lunes, 28 de julio de 2025

Hablemos de agentes (VIII): el modelo CWD para sistemas multiagente

Cuando hablamos de agentes en entornos relativamente sencillos tendemos a pensar en entes individuales con capacidad para razonar e interactuar con el exterior.

Y así es pero, en el caso de ciertas tareas, especialmente tareas complejas, puede ser interesante soluciones en que varios agentes colaboren en la resolución de un problema. De hecho, ya hablamos en el cuarto artículo de esta serie de los sistemas multi-agente.

Igualmente, y en el último post dedicado a la planificación, comentamos varias estrategias o algoritmos incluyendo HTN ('Hierarchical Task Network') en que, de manera jerárquica, se parte de unas tareas de más alto nivel que se van descomponiendo en tareas más concretas y detalladas.

En este artículo vamos a comentar brevemente un modelo que propone cómo estructurar una solución multi-agente, una solución que, aunque no necesariamente, podría implementar muy bien un algoritmo de tipo HTN.

Hablamos, en concreto, del modelo CWD ('Coordinator, Worker, Delegator') que se nos explica en el libro 'Building Agentic AI systems' de Anjanava Biswas y Wrick Talukdar que estoy siguiendo en esta serie de posts sobre agentes.

 

El objetivo del modelo CWD 


El modelo CWD es una propuesta sobre la estructuración de sistemas multi-agente que establece roles diferenciados y que pone el foco en la colaboración, la especialización y la distribución efectiva de tareas y recursos.

Aunque lo aplicamos en un ámbito técnico como son los agentes de la 'Agentic AI', en realidad se inspira en teorías de la organización (empresarial) y psicología organizacional.


Los tres roles: coordinator, worker, delegator


En este modelo se establecen tres roles diferenciados que le dan nombre:


  • Coordinator (C): el papel de los agentes coordinadores es gestionar y supervisar el proceso o tarea de alto nivel en su conjunto. Eso incluye cosas como la priorización de trabajos, asignando tareas tendiendo en cuenta lo que es más urgente y la disponibilidad de recursos, monitorización del progreso, ajuste de asignaciones de tareas, etc. En cierto sentido, y trasladado a una organización humana, vendrían a ser algo así cómo los gerentes.

  • Worker (W): Se trata de agentes que realizan las tareas propiamente dichas. En general, se trata de agentes especializados, con diferentes capacidades. Esa diversidad de capacidades o especializaciones permite una mejor división del trabajo asignando a cada agente aquella tarea o tareas para las que está mejor preparado. Trasladado a una organización humana, se trataría de los trabajadores o empleados de línea.

  • Delegator (D): Actúa en un nivel intermedio entre el 'coordinator' y los 'worker'. Se ocupan del despacho de tareas y equilibrado de cargas de trabajo en los diferentes agentes 'worker'. Su tarea fundamental es la optimización del rendimiento asignando cada tarea al trabajador adecuado y en el momento adecuado. En esa labor de conseguir la máxima eficiencia, minimizan tiempos de espera (latencia), evitan cuellos de botella y maximizan la cantidad de trabajo realizado. En una organización humana vendrían a ser un suerte de capataces o jefes de equipo.


Principios


El modelo CWD sigue una serie de principios que los autores a los que seguimos en este post, concentran en:

  • Separación de responsabilidades ('concerns'): Fundamental en este modelo, y como se aprecia ya por la existencia y descripción de los roles, es la separación de responsabilidades entre los diferentes agentes y tipos de agentes. Eso proporciona una optimización (cada agente se dedica a lo que mejor sabe hacer) a la vez que dota al conjunto de flexibilidad y escalabilidad.

  • Organización jerárquica: con tres niveles, uno de naturaleza más de planificación y estrategia (desempeñado por el 'coordinator'), otro intermedio con foco en la eficiencia y coordinación de recursos (desempeñado por el 'delegator') y, finalmente, un nivel base, concentrado en la ejecución especializada de tareas (desempeñado por el 'worker').

  • Flujos de información y realimentación: Existe una comunicación entre los diferentes roles con dos direcciones de flujo: una de arriba a abajo (del 'coordinator' al 'worker' pasando por el 'delegator') en que se establece la asignación de tareas, las prioridades y las restricciones, y otro flujo de abajo arriba ( realimentación desde el 'worker' hasta el 'coordinator' pasando por el 'delegator') en que se actualiza la información del trabajo realizado, el progreso, los resultados y la utilización de recursos.

  • Adaptabilidad y resiliencia: CWD es un modelo inherentemente flexible y adaptable, lo que se concreta en las siguientes características y mecanismos:

    • Asignación dinámica de recursos: El sistema está constantemente evaluando las demandas de tareas y puede redistribuir cargas de trabajo y recursos optimizando la eficiencia y evitando cuellos de botella.

    • Redundancia y tolerancia a fallos: El uso de múltiples agentes, algunas de cuyas capacidades se solapan, permite reasignar tareas en caso de fallos de uno o varios de los agentes, permitiendo así la actuación de emergencia y la recuperación ante fallos, consiguiendo una alta disponibilidad y una operación ininterrumpida

    • Balanceo de carga: Las tareas se distribuyen de manera inteligente e informada entre los agentes disponibles con lo que se mejora la respuesta del conjunto y se evitan degradaciones de prestaciones

    • Re-asignación de roles en tiempo de ejecución: La asignación de roles puede ser dinámica pudiendo, si es necesario, asumir los agentes otros roles en busca de una mejor respuesta conjunta y una operación más continua.

Conclusiones


Vemos que el modelo CWD replica bastante la estructura de una organización humana y lo que se consigue con ello es un sistema multi-agente que, aunque pueda de primeras parecer complejo, favorece tanto la eficiencia (optimización del trabajo) como la flexibilidad (adaptación a situaciones diferentes) y la resiliencia (disponibilidad y tolerancia a fallos).


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