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Bertocco, Cristian (2009) Context-dependent reputation management in multi-agent systems. [Tesi di dottorato]

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Abstract (inglese)

Agent-oriented programming paradigm and mobile software agents are getting the attention of IT community because they look a promising solution for the development of systems that fit the computational requirements of emerging mobile computing, ubiquitous computing and pervasive computing.
Software agents consist of autonomous processes that run on a hosting platform and that are aimed at achieving specific owners' goals they were programmed for.
Agents can migrate from host to host in order to exploit resources and services that are available in the distributed system.

In the 90's, at the beginning of the agent model definition and development, agent systems addressed applications with strictly local perspectives: the whole system was contained within a defined boundary and was composed of a defined set of known agents and hosts.
Agent systems are now moving towards open perspective applications: agent platforms are involving in wide size and higly dynamic distributed systems without well-defined boundaries.

Security issues that arise in open agent systems require new protection mechanisms that combine the protection from malicious agents with local boundaries that are open to the community of users.
Soft security mechanisms are based on the employment of trust and reputation concepts that are derived from the same definitions used in social relationships.
Soft security is employed in trust-based decision making: it support the evaluation of risks that are involved in interactions with unknown agents; reputation information informs agents about the behavior and honesty of agents in the community according to the opinions coming from experienced interactions.

We propose a model for reputation management that is compliant with the characteristics of the agent systems (e.g. dynamicity of agents), and that meets also requirements that arise in these systems in critical situations, e.g. low computational power in small portable devices that host agents and low and unstable communication bandwidth in mobile devices.

The model is based on the evaluation of opinions that are collected within context groups.
A context group is a coalition of agents that provide opinions related to the behaviors of agents. In a context group opinions are related to a specific context.
Hence the proposed model introduces a context feature to reputation information.
The reputation model provides agents with information that regards both the general fairness of an agent and its behavior related to the context where it is rated.

The model is also composed of a network of distributed informative points that are aimed at supporting trust information sharing among context groups.

The model is consistent for what concerns both the agent model and the agent social perspective because its design adopted an agent-centric approach but at the same time it adopted solutions in order to employ the model in large society of agents.

Abstract (italiano)

Il paradigma di programmazione orientato agli agenti e gli agenti software stanno ottenendo l'attenzione della comunità dell'Information Technology in quanto sembrano essere una soluzione promettente per lo sviluppo di sistemi che si possano applicare alle discipline emergenti del mobile computing, ubiquitous computing e pervasive computing.
Gli agenti software consistono in processi autonomi che vengono eseguiti in piattaforme host, ed hanno l'obiettivo di raggiungere gli scopi per i quali i proprietari li hanno programmati. Gli agenti hanno la capacità di migrare da un host ad un altro sfruttando le risorse e i servizi che sono disponibili nel sistema distribuito.

Negli anni novanta, agli inizi della definizione del modello ad agenti, i sistemi ad agenti erano utilizzati per applicazioni che avevano prospettive strettamente locali: tutto il sistema era contenuto all'interno di frontiere ben definite ed era composto di un definito insieme di agenti e risorse di calcolo tra di loro reciprocamente noti.
I sistemi ad agenti stanno ora ampliando il loro utilizzo in applicazioni con prospettive più ampie: le piattaforme ad agenti vengono utilizzate in sistemi distribuiti caratterizzati da ampie dimensioni e da un'alta dinamicità senza confini ben definiti.

I problemi di sicurezza che sorgono nei sistemi aperti ad agenti richiedono nuovi meccanismi di protezione che combinino la protezione da agenti maliziosi con le frontiere dei sistemi locali aperte alla vasta comunità di potenziali utilizzatori.
I sistemi di sicurezza definiti soft sono basati sull'impiego dei concetti di fiducia e reputazione, i quali sono derivati dalle stesse definizioni usate comunemente nelle relazioni sociali.
La sicurezza soft è utilizzata nelle decisioni basate sul grado di fiducia: essa è impiegata nella valutazione dei rischi che possono derivare da interazioni con agenti non conosciuti.
Le reputazione rendono danno informazione agli agenti sul tipo di comportamento e il grado di onestà di altri agenti nella comunità, in base alle opinioni che derivano da interazioni avvenute precedentemente.

Viene proposto un modello per la gestione della reputazione che sia coerente con le caratteristiche di un sitema ad agenti (per esempio la dinamicità degli agenti) e che rispetti anche i requisiti che sorgono in questi sistemi in particolari situazioni critiche, quali per esempio capacita' computazionali ridotte dei dispositivi portatili sui quali vengono eseguiti gli agenti e comunicazione instabile in dispositivi mobili.

Il modello si basa sulla valutazione di opinioni che vengono raccolte all'interno di gruppi di contesto. Un gruppo di contesto è una coalizione di agenti i quali forniscono opinioni riguardanti il comportamento degli agenti. In un gruppo di contesto le opinioni sono legate allo specifico contesto. Il modello proposto quindi introduce la caratteristica di contesto nelle informazioni di reputazione.
Il modello di reputazione fornisce agli agenti informazioni che riguardano sia l'onestà generale di un agente, sia il suo comportamento rispetto il contesto dove esso viene valutato.

Il modello si compone anche di una rete di punti di informazione distribuiti che hanno lo scopo di supportare la distribuzione delle informazioni fra gruppi di contesto.

Il modello è consistente sia dal punto di vista del modello agente sia da quello della sua dimensione sociale, in quanto è stato disegnato attorno al concetto di agente ma allo stesso tempo sono state adottate soluzioni che permettano il suo utilizzo in ampie società di agenti.

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Tipo di EPrint:Tesi di dottorato
Relatore:Ferrari, Carlo
Dottorato (corsi e scuole):Ciclo 20 > Scuole per il 20simo ciclo > INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE > INGEGNERIA INFORMATICA ED ELETTRONICA INDUSTRIALI
Data di deposito della tesi:29 Gennaio 2009
Anno di Pubblicazione:Gennaio 2009
Parole chiave (italiano / inglese):MULTI-AGENT SYSTEMS, OPEN SYSTEMS, SOFT SECURITY, TRUST AND REPUTATION MODELS, CONTEXT-DEPENDENT REPUTATION INFORMATION
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > ING-INF/05 Sistemi di elaborazione delle informazioni
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione
Codice ID:1695
Depositato il:29 Gen 2009
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Bibliografia

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