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Altruísmo recíproco e Reciprocidade indireta

Paper aceito no “1st Workshop on Edge Computing”WEC’16 acontecerá em Nara, a antiga capital do Japão, em conjunto com o IEEE ICDCS 2016.

Neste artigo propomos um novo tipo de reciprocidade indireta entre os peers: a reciprocidade transitiva.

De maneira geral, podemos categorizar as decisões para interações entre os peers de uma comunidade como sendo baseadas em reciprocidade direta ou reciprocidade indireta. Assim como em sistemas P2P, baseamos nossas decisões do mundo real em acontecimentos que observamos que nos atingem de maneira direta ou indireta.

reciprocidade direta acontece quando dois indivíduos decidem se ajudar baseados em interações acontecidas entre eles. Ex: hoje eu estou prestando um favor a Pedro porque Pedro me ajudou ontem.

No nosso cotidiano isso é bastante comum. Uma situação clássica de reciprocidade direta que me veio a mente é a de “quem vai/deve lavar a louça?” :-). Atualmente divido apartamento com meu pai em Campina Grande e eventualmente eu lavo a louça pra ele (quando ele está cansado do trabalho) e ele me retribui esse favor quando o mesmo me acontece. A verdade é que eu deveria lavar a louça pelo simples fato de ele ser meu pai (com certeza ele diria isso.. hehehe), mas o principal motivo de lhes prestar esse favor é pelo simples fato de eu saber que ele fará o mesmo por mim num futuro próximo (baseado nos acontecimentos passados).

 

reciprocidade indireta, também conhecida por reciprocidade generalizada, acontece quando um indivíduo A ajuda um indivíduo B sem que B tenha ajudado A anteriormente. Em suma, A ajuda B baseado em algum fator externo.

A reciprocidade indireta baseada em reputação já foi alvo de extensas investigações no meio acadêmico, principalmente no contexto de sistemas P2P de larga escala como o compartilhamento de arquivos via torrent. Nesta abordagem, eu ajudaria Pedro porque João me falou anteriormente que Pedro é um cara legal, ou até mesmo pelo simples fato de eu já ter visto Pedro ajudando uma terceira pessoa. Logo, eu concluo que se eu ajudar Pedro, ele pode me retribuir esse favor mais adiante, embora ninguém possa me garantir que isso vai acontecer.

Uma outra abordagem seria a reciprocidade indireta baseada na corrente do bem. É bem provável que você já tenha assistido aquele filme “A corrente do bem” que o ator principal é aquele molequinho que vê gente morta em todo lugar.

A ideia é bem simples. Se alguém me prestar um favor eu devo passar esse favor adiante e assim propagar o bem. A expectativa é que esse favor me seja retribuído por uma pessoa diferente daquela que foi beneficiada por mim. Logo, se eu passar esse favor adiante, esse favor pode ser retribuído a mim posteriormente, embora ninguém possa me garantir que isso vai acontecer.

 

Chamamos a nova abordagem que estamos propondo de reciprocidade indireta baseada em transitividade. A ideia é que os favores sejam transitivos, como explicado a seguir.  Imagine a seguinte situação, João doa 10 unidades de favor para Pedro, Pedro doa 10 unidades de favor para mim. Nesse caso, o débito de Pedro com João é 10, e o meu débito com Pedro também é 10.

O que acontece se João me pede 10 unidades de favores:

  1. eu doo para João e atualizo o débito dele comigo para 10?
  2. eu não doo para João porque ele nunca me doou anteriormente?
  3. eu doo para João utilizando o “crédito transitivo” que existe entre eu, Pedro e João? (resp. correta seguindo a transitividade indireta)

Se Pedro deve 10 a João, e eu devo 10 a Pedro, a ideia é que quando eu prestar 10 unidades de  favor a João eu diga a João que o estou fazendo em nome de Pedro, assim João irá zerar o débito de Pedro. Eu preciso também avisar a Pedro que fiz um favor a João em seu nome, assim Pedro zera o débito que eu tenho com ele, e Pedro saberá que não deve mais a João.

Com isso, o sistema fica economicamente mais estável. Os débitos tendem a ser atenuados via transitividade e isto torna as pessoas/peers mais propensas a colaborar entre si. Essa abordagem pode ter efeitos significativos em comunidades razoavelmente pequenas e também quando existe na comunidade assimetria de interesses ou de estados. O primeiro ocorre quando clusters de peers não interagem entre si pois os produtos intercambeados não lhes interessam. O segundo acontece quando os estados de consumidor e provedor entre os diferentes peers não ocorrem em um mesmo momento, inviabilizando a cooperação.

Detalhes sobre o protocolo utilizado para evitar trapaças e resultados proporcionados pela reciprocidade transitiva são expostos no paper. Assim que sair a versão final eu disponibilizo aqui.

 

Title – Enhancing P2P Cooperation through Transitive Indirect Reciprocity

Abstract—The main objective of this paper is to introduce and show some results concerning a novel form of indirect reciprocity, called transitive reciprocity, extending an incentive mechanism for cooperation in P2P systems based exclusively on direct reciprocity, called the Network of Favors. We define transitive indirect reciprocity and show with the aid of simulation experiments its usefulness in certain scenarios where its absence might lead to a system collapse. Transitive reciprocity is thought for small and medium size networks, and for scenarios where repeated interaction among peers is more likely. In contrast to other forms of indirect reciprocity, it does not involve any issues of trust, resting exclusively on first hand knowledge acquired by each peer through direct interaction with other peers. The new mechanism will be implemented in Fogbow, a middleware that uses the Network of Favors to support the fair barter of virtualized computing resources in a federation of private Infrastructure-as-a-Service cloud providers.

Index Terms—direct and indirect reciprocity; incentive mechanisms; fairness; reciprocal altruism

 

 

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Paper Accepted – EPI (Escola Paraibana de Informática)

Paper resultante da disciplina Arquitetura de Computadores mas que também envolveu vários conceitos da disciplina Estrutura de Dados e Complexidade de Algoritmos, ambas do mestrado PPGI.

Título: Estudo e Avaliação do Problema de Otimização da Multiplicação de Cadeias de Matrizes

Abstract. Operations of matrix multiplications are widely used in scientific applications, and commonly have huge dimensions. Another problem derived of the first it’s the matrix-chain multiplications, which also has scientific applicability. Thus, efficient algorithms for matrix multiplications (or matrix-chains) are extremely useful, as also are new approaches or even distributed versions of already known algorithms. The present work aims at analyzing some approaches for the solution of the matrix-chain multiplications problem, implement it and measure their runtime to analyse the efficacy of the same

O trabalho foi premiado como best paper categoria WPG (Workshop de Pós-Graduação) da EPI! =D

Premiação EPI

Mais informações sobre o evento em: http://tatiana.lavid.ufpb.br/ii-epi-reuniu-109-participantes-durante-semana-da-computacao-ufpb/

Paper Accepted – WEAC 2012

Full paper publicado no WEAC sobre o desenvolvimento de um simulador gráfico de instruções do processador didático proposto por Tanembaum [1]. Trabalho da disciplina Arquitetura de Computadores, ministrada pelo prof. Hamilton.

Anais do WSCAD-WEAC 2012 em  http://www.dpi.ufv.br/projetos/weac2012/anais_weac2012.pdf

[1] A. S. Tanenbaum, “Organização Estruturada de Computadores”, Editora Prentice-Hall. 2006.

WEAC – Workshop sobre Educação em Arquitetura de Computadores

Workshop sobre Educação em Arquitetura de Computadores (WEAC 2012) será realizado em conjunto com os eventos do WSCAD-SSC em Petrópolis, entre os dias 17 e 19 de outubro de 2012. A principal meta deste workshop é prover um ambiente (fórum) para professores, pesquisadores e estudantes trocarem, compartilharem e discutirem suas experiências, novas ideias e resultados de pesquisas em todos os aspectos e tópicos relacionados com a educação (aprendizado e ensino) em Arquitetura de Computadores. Os artigos podem abordar estudos de caso, relatos de experiência, propostas de novas idéias, tópicos para discussão, ensaios para reflexão, ou apresentações de ferramentas. O programa do workshop será composto de apresentações de artigos, palestras e painéis de discussão.

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