux, plusieurs plateformes de simulation à base d’agents tentent d’intégrer certaines fonctionnalités SIG. Notre hypothèse est que la formalisation et l’intégration de la notion d’espace dans le mental de l’agent peut également être un meilleur moyen d’améliorer l’efficacité du modèle. L’intelligence spatiale fait partie intégrante des intelligences des acteurs tels que l’humain. De ce fait, Il est nécessaire d’intégrer les capacités de raisonnement spatial à partir de l’architecture d’agents. Cet article démontre comment formaliser et intégrer la connaissance spatiale et le raisonnement dans l’architecture BDI en utilisant la théorie du calcul de connexion des régions et les prédicats. L’architecture BDI obtenue permet de maintenir une correspondance entre le mental de l’agent et l’environnement réel observé.
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Dates and versions

hal-03706614 , version 1 (27-06-2022)
hal-03706614 , version 2 (04-07-2022)

Identifiers

  • HAL Id : hal-03706614 , version 2

Cite

Severin Vianey Kakeu Tuekam, Eric Fotsing, Marcellin Julius Nkenlifack. An Agent Architecture Embedding Spatial Reasoning for Actors Design in Land Use Modelling. 2022. ⟨hal-03706614v2⟩
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