Discovery of Infrastructure in Multi-Agent Systems Brent K Langley, Massimo Paolucci, Katia Sycara The Robotics Institute, Carnegie Mellon University 5000 Forbes Avenue Pittsburgh, PA - USA - blangley,paolucci,[email protected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`a4$$ `a&62&9-&2&@;!R%"B-YJ1;#$&BP P3b:"$1D1 $ 2$$&2&$*2&1$;$9;$c3d>')+e cd/,2&%%f 4#&A2&;%/J31 g9"2&1951 BO 9J3195B"#$2&9@;!O199<:# 1;$#$>%=1 $1 P#@;@ 19J-2&9-&2&@;!*$>J8"2&19a- C1;#$$2&-/193BF$>#$@;2&&#B"#78#$4B*-9393933+.]$$ &&Ah3#$D 6##$@;24O1 9<5#*3*1;F#$!"#$$&%#F$ %1$!7319271;$/%= 9 J1 !*B"@;#$/193BF2&;%67-&? 1;$#2&;%=%f-4#&A 1. f7INTRODUCTION ;%6#$91;6$&2i ;!K#:] 6>193$%1;2 2&1;9 8@;1 2&%%f&# &$;& #1;$#a1; B!;1;%>2&190!F2& 19J8 1$;M82&%>78&$;M")9%h$&1;%#G 52&1 93#&M 193BF$5$1932&93#1 B&;1;$6 F7-$2&4#j] 5#$@;24&#&A kl&&M1 98-#aB"&#a3m1 778J!/%=1; 2A.)m#a3N n$ %67-&%=16#$&5 o1;;$#&M-#$$19&%M3193B<19) 5&%p$ #7$$1;24 P1 BK241;$6124;%%/-!A>q5139MV1;$# &&B1/#$&l Gr0s4t&uv;w4x)uyz9x{yu|8#$@;2&4#$/#-77893$1;2 93#&M1#<81#}H"9<&B-/1 B2& @ #5311 9<g&% $-B#$$1 BR1 BK2&%%/-2&1;$F<O&12iP;9A=j#/- C1;#$$2&-79@;B-<-${71;#$@;2&ɷ>199<~1;$# $D"2&1;$D&1;2$Z;9/193Bg!9<{71;O#$@;2&4#K') F%>BB" 1;$#>;MV9e&),1;:B)!*<2iD1;$#57-9@;B<315#$$ @;2&&#&AFl?"1;%>7&# 5%6B-B"1;$#/323B*3F5h 31;2 $1;$96e&M/q:l-.)*1$2i%19H"= 9N193B*6.])#3 Y9H"= 9A .]69B-a$5$1 HY1B-@91 $1;93a01;#$$2&;M"1;$#N%/#$&M I#$:193B] &%#$&M-B)!*/*/-01#$$324-#$@;2&&# 1;19:2-$!19@91 19J-$/&%AG.0-#71 789M-<G:#9< <1;;$#I-B01#$$32&;M6#2iX1;#F!;9<193BZ<-$ 71;;6#$@;2&4#:P3/q5l.{;6"!"#$$&%E 9M"# K#%>7DB^#$2&9@!O7-$"2& #&A_.] #$2$3&%=1-Ml1;$# $$*3#$!"#$$&%E<5193#$%>/&;&#$$#/) =B-4#&BK01;# $2&-6#$@;2&4#/31%>9:J8619@ 191 JD/"2&19l1 &1 &<9$HR')N/, 612;#$#/>9 J1 &< $HP')W*/,A8l1;2$ #$@;2&D1;%1;$2$&;&#$</7![$P%1 H$#$ H" <VMm#/D-7P$36&;34#$3*1;/$#$&24>< <-2$D#$@;2&4#$>&9#$$$#9<j2&1 71 J= B"2&1;9NA ::1#78&2&l1;a# )$-1;BB"&#$#$&Bn*/3M;#Y1;a01;# $2&-#$@;24&#&Ml1;#/<G1;#61;$#&Ma2&19R1 778&19193BPB^#$197- 78&19B!;1;%>2&19!;A5WD#3;&#$l1;a1;#N01#$$32&#$@;2&&# $+36*/3M81;&!3&>B"#$2&9@;!*%&2$319-#$%# $19- 324&%#$@;&##$1;3/1;$#5O/*/241 2&9$1;2&&%A:3%%4B^1$*;1 9#>7"2&&#$#>#=31 1;$#B;534&B*3/01;#$$2&$J8f$9B^!*D7-12& <3R34!K$#$!"#$$&%a1;9Ml34!K2&19R%9-$93 B"#$2&9@;!F%&#$#$1;G1 /1 #$%>$$&B*$/&19$D1 B1;B1 7 $/2$1 01;#$$2&f193B#$2&1 7L;A WD#$&B"#$2&9@;!P1;#/17"2&&B"-1;/319324&# /7-12&&# f1 B2&"B"3*9a-01#$$324->)2&O2&9-I 1;9 I3 B1;2&"B;AlW[6#$$1;2/2&9-I 1;9*-)9%1;9 %19!61 9<g1;$#$24 3&24$/3-C1;#$$2&-33#$ #7 J&%1;2AS N#$&M4;-&#* %=1 $1 2&< -01#$$324-*#%"B^I&B8g1B-B" Z>79@;&#F$J8 @;!J-$$;M8&#$$2&*1;$#&81 J!O$193$%1;2&19! &2&9@>C;%E&@;O73191 5)19-	-C1;#$$2&-*24;%>789 $#&A N1 !;MG363#$91 B2&"B-4B_)2&&#/9)$P%1 B1;$D#78&2I2* BF #$!"#$$&%2&%>78931;9aM:JL 2&193#$5&?;#$$2&5 8*+f-C1;#$$2&-59)$6J8&2&%&# 17&2& B" P V1 1;& #19J-!$/0324 VAY;$#G31 #$B^#$24 @!D1 /3-B-&BKJ!&#$>7 J&%#&+3&!*19 <19!"#H" <h<1;19$$1;@;-C1;#$$2&-2&%>7893$#61 2$!19@91 19J-6D3/#$!"#$$&%FM-#$=3&!2&19*#$<$2$*1;519! %;AG.0*1;BB" VMml/B-4#&B*!;78/9a-C1;#$$2&-62&%> 78936#>3>2-$!P1 @9191 Jn"241 &<G $H8Ml3 1;2&19" H)91/#J#$3$/9359 J1 N&< $H= VU#$ <19f/#f;I&B8M 3B"#$2&9@;!P%&2$319-#$%M 1;G35B&#&B#$@;2&:1;#YJL&2&;%=19@91 1 J6 F3"2&19V <B>19&1>&<G $H8A Y$/7-$"2& #1;/%>7-4%B^#$24 @!O199)$O B &BJ!"2&1 l&<9$HJ8 3B1 $4#>193BP.]$$&5 3- C1;#$$2&-A-##1#$$ #:%6$1; P) */$&2$- 9 9l1;#7/$/ 781;$12;#$#l/.]$$3&&A}.]#Y71 78 <G#39<R39<1;lB"#$2&9@;!2&1934/3Y]1 J$2 L178&$ $9)78&*')`Ge `G,3&< $H8Ml193BR1 ;%=`Ge `Q7;$"2&9$ 9-B1 BKB"&2&/78&62& 342&@;!O$) %$ ')+e +,2&;%%/-&#&AF -3% ;Mo<>#9<9<<G; @>- 1 2&&4Bg-#F/e 1 2$-$&24-O$P%1;?;%>4O37 J1 J !>)951 77-97-$1$/2& &2&@;!F1 B$/%>%>&6&?"193&93# 192;A #N731978a#V ;19-4&B1;#8) 9<5#&N=#$&2&9e<aB"#$2#$#Y %/2&1;#$)J1;#$&BB"#$2&9@;!>01#$$32&3#$4BfV> #$42& D<G:"B"32&6//e g71 1;B";%FM81 B# <g <g 1;#J84R%>7-4%$&Bg193B&?"$B-#=3FB^#$2&9@!%42i1 #$%$ 781;$/9@;<B>19&1>&<9$H#&M3#2i1;#56.]$$ &&L 2&%%&M3*1/78&+$f7841 2$-$&24-61 BmM #$42& /<:79@;B-/1/;1 $1@;&@91931 D VB"¡8 B"#$2&9@;![7;$"2&9#*<19@;7&#$$&B8Ag N1 !gg#$&2&9 ¢ <B"#$23#$##$%9<G $HR<$B$*B*g0 $)!1 B&?;71 B:B"#$2&9@;!%=&2i1 #$%#5<1 @ B&#$2$JL&BmMV1 BD<2& 2B-A 2. ;$LOCAL #3q:lDISCOVERY -.)#$!"#$$4%#$6%>7=^@;24>£5#$2&9@; !`a;$"24 ) ¢ G^£`}M$>I3BF301;#$$2&>#$@;2&&#:] =@; %&AP^£`<1#/2&1;$4BKR2&9;U2& \<j ¤5-@#$1 8`a 1 B^`a19!3¥')¤`}`G,m-1@;/B"$@;J! 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