Holons e Agentes e seus Sistemas de Controle

Assim, um holon combina o todo e a parte, sendo simultaneamente o próprio todo com suas partes subordinadas e, partes dependentes quando vistas de níveis mais elevados. A recursividade, proveniente da propriedade que um holon pode ser parte de um outro holon, permitindo representar um holon por outros holons, que por sua vez podem ser representados por outros holons, permite o tratamento da complexidade de um problema. Koestler identi ficou também duas características importantes de um holon: autonomia, em que a estabilidade do holon resulta de sua habilidade de agir de forma autônoma em caso de circunstâncias imprevisíveis, e cooperação, que é a habilidade de combinação dos holons para atingir objetivos comuns, transformando estes holons em componentes efi cazes maiores, i.e., holarquias.

Uma holarquia é de nida como um sistema de holons cooperando para atender objetivos, combinando suas habilidades e conhecimento individual. Cada holarquia tem regras e diretrizes de nidas, e um holon pode dinamicamente pertencer a várias holarquias ao mesmo tempo,
o que é uma diferença importante do conceito tradicional de hierarquias. Os holons podem
formar uma holarquia e, ao mesmo tempo, preservar sua autonomia e individualidade. Os
comportamentos e as atividades dos holons são determinados pela cooperação e interação
com outros holons, ao contrário de ser determinado por um mecanismo centralizado. Assim,
holons (ou holarquias) são simultaneamente um todo independente subordinadas às suas partes
e peças dependentes quando visto a partir de níveis mais elevados (WINKLER; MEY, 1994;
CHRISTENSEN, 2003; GIRET; BOTTI, 2004; HSIEH, 2009).

Holonic manufacturing system (HMS) -Consortium (CHRISTENSEN, 2003) trabalhou na
aplicação dos conceitos de Koestler para propor uma nova geração de sistemas de manufatura
(SMs) e seus controles, fornecendo uma ontologia específi ca e precisa, e demonstrando ótima
adaptação desses conceitos às tradicionais atividades produtivas. De acordo com o HMS-Consortium, um holon consiste num equipamento de produção capaz de executar as operações de produção associado a um componente inteligente. HMSs sugerem a idéia que os SMs necessitam ter uma estrutura hierárquica além do aumento de autonomia representado por entidades individuais distribuídas. A estrutura recursiva associado ao conceito de holarquias permite o desenvolvimento estrutural dos sistemas de controle de produção através do encapsulamento de funções de produção e componentes

Por exemplo, uma holarquia que representa uma célula de produção é ao mesmo tempo o todo, encapsulando holons que representam os recursos do chão de fábrica, e uma parte que em conjunto com outras células formam o SM, e assim por diante de acordo com a necessidade do projeto. Assim, um holon pode representar uma atividade física ou lógica, tal como um robô, uma máquina, uma ordem, um sistema de manufatura, ou mesmo um operador humano.

O holon tem a informação sobre si mesmo e o seu ambiente, contendo uma parte do proces-samento de informação e uma parte do processamento físico quando o holon representa um
dispositivo, tal como um robô.

A maioria das técnicas utilizadas em sistemas holônicos está presente em sistemas multia-gentes. De fato, um holon é um caso especial de um agente , e ambos, nos níveis de controle inferiores podem ser vistos como estruturas de códigos executáveis adaptadas de acordo com a implementação. A escolha de holons ou agentes para projeto de sistemas de controle será determinado pelo ponto de vista do projeto.

No entanto, pode-se considerar que sistemas holônicos é um modelo para concepção de sistemas de controle considerando autonomia, inteligência e com arquitetura distribuída, e sistemas multiagentes é uma técnica para desenvolvimento do software de controle que pode ser usada para implementar sistemas holônicos (GIRET; BOTTI, 2004).

Autor: Prof. Robson Marinho

REFERÊNCIAS
BRENNAN, R.; BALASUBRAMANIAN, S.; NORRIE, D. A dynamic control architecture for
metamorphic control of advanced manufacturing systems. Proceedings of the International
Symposium on Intelligent Systems and Advanced Manufacturing. p. 213 223, 1997.
BRENNAN, R.; FLETCHER, M.; NORRIE, D. An agent-based approach to recon guration
of real-time distributed control systems. Robotics and Automation, IEEE Transactions on,
IEEE, v. 18, n. 4, p. 444 451, 2002.
BRUSSEL, H. et al. Reference architecture for holonic manufacturing systems: prosa. Com-puters in industry, Elsevier, v. 37, n. 3, p. 255 274, 1998.
CHIRN, J.; MCFARLANE, D. A holonic component-based approach to recon gurable manu-facturing control architecture. Database and Expert Systems Applications, 2000. Proceedings.
11th International Workshop on. p. 219 223, 2000.
CHRISTENSEN, J. Hms/fb architecture and its implementation. In: Agent-Based Manu-facturing. Advances in the Holonic Approach, Berlin, Germany: Springer-Verlag, p. 53 88,
2003.
COLOMBO, A. W.; NEUBERT, R.; SCHOOP, R. A solution to holonic control systems.
In: Proc. of ETFA 8th IEEE InternationalConference on Emerging Technologies and Factory
Automation. v. 2, v. 2, p. 489 498, 2001.
FERBER, J. Multi-agent systems: an introduction to distributed arti cial intelligence. [S.l.]:
Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 1999.
FU, L.; SHIH, T. Holonic supervisory control and data acquisition kernel for 21st century
intelligent building system. Robotics and Automation, 2000. Proceedings. ICRA'00. IEEE
International Conference on. v. 3, v. 3, p. 2641 2646, 2000.
GIRET, A.; BOTTI, V. Holons and agents. Journal of Intelligent Manufacturing, Springer,
v. 15, n. 5, p. 645 659, 2004.
GROBA, C. et al. A service-oriented approach for increasing exibility in manufacturing.
International Workshop on Factory Communication Systems. p. 415 422, may 2008. DOI:
10.1109/WFCS.2008.4638735.
HASEGAWA, T. et al. Holonic planning and scheduling architecture for manufacturing. Pro-ceedings of the 2nd International Working Conference on Cooperating Knowledge-based Sys-tems. 1994.
18
HSIEH, F. S. Dynamic composition of holonic processes to satisfy timing constraints with
minimal costs. Engineering Applications of Arti cial Intelligence, Elsevier, v. 22, n. 7, p.
1117 1126, 2009.
KOESTLER, A. The ghost in the machine. Macmillan, 1968.
LEITÃO, P.; RESTIVO, F. Adacor: a holonic architecture for agile and adaptive manufactur-ing control. Computers in industry, Elsevier, v. 57, n. 2, p. 121 130, 2006.
SILVA, R. M.; MIYAGI, P. E.; FILHO, D. J. Design of active holonic fault-tolerant control
systems. Springer IFIP Advances in Information and Communication Technology, v. 349, p.
367 374, 2011.
TOMMILA, T. et al. Next generation of industrial automation concepts and architecture of
a component-based control system. VTT Tiedotteita. Research Notes, VALTION TEKNILLI-NEN TUTKIMUSKESKUS, ESPOO, v. 2303, 2005.
WINKLER, M.; MEY, M. Holonic manufacturing systems. European Production Engineering,
Munich: Hanser, c1992-, n. 3, p. 10 12, 1994.
ZHANG, X. et al. Design and implementation of a real-time holonic control system for man-ufacturing. Information sciences, Elsevier, v. 127, n. 1, p. 23 44, 2000.
ZHANG, Y.; JIANG, J. Bibliographical review on recon gurable fault-tolerant control systems.
Annual Reviews in Control, Elsevier, v. 32, n. 2, p. 229 252, 2008.