Desenvolupament d'un agent intel·ligent dins el marc de la competició TAC SCM

Aquest projecte està emmarcat dins el grup eXiT d’Intel•lig`encia Artificial del Departament d’Electrònica i Automàtica (EIA) de la Universitat de Girona. Pertany a l’àmbit de la Intel•ligència Artificial i, concretament, en l’apartat d’agents intel•ligents. En el nostre cas, tractarem el desenvolupament d’un agent intel•ligent en un entorn determinat, el de la gestió d’una cadena de producció. Amb l’objectiu de proporcionar un marc experimental on provar diferents tecnologies de suport a la gestió de la cadena de producció, la comunitat d’investigadors va proposar una competició internacional: la Trading Agent Competiton (TAC). En aquesta competició existeixen diferents modalitats. En particular, la Swedish Institution of Computer Science (SICS), juntament amb la Carnegie Mellon University de Pittsburg, Minnesotta, van proposar al 2003 un escenari de muntatge de PC’s basat en el proveïment de recursos, l’embalatge de PC’s i les ventes a clients. Aquesta modalitat és coneguda com a TAC-SCM (Supply Chain Management)

Management of industrial wastewater discharges in river basins through agents'argumentation

La gestió de l'aigua residual és una tasca complexa. Hi ha moltes substàncies contaminants conegudes però encara moltes per conèixer, i el seu efecte individual o col·lgectiu és difícil de predir. La identificació i avaluació dels impactes ambientals resultants de la interacció entre els sistemes naturals i socials és un assumpte multicriteri. Els gestors ambientals necessiten eines de suport pels seus diagnòstics per tal de solucionar problemes ambientals. Les contribucions d'aquest treball de recerca són dobles: primer, proposar l'ús d'un enfoc basat en la modelització amb agents per tal de conceptualitzar i integrar tots els elements que estan directament o indirectament involucrats en la gestió de l'aigua residual. Segon, proposar un marc basat en l'argumentació amb l'objectiu de permetre als agents raonar efectivament. La tesi conté alguns exemples reals per tal de mostrar com un marc basat amb agents que argumenten pot suportar diferents interessos i diferents perspectives. Conseqüentment, pot ajudar a construir un diàleg més informat i efectiu i per tant descriure millor les interaccions entre els agents. En aquest document es descriu primer el context estudiat, escalant el problema global de la gestió de la conca fluvial a la gestiódel sistema urbà d'aigües residuals, concretament l'escenari dels abocaments industrials. A continuació, s'analitza el sistema mitjançant la descripció d'agents que interaccionen. Finalment, es descriuen alguns prototips capaços de raonar i deliberar, basats en la lògica no monòtona i en un llenguatge declaratiu (answer set programming). És important remarcar que aquesta tesi enllaça dues disciplines: l'enginyeria ambiental (concretament l'àrea de la gestió de les aigües residuals) i les ciències de la computació (concretament l'àrea de la intel·ligència artificial), contribuint així a la multidisciplinarietat requerida per fer front al problema estudiat. L'enginyeria ambiental ens proporciona el coneixement del domini mentre que les ciències de la computació ens permeten estructurar i especificar aquest coneixement.

Dynamic management and restoration of virtual paths in broadband networks based on distributed software agents

La gestió de xarxes és un camp molt ampli i inclou molts aspectes diferents. Aquesta tesi doctoral està centrada en la gestió dels recursos en les xarxes de banda ampla que disposin de mecanismes per fer reserves de recursos, com per exemple Asynchronous Transfer Mode (ATM) o Multi-Protocol Label Switching (MPLS). Es poden establir xarxes lògiques utilitzant els Virtual Paths (VP) d'ATM o els Label Switched Paths (LSP) de MPLS, als que anomenem genèricament camins lògics. Els usuaris de la xarxa utilitzen doncs aquests camins lògics, que poden tenir recursos assignats, per establir les seves comunicacions. A més, els camins lògics són molt flexibles i les seves característiques es poden canviar dinàmicament. Aquest treball, se centra, en particular, en la gestió dinàmica d'aquesta xarxa lògica per tal de maximitzar-ne el rendiment i adaptar-la a les connexions ofertes. En aquest escenari, hi ha diversos mecanismes que poden afectar i modificar les característiques dels camins lògics (ample de banda, ruta, etc.). Aquests mecanismes inclouen els de balanceig de la càrrega (reassignació d'ample de banda i reencaminament) i els de restauració de fallades (ús de camins lògics de backup). Aquests dos mecanismes poden modificar la xarxa lògica i gestionar els recursos (ample de banda) dels enllaços físics. Per tant, existeix la necessitat de coordinar aquests mecanismes per evitar possibles interferències. La gestió de recursos convencional que fa ús de la xarxa lògica, recalcula periòdicament (per exemple cada hora o cada dia) tota la xarxa lògica d'una forma centralitzada. Això introdueix el problema que els reajustaments de la xarxa lògica no es realitzen en el moment en què realment hi ha problemes. D'altra banda també introdueix la necessitat de mantenir una visió centralitzada de tota la xarxa. En aquesta tesi, es proposa una arquitectura distribuïda basada en un sistema multi agent. L'objectiu principal d'aquesta arquitectura és realitzar de forma conjunta i coordinada la gestió de recursos a nivell de xarxa lògica, integrant els mecanismes de reajustament d'ample de banda amb els mecanismes de restauració preplanejada, inclosa la gestió de l'ample de banda reservada per a la restauració. Es proposa que aquesta gestió es porti a terme d'una forma contínua, no periòdica, actuant quan es detecta el problema (quan un camí lògic està congestionat, o sigui, quan està rebutjant peticions de connexió dels usuaris perquè està saturat) i d'una forma completament distribuïda, o sigui, sense mantenir una visió global de la xarxa. Així doncs, l'arquitectura proposada realitza petits rearranjaments a la xarxa lògica adaptant-la d'una forma contínua a la demanda dels usuaris. L'arquitectura proposada també té en consideració altres objectius com l'escalabilitat, la modularitat, la robustesa, la flexibilitat i la simplicitat. El sistema multi agent proposat està estructurat en dues capes d'agents: els agents de monitorització (M) i els de rendiment (P). Aquests agents estan situats en els diferents nodes de la xarxa: hi ha un agent P i diversos agents M a cada node; aquests últims subordinats als P. Per tant l'arquitectura proposada es pot veure com una jerarquia d'agents. Cada agent és responsable de monitoritzar i controlar els recursos als que està assignat. S'han realitzat diferents experiments utilitzant un simulador distribuït a nivell de connexió proposat per nosaltres mateixos. Els resultats mostren que l'arquitectura proposada és capaç de realitzar les tasques assignades de detecció de la congestió, reassignació dinàmica d'ample de banda i reencaminament d'una forma coordinada amb els mecanismes de restauració preplanejada i gestió de l'ample de banda reservat per la restauració. L'arquitectura distribuïda ofereix una escalabilitat i robustesa acceptables gràcies a la seva flexibilitat i modularitat.

An ontological approach to competency management

Competency management is a very important part of a well-functioning organisation. Unfortunately competency descriptions are not uniformly specified nor defined across borders: National, sectorial or organisational, leading to an opaque competency description market with a multitude of competency frameworks and competency benchmarks. An ontology is a formalised description of a domain, which enables automated reasoning engines to be built which by utilising the interrelations between entities can make “intelligent” choices in different situations within the domain. Introducing formalised competency ontologies automated tools, such as skill gap analysis, training suggestion generation, job search and recruitment, can be developed, which compare and contrast different competency descriptions on the semantic level. The major problem with defining a common formalised ontology for competencies is that there are so many viewpoints of competencies and competency frameworks. Work within the TRACE project has focused on finding common trends within different competency frameworks in order to allow an intermediate competency description to be made, which other frameworks can reference. This research has shown that competencies can be divided up into “knowledge”, “skills” and what we call “others”. An ontology has been created based on this with a simple structure of different “kinds” of “knowledges” and “skills” using semantic interrelations to define the basic semantic structure of the ontology. A prototype tool for analysing a skill gap analysis has been developed. Personal profiles can be produced using the tool and a skill gap analysis is performed on a desired competency profile by using an ontologically based inference engine, which is able to list closest fit and possible proficiency gaps

A case study of intelligent buildings: Manchester stadium

This paper provides a case study of the City of Manchester Stadium based on relevant literatures, based on a comprehensive description of multidisciplinary, cross-sectoral and future-oriented requirements and operations in the design of modern intelligent sports buildings. The successfulness of the City of Manchester Stadium gives constructive experience and knowledge for the building professions including architecture, building structure, building services, construction, and facilities management, etc. In addition, this paper is valuable for developing intelligent sports buildings in China.

Challenges and opportunities for intelligent buildings in the 21st Century

Intelligent buildings should be sustainable, healthy, technologically aware, meet the needs of occupants and business, and should be flexible and adaptable to deal with change. This means the processes of design, construction, commissioning and facilities management including post occupancy evaluation are all equally important. Buildings comprise many systems devised by many people and yet the relationship between buildings and people can only work satisfactorily if there is integrated team with a holistic vision. The address will discuss some trends in the design and management of intelligent buildings for this century.

A sensor based intelligent building assessment model

While building provides shelter for human being, the previous models for assessing the intelligence of a building seldom consider the responses of occupants. In addition, the assessment is usually conducted by an authority organization on a yearly basis, thus can seldom provide timely assistance for facility manager to improve his daily facility maintenance performance. By the extending the law of entropy into the area of intelligent building, this paper demonstrate that both energy consumption and the response of occupants are important when partially assessing the intelligence of a building. This study then develops a sensor based real time building intelligence (BI) assessment model. An experimental case study demonstrates how the model can be implemented. The developed model can address the two demerits of the previous BI assessment model.

Intelligent wireless web services: context-aware computing in construction-logistics supply chain

The construction industry has incurred a considerable amount of waste as a result of poor logistics supply chain network management. Therefore, managing logistics in the construction industry is critical. An effective logistic system ensures delivery of the right products and services to the right players at the right time while minimising costs and rewarding all sectors based on value added to the supply chain. This paper reports on an on-going research study on the concept of context-aware services delivery in the construction project supply chain logistics. As part of the emerging wireless technologies, an Intelligent Wireless Web (IWW) using context-aware computing capability represents the next generation ICT application to construction-logistics management. This intelligent system has the potential of serving and improving the construction logistics through access to context-specific data, information and services. Existing mobile communication deployments in the construction industry rely on static modes of information delivery and do not take into account the worker’s changing context and dynamic project conditions. The major problems in these applications are lack of context-specificity in the distribution of information, services and other project resources, and lack of cohesion with the existing desktop based ICT infrastructure. The research works focus on identifying the context dimension such as user context, environmental context and project context, selection of technologies to capture context-parameters such wireless sensors and RFID, selection of supporting technologies such as wireless communication, Semantic Web, Web Services, agents, etc. The process of integration of Context-Aware Computing and Web-Services to facilitate the creation of intelligent collaboration environment for managing construction logistics will take into account all the necessary critical parameters such as storage, transportation, distribution, assembly, etc. within off and on-site project.

Conceptualisation of an application of adaptive synthetic socioeconomic agents for intelligent network control

The deployment of Quality of Service (QoS) techniques involves careful analysis of area including: those business requirements; corporate strategy; and technical implementation process, which can lead to conflict or contradiction between those goals of various user groups involved in that policy definition. In addition long-term change management provides a challenge as these implementations typically require a high-skill set and experience level, which expose organisations to effects such as “hyperthymestria” [1] and “The Seven Sins of Memory”, defined by Schacter and discussed further within this paper. It is proposed that, given the information embedded within the packets of IP traffic, an opportunity exists to augment the traffic management with a machine-learning agent-based mechanism. This paper describes the process by which current policies are defined and that research required to support the development of an application which enables adaptive intelligent Quality of Service controls to augment or replace those policy-based mechanisms currently in use.

KAIFIA: Knowledge assisted intelligent framework for information access

Accessing information, which is spread across multiple sources, in a structured and connected way, is a general problem for enterprises. A unified structure for knowledge representation is urgently needed to enable integration of heterogeneous information resources. Topic Maps seem to be a solution for this problem. The Topic Map technology enables connecting information, through concepts and relationships, and their occurrences across multiple systems. In this paper, we address this problem by describing a framework built on topic maps, to support the current need of knowledge management. New approaches for information integration, intelligent search and topic map exploration are introduced within this framework.

Semi-automatic knowledge extraction, representation and context-sensitive intelligent retrieval of video content using collateral context modelling with scalable ontological networks

Automatic indexing and retrieval of digital data poses major challenges. The main problem arises from the ever increasing mass of digital media and the lack of efficient methods for indexing and retrieval of such data based on the semantic content rather than keywords. To enable intelligent web interactions, or even web filtering, we need to be capable of interpreting the information base in an intelligent manner. For a number of years research has been ongoing in the field of ontological engineering with the aim of using ontologies to add such (meta) knowledge to information. In this paper, we describe the architecture of a system (Dynamic REtrieval Analysis and semantic metadata Management (DREAM)) designed to automatically and intelligently index huge repositories of special effects video clips, based on their semantic content, using a network of scalable ontologies to enable intelligent retrieval. The DREAM Demonstrator has been evaluated as deployed in the film post-production phase to support the process of storage, indexing and retrieval of large data sets of special effects video clips as an exemplar application domain. This paper provides its performance and usability results and highlights the scope for future enhancements of the DREAM architecture which has proven successful in its first and possibly most challenging proving ground, namely film production, where it is already in routine use within our test bed Partners' creative processes. (C) 2009 Published by Elsevier B.V.