Descrição e geração de ambientes para simulações com sistemas multiagentes

Este trabalho situa-se na área de Sistemas Multiagente, que é uma sub-área da Inteligência Artificial Distribuída. Em particular, o problema abordado nesta dissertação é o da modelagem de ambientes, um aspecto importante na criação de simulações baseadas em sociedades de agentes cognitivos, no entanto pouco tratado na literatura da área. A principal contribuição deste trabalho é a concepção de uma linguagem, chamada ELMS, própria para a definição de ambientes multiagente, e a implementação de um protótipo de interpretador para esta linguagem. O resultado da interpretação é um processo que simula o ambiente descrito em alto nível, e é apropriado para a interação com os agentes cognitivos que irão compartilhar o ambiente. Esta linguagem foi desenvolvida no contexto do projeto MASSOC, que tem como objetivo a criação de simulações sociais com agentes cognitivos. A abordagem deste projeto dá ênfase ao uso da arquitetura BDI para agentes cognitivos, a comunicação inter-agente de alto nível (ou seja, baseada em atos de fala) e a modelagem de ambientes com a linguagem ELMS, que é proposta neste trabalho. Os ambientes e agentes que podem ser usados na criação de simulaçõpes, bem como a comunicação entre eles utilizando a ferramenta SACI, são definidos ou gerenciados a partir de uma interface gráfica, que facilita a criação e controle de simulações com a plataforma MASSOC. Além de apresentar a linguagem ELMS e seu interpretador, esta dissertação menciona ainda, como breve estudo de caso, uma simulação de aspectos sociais do crescimento urbano. Esta simulação social auxiliou na concepção e avaliação da linguagem ELMS.

Avaliação de abordagens para captura de informações da aplicação

Numerosas pesquisas estão introduzindo o conceito de grupo em padrões abertos para programação distribuída. Nestas, o suporte a grupo de objetos por meio de middlewares, apresentam diferentes abordagens de interligação com a aplicação. Segundo princípios defendidos na tese de Felber, essas abordagens vão ao encontro do objetivo de facilitar o desenvolvimento e proporcionar confiabilidade e desempenho. Neste contexto, localizou-se três enfoques básicos para a interligação com a aplicação, denominados integração, serviço, e interceptação, que utilizam a captura de mensagens para obtenção de informações ou como meio para adicionar novas funcionalidades às aplicações. A utilização dessas informações pode auxiliar no ajuste de parâmetros funcionais de serviços relacionados, na escolha de mecanismos, influindo em aspectos como, desempenho e segurança. Ao longo do estudo dessas abordagens, sentiu-se a necessidade de estudar detalhes e testar aspectos de implementação, suas premissas de uso e as conseqüências advindas da incorporação de seus mecanismos junto à aplicação. Este trabalho visa apresentar uma análise do comportamento das referidas abordagens por meio da implementação de protótipos, possibilitando assim, investigar problemas relacionados ao emprego da técnica e suas conseqüências quando integradas à aplicação. Os objetivos específicos reúnem a busca de informações qualitativas, tais como: modularidade, transparência, facilidade de uso e portabilidade; e informações quantitativas, fundamentalmente traduzidas pelo grau de interferência no desempenho da aplicação. O desenvolvimento dos protótipos teve como início a busca por um ambiente que ofereceria suporte as condições necessárias para a implementação das diferentes abordagens. Percebeu-se que definir os mecanismos diretamente sobre uma linguagem de programação, como C ou C++, não era viável. As versões padrões dessas linguagens não oferecem mecanismos capazes de suportar algumas características de implementação como, por exemplo, a captura de mensagens na abordagem de interceptação. A possibilidade é introduzida apenas por extensões dessas linguagens. Assim, a investigação de um ambiente de implementação voltou-se para mecanismos disponíveis em sistemas operacionais. A opção pela utilização do Linux visou atender alguns requisitos importantes para o desenvolvimento dos protótipos tais como: facilidade de instalação, boa documentação e código aberto. Este último é um ponto essencial, pois a construção de parte dos protótipos explora a programação em nível do sistema operacional. A linguagem de programação C foi escolhida como base para a implementação, já que as diferentes abordagens exploram tanto o nível do kernel como o nível do usuário, e é compatível com o Linux. A etapa de desenvolvimento dos protótipos possibilitou a coleta de informações sobre aspectos qualitativos. As demais informações que fazem parte do perfil levantado por este trabalho sobre as abordagens, foram obtidas através da utilização dos protótipos em experimentos com duas aplicações distribuídas denominadas de “Ping-Pong” e “Escolha de Líderes”, que têm como característica geral à troca de mensagens, utilizando comunicação através de sockets. A realização de medidas em múltiplas execuções, avaliadas após o tratamento estatístico necessário, permitiu definir um perfil das diferentes abordagens.

Utilizando padrões organizacionais e avaliação de risco para adaptar a metodologia de desenvolvimento de software

Este trabalho descreve PMT – Pattern-based Methodology Tailoring, uma abordagem para a adaptação de metodologias de desenvolvimento de software, baseada em padrões e em critérios de risco. Seu principal objetivo é estabelecer meios de se adaptar uma linguagem de padrões organizacionais ao contexto de um projeto específico, o que é obtido através da seleção sistemática dos padrões organizacionais mais adequados aos requisitos do projeto. O trabalho é motivado pelo levantamento de que os arcabouços de processos de software existentes pouco fazem para compreender as necessidades de um projeto antes de definir a metodologia a ser aplicada. PMT utiliza uma análise dos riscos e do contexto de criticalidade para guiar o processo de adaptação. Padrões organizacionais que descrevem técnicas preventivas para os riscos identificados são selecionados por um mecanismo sistemático de seleção, o qual é suportado por uma ferramenta, chamada PMT-Tool.

Avaliação da eficiência de pratos valvulados com downcomer e pratos dualflow em colunas de destilação industriais

O principal objetivo deste trabalho é estabelecer caminhos apropriados para a estimativa da eficiência de pratos valvulados com downcomer e pratos dualflow em colunas de destilação industriais. O conhecimento da eficiência tem importância fundamental no projeto e na avaliação do desempenho de colunas de destilação. Pesquisando a literatura, pôde ser identificada uma árvore de alternativas para compor o modelo de eficiência de prato, dependendo dos modelos de transferência de massa, do modelo de distribuição das vazões de líquido e vapor sobre o prato, do modelo de arraste de líquido, do modelo de equilíbrio da mistura multi-componente, dos modelos de propriedades físicas, do modelo da altura da espuma sobre o prato e da definição de eficiência. Neste trabalho, diferentes métodos para a predição da eficiência em pratos valvulados e pratos dualflow foram compostos e comparados contra dados de três colunas de destilação industriais sob diferentes condições operacionais. Os modelos foram inseridos no simulador Aspen Plus 12.1, em linguagem Fortran, junto com dados geométricos dos pratos, propriedades dos fluidos e dados de operação das colunas de destilação industriais. Para cada coluna foi escolhido o melhor pacote termodinâmico pela verificação dos perfis de temperatura e composições de topo e fundo obtidos via simulação contra os valores reais correspondentes das colunas de destilação industriais. Foi feita uma modificação no parâmetro da fração de furos que estão em jetting no modelo hidráulico da dispersão acima do prato de Garcia (1999). Essa modificação produziu resultados melhores na predição da fração de furos em jetting e eficiência dos pratos dualflow e resultados similares aos de Garcia (1999) para a eficiência dos pratos valvulados.

Desenvolvimento e avaliação do efeito de um jogo terapêutico para jovens usuários de drogas

O uso de substâncias psicoativas está em crescimento no mundo, sendo grande a sua prevalência na população jovem. A adolescência é conhecida por ser um período de vulnerabilidade para o uso de drogas, e os danos em conseqüência do seu uso são de forte impacto na vida dos adolescentes. Portanto, devem ser intensos os investimentos em intervenções para essa condição. Recentemente, algumas intervenções focadas em habilidades cognitivas têm sido incorporadas aos tratamentos, como, por exemplo, o treinamento de habilidades de enfrentamento e de estratégias de recusa à oferta de drogas. Nessa perspectiva, o desenvolvimento de jogos terapêuticos que possam promover tais habilidades é uma alternativa inovadora e dinâmica para o tratamento de adolescentes usuários de drogas. A presente dissertação, composta por dois artigos, teve por objetivo desenvolver um jogo terapêutico para jovens usuários de drogas e avaliar o seu efeito. Intitulada “O Jogo da Escolha”, essa técnica pretende, de uma forma lúdica e atrativa, abordar crenças típicas de jovens com problemas com drogas e promover estratégias de enfrentamento para situações e pensamentos que os coloquem em risco para recaída. O processo de desenvolvimento do “O Jogo da Escolha” está descrito no primeiro artigo. Essa fase constituiu-se da elaboração, da adaptação da linguagem e das instruções do jogo. Para tanto, foram realizados grupos focais com pacientes ambulatoriais de um Centro para tratamento de dependência química em Porto Alegre. As sugestões obtidas nesses grupos foram submetidas à avaliação por profissionais especializados em dependência química; também foi realizada a avaliação do conteúdo da técnica e da organização de uma seqüência de apresentação das cartas do jogo. Um estudo piloto do jogo possibilitou modificações finais nas instruções, e no formato de aplicação, chegando à versão atual do “Jogo da Escolha”. A avaliação do efeito dessa versão, que constituiu o segundo artigo, foi realizada através de um quase-experimento. Os sujeitos foram recrutados por anúncio de jornal e rádio, e 110 sujeitos preencheram os critérios de inclusão e exclusão, permanecendo no estudo 32 jovens, com idade média de 19 anos, sendo 91% do sexo masculino e 96,9% apresentava dependência de substâncias e uso freqüente de crack e maconha. Os sujeitos foram submetidos a uma entrevista inicial que avaliou além do uso de drogas, pensamentos a respeito das vantagens e desvantagens de usar drogas, e motivação para cessar o consumo. Após a entrevista, eles participaram de três sessões individuais do “Jogo da Escolha”, com um intervalo de sete dias entre cada aplicação. Na última semana, os sujeitos retornaram para a avaliação final, quando lhes foram reaplicados os instrumentos. Os achados sugeriram que após a intervenção os sujeitos apresentaram um aumento na motivação, movendo-se do estágio de “Ambivalência” para o estágio de “Ação”; 27,6% da amostra moveu-se nessa direção (p=0,01). Eles também diminuíram os dias de uso de crack e de maconha no mês. No caso de crack, passou de, em média, 10 para 6 dias (p= 0,017) e de maconha, em média, 18 para 12 dias (p= 0,01); não houve decréscimo significativo no uso de álcool e de outras drogas. Além disso, a auto-eficácia, aferida através de uma escala de 0 a 10 para a pergunta “o quanto você se sente capaz de parar de usar drogas?”, aumentou significativamente de uma média de 6,8 para 7,6 (p=0,31); A intervenção, todavia, não mostrou efeito na pontuação da Balança Decisional. Os achados indicam que o “Jogo da Escolha” se presta para motivar pacientes que estão ambivalentes em relação a parar de usar drogas, aumentar o seu senso de autoeficácia e efetivamente diminuir o uso droga. Portanto, o jogo terapêutico pode ser ou indicado para ser aplicado no início do tratamento, como um motivador, ou como um pré-tratamento para pacientes que estão em uma lista de espera de atendimento. No entanto, são necessários novos estudos para testar os efeitos específicos da intervenção.