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Estudo da solução inicial - ClarionDEMO

published by aluno2 on Fri, 05/24/2013 - 17:35
A primeira parte desta aula foi dedicada ao estudo da solução "ClarionDemo", fornecida como exemplo de integração Clarion com o ambiente WorldServer3D.
 
Essa solução exemplo cria uma criatura que fica simplesmente vagando pelo tabuleiro, sobre o qual foram criados barreiras em todas as laterais.
 
Inicialmente a solução não funcionou corretamente: a criatura chegava até um obstáculo e parava. Feita a investigação ainda durante a aula determinou-se que o problema era o LOCALE do laboratório - onde todas as instalações estão em português: isso trazia a resposta dos comandos do WorldServer3D com a "vírgula" como separador de casas decimais, enquanto o esperado era o "ponto".
 
O uso do comando:
 
Thread.CurrentThread.CurrentCulture = new CultureInfo("en-US");
 
no delegate de envio do comando para o WorldServer3D (mais detalhes adiante) resolveu o problema.
 
 

Estudo da solução

 
A solução é composta por 3 projetos, com as seguintes características:
 
  • ClarionDEMO: é a solução principal, onde está a primeira classe executada; através dos outros projetos instancia a comunicação com o WorldServer3D e também o agente Clarion
  • WorldServerLibrary: contém a classes de interface com o WorldServer3D, para comunicação e envio dos comandos e com classes para representar o modelo de dados.
  • WorldServerAgent: contém a thread do agente Clarion, responsável pelo loop de execução da simulação, interagindo tanto com o Clarion quanto com o WorldServer3D - com este através das classes do projeto WorldServerLibrary.
 
 

Estudo do agente Clarion - regras

 
Para a simples simulação construída, o agente Clarion cria 2 "ExternalActionChunks", representando as 2 operações que executa:
 
  • ROTATE_CLOCKWISE: utilizada para desviar quando encontra um obstáculo à frente;
  • GO_AHEAD: utilizada para andar para frente em linha reta, quando não existe obstáculo à frente;
 
Para externalizar essas 2 ações o agente utiliza 2 "FixedRules" -  ruleGoAhead, ruleAvoidCollisionWall - cuja ativação é controlada por duas funções de customização "SupportCalculator":
 
        private double FixedRuleDelegateToAvoidColissionWall(ActivationCollection currentInput, Rule target)
        {
            // See partial match threshold to verify what
  // are the rules available for action selection
 
            return ((currentInput.Contains(InputWallAhead, CurrentAgent.Parameters.MAX_ACTIVATION))) ? 1.0 : 0.0;
        }
 
 
        private double FixedRuleDelegateToGoAhead(ActivationCollection currentInput, Rule target)
        {
            // Here we will make the logic to go ahead
            return ((currentInput.Contains(InputWallAhead, CurrentAgent.Parameters.MIN_ACTIVATION))) ? 1.0 : 0.0;
        }
 
 
Como é possível verificar, a lógica das funções depende da ativação do par dimensão/valor "InputWallAhead", ativado sempre que houver um obstáculo a uma distância mínima - distância essa que permita a criatura rotacionar sobre seu eixo sem ficar travada no obstáculo.
 
O agente comanda a criatura para andar à frente sempre que não houver um obstáculo à frente, ativando ao máximo a regra "ruleGoAhead" e mantendo a mínima ativação para a regra "ruleAvoidCollisionWall"; quando houver um obstáculo à frente, as ativações são ao contrário e o agente comanda a criatura para rotacionar no sentido horário.
 
 
 

Estudo do agente Clarion - interface com WorldServer3D

 
Para interfacear com o WorldServer3D - buscando o status atual da criatura através do comando "getcreaturestate", ou enviando os comandos definidos - o agente utiliza 2 delegates C#, associados à funções da classe "MainClass":
 
  • Para receber os dados de status atual, o agente cria o delegate:
public delegate IList<Thing> InputVisualSensorialInformationEventHandler();
 
esse delegate é associado à seguinte função da classe "MainClass":
 
agent_OnNewVisualSensorialInformation()
 
 
  • Para enviar os comandos, o agente cria o delegate:
public delegate void OutputActionChunkEventHandler(ClarionAgentActionType externalAction);
 
esse delegate é associado à segunte função da classe "MainClass":
 
agent_OnNewExternalActionSelected()
 
 
 

Estudo do agente Clarion - loop de execução

 
O loop de execução do agente está numa thread separada, cujo funcionamento é realizado pela função "RunThread()" com os seguintes passos:
 
  1. A cada ciclo o agente vai buscar o estado no WorldServer3D, chamando "OnNewVisualSensorialInformation()".
  2. Sobre a lista de coisas visualizadas pela criatura, é criada a "SensoryInformation" de entrada para o ciclo cognitivo, através do método "MakePerceptionFromSensorialInput()"; é nesse método que é definida a ativação do elemento "InputWallAhead".
  3. Passa o "SensoryInformation" para o agente analizar, através da chamada:

CurrentAgent.Perceive(si)

  1. Busca então a ação externa definida pelo agente:

CurrentAgent.GetChosenExternalAction(si)

  1. Repassa a ação definida para ser traduzida em um comando do WorldServer3D, usando "OnNewExternalActionSelected()".
  2. Recomeça o ciclo.
 
 

Rápida análise do que precisará ser desenvolvido


Considerando-se que novamente o objetivo é fazer com o que o agente consiga controlar a criatura para que ela complete seus "leaflets", as seguintes implementações podem ser rapidamente identificadas, tendo essa simulação descrita como base:
 
  1. Criar comando para gerar um leaflet para criatura;
  2. Criar comando para entregar um leaflet;
  3. Dentro do agente, parser e armazenamento da informação de leaflet recebida em "getcreaturestate";
  4. Criação de jóias/alimentos pelo tabuleiro;
  5. Regras para:
    1. Levar a criatura até os elementos - jóias/alimentos;
    2. Coletar jóias;
    3. Comer alimentos;
    4. Ir até o "delivery-spot";
    5. Entregar leaflet completo;
  6. Controle, no agente, para contabilizar todas as JÓIAS e ALIMENTOS visualizados, bem como de todas as JÓIAS coletadas, de forma a possibilitar a verificação de leaflets completados.
     

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