Risk-aware Planning in BDI Agents

The ability of an autonomous agent to select rational actions is vital in enabling it to achieve its goals. To do so effectively in a high-stakes setting, the agent must be capable of considering the risk and potential reward of both immediate and future actions. In this paper we provide a novel method for calculating risk alongside utility in online planning algorithms. We integrate such a risk-aware planner with a BDI agent, allowing us to build agents that can set their risk aversion levels dynamically based on their changing beliefs about the environment. To guide the design of a risk-aware agent we propose a number of principles which such an agent should adhere to and show how our proposed framework satisfies these principles. Finally, we evaluate our approach and demonstrate that a dynamically risk-averse agent is capable of achieving a higher success rate than an agent that ignores risk, while obtaining a higher utility than an agent with a static risk attitude.

Answer set programs with optional rules: a possibilistic approach

Many problems in artificial intelligence can be encoded as answer set programs (ASP) in which some rules are uncertain. ASP programs with incorrect rules may have erroneous conclusions, but due to the non-monotonic nature of ASP, omitting a correct rule may also lead to errors. To derive the most certain conclusions from an uncertain ASP program, we thus need to consider all situations in which some, none, or all of the least certain rules are omitted. This corresponds to treating some rules as optional and reasoning about which conclusions remain valid regardless of the inclusion of these optional rules. While a version of possibilistic ASP (PASP) based on this view has recently been introduced, no implementation is currently available. In this paper we propose a simulation of the main reasoning tasks in PASP using (disjunctive) ASP programs, allowing us to take advantage of state-of-the-art ASP solvers. Furthermore, we identify how several interesting AI problems can be naturally seen as special cases of the considered reasoning tasks, including cautious abductive reasoning and conformant planning. As such, the proposed simulation enables us to solve instances of the latter problem types that are more general than what current solvers can handle.

Reconsidering neoliberal urban planning intimes of crisis: urban regeneration policy in a "dense" space in Lisbon

In this article, I contribute to recent debates about the concept of neoliberalism and its use as an explanatory concept, through the analysis of urban planning and regeneration policy in Lisbon amidst crisis and austerity. Suggesting a look at neoliberalization from a threefold perspective—the project, governmentalities, and policymaking—I analyze how current austerity-policy responses to the European economic crisis can be understood as a renewed and coherent deployment of neoliberal stances. The article presents implications for urban planning in Lisbon and thus suggests an exploration of the negotiations and clashes of hegemonic neoliberal governmentalities and policies with the local social and spatial fabric. For this exploration, I select a “deviant” case—the Mouraria neighborhood, a “dense” space in which the consequences of policies diverge sharply from expectations. In conclusion, I suggest that neoliberalization (in times of crisis) should be understood as a coherent project compromised by a set of highly ambiguous governmentalities, which bring about contradictory policymaking at the local level.

Questões sociocientíficas e o pensamento complexo : tecituras para o ensino de ciências

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Educação, Programa de Pós-Graduação em Educação, 2016.

A data-mining-based methodology for transmission expansion planning

In recent decades, all over the world, competition in the electric power sector has deeply changed the way this sector’s agents play their roles. In most countries, electric process deregulation was conducted in stages, beginning with the clients of higher voltage levels and with larger electricity consumption, and later extended to all electrical consumers. The sector liberalization and the operation of competitive electricity markets were expected to lower prices and improve quality of service, leading to greater consumer satisfaction. Transmission and distribution remain noncompetitive business areas, due to the large infrastructure investments required. However, the industry has yet to clearly establish the best business model for transmission in a competitive environment. After generation, the electricity needs to be delivered to the electrical system nodes where demand requires it, taking into consideration transmission constraints and electrical losses. If the amount of power flowing through a certain line is close to or surpasses the safety limits, then cheap but distant generation might have to be replaced by more expensive closer generation to reduce the exceeded power flows. In a congested area, the optimal price of electricity rises to the marginal cost of the local generation or to the level needed to ration demand to the amount of available electricity. Even without congestion, some power will be lost in the transmission system through heat dissipation, so prices reflect that it is more expensive to supply electricity at the far end of a heavily loaded line than close to an electric power generation. Locational marginal pricing (LMP), resulting from bidding competition, represents electrical and economical values at nodes or in areas that may provide economical indicator signals to the market agents. This article proposes a data-mining-based methodology that helps characterize zonal prices in real power transmission networks. To test our methodology, we used an LMP database from the California Independent System Operator for 2009 to identify economical zones. (CAISO is a nonprofit public benefit corporation charged with operating the majority of California’s high-voltage wholesale power grid.) To group the buses into typical classes that represent a set of buses with the approximate LMP value, we used two-step and k-means clustering algorithms. By analyzing the various LMP components, our goal was to extract knowledge to support the ISO in investment and network-expansion planning.

Mapping multi-species habitat use for marine conservation planning

Tese de Doutoramento, Ciências do Mar (Biologia Marinha)

A new MILP based approach for unit commitment in power production planning

This paper presents a complete, quadratic programming formulation of the standard thermal unit commitment problem in power generation planning, together with a novel iterative optimisation algorithm for its solution. The algorithm, based on a mixed-integer formulation of the problem, considers piecewise linear approximations of the quadratic fuel cost function that are dynamically updated in an iterative way, converging to the optimum; this avoids the requirement of resorting to quadratic programming, making the solution process much quicker. From extensive computational tests on a broad set of benchmark instances of this problem, the algorithm was found to be flexible and capable of easily incorporating different problem constraints. Indeed, it is able to tackle ramp constraints, which although very important in practice were rarely considered in previous publications. Most importantly, optimal solutions were obtained for several well-known benchmark instances, including instances of practical relevance, that are not yet known to have been solved to optimality. Computational experiments and their results showed that the method proposed is both simple and extremely effective.

A technology diffusion perspective of Enterprise Resource Planning across European Small and Medium Enterprises: from determinants to Use to Value

Tese apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Doutor em Gestão de Informação

Introducing e-learning in a large multisite academic health sciences centre: a case study of e-curriculum planning and educator support /

This qualitative study investigated how a team of 7 hospital educators collaborated to develop e-curriculum units to pilot for a newly acquired learning -r management system at a large, multisite academic health sciences centre. A case study approach was used to examine how the e-Curriculum Team was structured, how the educators worked together to develop strategies to better utilize e-leaming in their ovwi practice, what e-curriculum they chose to develop, and how they determined their priorities for e-curriculum development. It also inquired into how they planned to involve other educators in using e-leaming. One set of semistructured interviews with the 6 hospital educators involved in the project, as well as minutes of team meetings and the researcher's journal, were analyzed (the researcher was also a hospital educator on the team). Project management structure, educator support, and organizational pressures on the implementation project feature prominently in the case study. This study suggests that implementation of e-leaming will be more successful if (a) educators involved in the development of e-leaming curriculum are supported in their role as change agents, (b) the pain of vmleaming current educational practice is considered, (c) the limitations of the software being implemented are recognized, (d) time is spent leaming about best practice, and (e) the project is protected as much as possible from organizational pressures and distractions.

Reference Groups and Individual Deprivation

We provide an axiomatization of Yitzhaki’s index of individual deprivation. Our result differs from an earlier characterization due to Ebert and Moyes in the way the reference group of an individual is represented in the model. Ebert and Moyes require the index to be defined for all logically possible reference groups, whereas we employ the standard definition of the reference group as the set of all agents in a society. As a consequence of this modification, some of the axioms used by Ebert and Moyes can no longer be applied and we provide alternative formulations.

Le redoublement, la réussite scolaire et l’objectif de la Scolarisation Primaire Universelle (SPU) d’ici à 2015 dans le cadre de l’Éducation Pour Tous (EPT) : cas du Sénégal à partir des données longitudinales du PASEC

L’Éducation Pour Tous mobilise la communauté internationale et les gouvernements depuis 1990. Cet engagement global renouvelé en 2000 sous l’auspice de l’UNESCO puis des Nations-Unies, porte notamment sur un objectif de base : l’universalisation de la scolarisation primaire complète pour tous les enfants d’âge scolaire à l’horizon de 2015. Plusieurs études sur la réalisation de cet objectif montrent que les pays en développement sont les plus à risque et que les progrès accomplis dans la plupart de ces pays, pourraient être plus importants si la pratique du redoublement faisait davantage l’objet de régulation et de contrôle. Cela contribuerait à améliorer la réussite scolaire et accroître la rétention des élèves au sein des systèmes éducatifs. La pratique du redoublement est en effet une tradition dans plusieurs systèmes éducatifs. Elle est particulièrement prépondérante dans certains groupes de pays ou régions, notamment en Afrique francophone au sud du Sahara. Dans ces pays, le PASEC - Programme d’Analyse des Systèmes Éducatifs de la CONFEMEN (Conférence des Ministres de l’Éducation Nationale des pays ayant le français en partage) - œuvre à améliorer l’accès à une éducation de qualité pour tous, par exemple, en informant les politiques sur la situation nationale du redoublement. Cette recherche sur le redoublement, la réussite scolaire et l’objectif de la Scolarisation Primaire Universelle (SPU) privilégie la dimension pédagogique, l’analyse empirique et étudie le cas du Sénégal. Elle présente et discute les indicateurs internationaux de suivi de l’objectif de la SPU, fait le point de l’état des connaissances sur le redoublement et la réussite scolaire et montre le défi que représente la réalisation de l’objectif de la SPU notamment dans les pays francophones d’Afrique sub-Saharienne. Exploitant les données existantes de l’enquête longitudinale de suivi de cohorte du PASEC au Sénégal entre 1995 et 2000, cette recherche examine le parcours scolaire des élèves en vue de la réalisation de l’objectif de la SPU. L’examen effectué combine des approches d’analyse transversale et longitudinale du redoublement et des apprentissages par rapport aux caractéristiques personnelles, familiales et scolaires de l’élève. Les résultats d’analyse montrent des variabilités, notamment par rapport aux caractéristiques personnelles de l’élève et à celles de sa classe et de son milieu de scolarisation. L’analyse longitudinale du redoublement s’est appuyée sur le diagramme de flux scolaire et a permis de produire un ensemble d’indicateurs d’efficacité interne du système éducatif du Sénégal. Pour la cohorte étudiée, du fait de l’importance des redoublements et des abandons scolaires, il faut en moyenne 9,4 années de scolarité pour que l’élève progresse du deuxième au sixième (dernier) grade du primaire. Seulement 39% de l’effectif de la cohorte survivent au dernier grade ce qui suggère que si cette tendance se maintenait, le Sénégal serait à risque de ne pas réaliser l’objectif de la SPU. Une évaluation de la situation courante à partir de données plus récentes serait requise. Le diagramme de flux scolaire constitue un outil de planification de l’éducation et représente de ce fait un important levier aux mains des autorités politiques pour agir sur les paramètres du système éducatif (paramètres liés à la qualité de l’éducation, à l’efficacité interne, etc.) afin de répondre à des objectifs spécifiques ou d’étapes pouvant conduire, par exemple, à la réalisation de l’objectif de la SPU.

Quand les adolescents vont au musée : une étude de la médiation au Musée des beaux-arts de Montréal

L’étude proposée dans ce mémoire porte sur le processus de visite des adolescents de 14-16 ans au Musée des beaux-arts de Montréal. Je mobilise principalement les concepts de « médiateurs » et « médiations », entendus selon la définition proposée par Hennion (1988, 2000). En effet, Hennion propose de voir la médiation non comme un pont entre deux entités, vision commune de la médiation, mais comme un processus en construction. Ainsi, le médiateur est un élément qui va capter l’attention du jeune visiteur et la médiation est l’action qui va se développer dans cette relation médiateur-visiteur. L’analyse vise plus particulièrement à identifier les médiateurs qui agissent durant cette visite et à comprendre les médiations qui se mettent en place. Cette étude a été réalisée au moyen d’entrevues semi-structurées et d’observations participantes, auprès de six adolescents, âgés de 14 à 16 ans. Une première entrevue permettait de connaître les antécédents de ces jeunes à l’égard des musées et de comprendre suite à quelles mises en condition ils se rendaient à l’exposition. Une observation, par groupe de deux participants, a ensuite été menée lors de l’exposition du Musée des beaux-arts de Montréal : Il était une fois l’impressionnisme. Une histoire de l’impressionnisme : chefs-d’œuvre de la peinture française du Clark. Ces observations ont permis de repérer les moments qui ont capté l’attention des participants durant leur visite. Enfin, une seconde entrevue a été l’occasion de revenir sur leur expérience de visite et de dégager les médiations qui se sont mises en place. Sur les bases de ce terrain, ce mémoire met en avant un ensemble de médiateurs (les autres visiteurs, l’environnement physique, l’œuvre et le récit) et de médiations (rêver, comprendre, se projeter, admirer, comparer et refuser) qui se sont développées chez ces adolescents. Suite à cela, ce mémoire propose une explication du processus de visite tel qu’analysé chez ces adolescents à travers la représentation de la « spirale coquillage ». Cette représentation souligne le fait que le processus de visite n’est pas un phénomène linéaire mais se fait par la confrontation des antécédents de l’adolescent avec sa nouvelle expérience de visite. Il s’agit donc d’un processus circulaire qui se base sur ses antécédents pour construire progressivement de nouvelles strates, qui conditionneront ses prochaines expériences au musée.

Longitudinal assessment of neural activity in Parkinson’s disease with mild cognitive impairment using task based fMRI

La maladie de Parkinson (PD) a été uniquement considérée pour ses endommagements sur les circuits moteurs dans le cerveau. Il est maintenant considéré comme un trouble multisystèmique, avec aspects multiples non moteurs y compris les dommages intérêts pour les circuits cognitifs. La présence d’un trouble léger de la cognition (TCL) de PD a été liée avec des changements structurels de la matière grise, matière blanche ainsi que des changements fonctionnels du cerveau. En particulier, une activité significativement réduite a été observée dans la boucle corticostriatale ‘cognitive’ chez des patients atteints de PD-TCL vs. PD non-TCL en utilisant IRMf. On sait peu de cours de ces modèles fonctionnels au fil du temps. Dans cette étude, nous présentons un suivi longitudinal de 24 patients de PD non démente qui a subi une enquête neuropsychologique, et ont été séparés en deux groupes - avec et sans TCL (TCL n = 11, non-TCL n = 13) en fonction du niveau 2 des recommandations de la Movement Disrders Society pour le diagnostic de PD-TCL. Ensuite, chaque participant a subi une IRMf en effectuant la tâche de Wisconsin pendant deux sessions, 19 mois d'intervalle. Nos résultats longitudinaux montrent qu'au cours de la planification de période de la tâche, les patients PD non-TCL engageant les ressources normales du cortex mais ils ont activé en plus les zones corticales qui sont liés à la prise de décision tel que cortex médial préfrontal (PFC), lobe pariétal et le PFC supérieure, tandis que les PD-TCL ont échoué pour engager ces zones en temps 2. Le striatum n'était pas engagé pour les deux groupes en temps 1 et pour le groupe TCL en temps 2. En outre, les structures médiales du lobe temporal étaient au fil du temps sous recrutés pour TCL et Non-TCL et étaient positivement corrélés avec les scores de MoCA. Le cortex pariétal, PFC antérieur, PFC supérieure et putamen postérieur étaient négativement corrélés avec les scores de MoCA en fil du temps. Ces résultats révèlent une altération fonctionnelle pour l’axe ganglial-thalamo-corticale au début de PD, ainsi que des niveaux différents de participation corticale pendant une déficience cognitive. Cette différence de recrutement corticale des ressources pourrait refléter longitudinalement des circuits déficients distincts de trouble cognitive légère dans PD.

Essays on education and family planning

Le capital humain d’un pays est un facteur important de sa croissance et de son développement à long terme. Selon l’Unicef, ce capital humain est constitué en donnant à chaque enfant un bon départ dans la vie : non seule- ment la possibilité de survivre, mais aussi les conditions nécessaires pour se développer et réaliser tout son potentiel. Malheureusement, cet état de fait est loin d’être une réalité en Afrique Subsaharienne. En effet, selon toujours l’Unicef et sur la base d’enquêtes ménages dans 21 pays d’Afrique de l’Ouest et du Centre, c’est près de 32 millions d’enfants qui ont l’âge officiel d’être scolarisés, mais qui ne le sont pas. A ces chiffres, il faut ajouter 17 millions d’enfants scolarisés qui risquent fortement l’exclusion. De son Côté, l’OMS pointe du doigt la mauvaise santé des enfants dans cette région. Ainsi, les décès d’enfants sont de plus en plus concentrés en Afrique subsaharienne où les enfants ont plus de 15 fois plus de risques de mourir avant l’âge de cinq ans que les enfants des régions développées. Les difficultés économiques apparaissent comme la première explication des obstacles à l’amélioration du bien être des enfants aussi bien du côté de l’offre que de la demande. Cette thèse relie trois essais sur d’une part le lien entre conflit armés, l’éducation et la mortalité des enfants et d’autre part sur le lien entre fertilité et éducation des enfants en milieu urbain. Le premier chapitre identifie l’impact de la crise politico-militaire de la Côte d’Ivoire sur le bien être des enfants, en particulier sur l’éducation et la mor- talité infanto-juvénile en exploitant la variation temporelle et géographique de la crise. Il ressort de cette analyse que les individus qui vivaient dans les régions de conflit et qui ont atteint durant la crise, l’âge officiel d’entrer à l’école ont 10% moins de chance d’être inscrits à l’école. Les élèves qui habitaient dans des régions de conflit pendant la crise ont subit une diminu- tion du nombre d’années scolaire d’au moins une année. Les élèves les plus v vi âgés et qui sont susceptibles d’être au secondaire ont connu une décroissance du nombre d’année scolaire d’au moins deux années. Il ressort également que la crise ivoirienne a accru la mortalité infanto-juvénile d’au moins 3%. Mes résultats suggèrent également que la détérioration des conditions de vie et la limitation de l’utilisation des services de santé au cours du conflit con- tribuent à expliquer ces effets négatifs. Des tests de robustesse incluant un test de placebo suggèrent que les résultats ne sont pas dus à des différences préexistantes entre les régions affectées par le conflit et celles non affectées. Le deuxième chapitre étudie les disparités intra-urbaines en matière d’arbitrage entre le nombre d’enfant et la scolarisation des enfants en se focalisant sur le cas de Ouagadougou (Capitale du Burkina Faso). Dans cette ville, au moins 33% des deux millions d’habitants vivent dans des zones informelles (appelées localement des zones non-loties). Cette sous-population manque d’infrastructures socioéconomiques de base et a un niveau d’éducation très bas. Dans ce chapitre, prenant en compte la possible endogénéité du nombre d’enfants et en utilisant une approche "two-step control function" avec des modèles Probit, nous investiguons les différences de comportement des mé- nages en matière de scolarisation entre zones formelles et zones informelles. Nous nous focalisons en particulier sur l’arbitrage entre la "quantité" et la "qualité" des enfants. Compte tenu de l’hétérogénéité des deux types de zones, nous utilisons les probabilités prédites pour les comparer. Nos princi- pales conclusions sont les suivantes. Tout d’abord, nous trouvons un impact négatif de la taille de la famille sur le niveau de scolarisation dans les deux types de zone. Cependant, nous constatons que l’impact est plus aigu dans les zones informelles. Deuxièmement, si nous supposons que le caractère en- dogène du nombre d’enfants est essentiellement due à la causalité inverse, les résultats suggèrent que dans les zones formelles les parents tiennent compte de la scolarisation des enfants dans la décision de leur nombre d’enfants, mais ce ne est pas le cas dans les zones informelles. Enfin, nous constatons que, pour des familles avec les mêmes caractéristiques observables, la probabilité d’atteindre le niveau post-primaire est plus élevée dans les zones formelles que dans les zones informelles. En terme d’implications politique, selon ces résultats, les efforts pour améliorer la scolarisation des enfants ne doivent pas être dirigées uniquement vers les zones rurales. En plus de réduire les frais de scolarité dans certaines zones urbaines, en particulier les zones informelles, un accent particulier devrait être mis sur la sensibilisation sur les avantages de l’éducation pour le bien-être des enfants et leur famille. Enfin, du point vii de vue méthodologique, nos résultats montrent l’importance de tenir compte de l’hétérogénéité non observée entre les sous-populations dans l’explication des phénomènes socio-économiques. Compte tenu du lien négatif entre la taille de la famille et la scolarisation des enfants d’une part et les différences intra-urbaines de comportement des ménages en matière de scolarisation, le trosième chapitre étudie le rôle des types de méthodes contraceptives dans l’espacement des naissances en mi- lieu urbain. Ainsi, en distinguant les méthodes modernes et traditionnelles et en utilisant l’histoire génétique des femmes, ce chapitre fait ressortir des différences de comportement en matière de contraception entre les femmes des zones formelles et informelles à Ouagadougou (capitale du Burkina Faso). Les résultats montrent que les deux types de méthodes contraceptives aug- mentent l’écart des naissances et diminuent la probabilité qu’une naissance se produise moins de 24 mois après la précédente. Prendre en compte les caractéristiques non observées mais invariants avec le temps ne modifie pas significativement l’amplitude du coefficient de l’utilisation de la contracep- tion moderne dans les deux types de zone. Toutefois, dans la zone informelle, la prise en compte les effets fixes des femmes augmentent significativement l’effet des méthodes traditionnelles. Les normes sociales, la perception de la planification familiale et le rôle du partenaire de la femme pourraient expli- quer ces différences de comportement entre les zones formelles et informelles. Par conséquent, pour améliorer l’utilisation de la contraception et de leur efficacité, il est essentiel de hiérarchiser les actions en fonction du type de sous-population, même dans les zones urbaines.

Multimodal image fusion of anatomical structures for diagnosis, therapy planning and assistance

This paper provides an overview of work done in recent years by our research group to fuse multimodal images of the trunk of patients with Adolescent Idiopathic Scoliosis (AIS) treated at Sainte-Justine University Hospital Center (CHU). We first describe our surface acquisition system and introduce a set of clinical measurements (indices) based on the trunk's external shape, to quantify its degree of asymmetry. We then describe our 3D reconstruction system of the spine and rib cage from biplanar radiographs and present our methodology for multimodal fusion of MRI, X-ray and external surface images of the trunk We finally present a physical model of the human trunk including bone and soft tissue for the simulation of the surgical outcome on the external trunk shape in AIS.