Formalização da comunicação de conhecimentos probabilísticos em sistemas multiagentes : uma abordagem baseada em lógica probabilística

Durante os últimos anos as áreas de pesquisa sobre Agentes Inteligentes, Sistemas Multiagentes e Comunicação entre Agentes têm contribuído com uma revolução na forma como sistemas inteligentes podem ser concebidos, fundamentados e construídos. Sendo assim, parece razoável supor que sistemas inteligentes que trabalhem com domínios probabilísticos de conhecimento possam compartilhar do mesmo tipo de benefícios que os sistemas mais tradicionais da Inteligência Artificial receberam quando adotaram as concepções de agência, de sistemas compostos de múltiplos agentes e de linguagens de comunicação entre estes agentes. Porém, existem dúvidas não só sobre como se poderia escalar efetivamente um sistema probabilístico para uma arquitetura multiagente, mas como se poderia lidar com as questões relativas à comunicação e à representação de conhecimentos probabilísticos neste tipo de sistema, principalmente tendo em vista as limitações das linguagens de comunicação entre agentes atuais, que não permitem comunicar ou representar este tipo de conhecimento. Este trabalho parte destas considerações e propõe uma generalização do modelo teórico puramente lógico que atualmente fundamenta a comunicação nos sistemas multiagentes, que será capaz de representar conhecimentos probabilísticos. Também é proposta neste trabalho uma extensão das linguagens de comunicação atuais, que será capaz de suportar as necessidades de comunicação de conhecimentos de natureza probabilísticas. São demonstradas as propriedades de compatibilidade do novo modelo lógico-probabilístico com o modelo puramente lógico atual, sendo demonstrado que teoremas válidos no modelo atual continuam válidos no novo modelo. O novo modelo é definido como uma lógica probabilística que estende a lógica modal dos modelos atuais. Para esta lógica probabilística é definido um sistema axiomático e são demonstradas sua correção e completude. A completude é demonstrada de forma relativa: se o sistema axiomático da lógica modal original for completo, então o sistema axiomático da lógica probabilística proposta como extensão também será completo. A linguagem de comunicação proposta neste trabalho é definida formalmente pela generalização das teorias axiomáticas de agência e comunicação atuais para lidar com a comunicação de conhecimentos probabilísticos e pela definição de novos atos comunicativos específicos para este tipo de comunicação. Demonstra-se que esta linguagem é compatível com as linguagens atuais no caso não-probabilístico. Também é definida uma nova linguagem para representação de conteúdos de atos de comunicação, baseada na lógica probabilística usada como modelo semântico, que será capaz de expressar conhecimentos probabilísticos e não probabilísticos de uma maneira uniforme. O grau de expressibilidade destas linguagens é verificado por meio de duas aplicações. Na primeira aplicação demonstra-se como a nova linguagem de conteúdos pode ser utilizada para representar conhecimentos probabilísticos expressos através da forma de representação de conhecimentos probabilísticos mais aceita atualmente, que são as Redes Bayesianas ou Redes de Crenças Probabilísticas. Na outra aplicação, são propostos protocolos de interação, baseados nos novos atos comunicativos, que são capazes de atender as necessidades de comunicação das operações de consistência de Redes Bayesianas secionadas (MSBNs, Multiple Sectioned Bayesian Networks) para o caso de sistemas multiagentes.

Co-simulação distribuída de sistemas heterogêneos

Na simulação heterogênea de um sistema eletrônico complexo, um mesmo modelo pode ser composto por partes distintas em relação às tecnologias ou linguagens utilizadas na sua descrição, níveis de abstração, ou pela combinação de partes de software e de hardware (escopo da co-simulação). No uso de modelos heterogêneos, a construção de uma ponte eficaz entre diferentes simuladores, em conjunto com a solução de problemas tais como sincronização e tradução de dados, são alguns dos principais desafios. No contexto do projeto de sistemas embarcados, a validação desses sistemas via co-simulação está sujeita a estes desafios na medida em que um mesmo modelo de representação precisa suportar a cooperação consistente entre partes de hardware e de software. Estes problemas tornam-se mais significativos quando abordados em ambientes distribuídos, o que aumenta a complexidade dos mecanismos que gerenciam os ítens necessários à correta cooperação entre partes diferentes. Contudo, embora existam abordagens e ferramentas voltadas para o tratamento de modelos heterogêneos, inclusive em ambientes distribuídos, ainda persiste uma gama de limitações causadas pela distribuição e heterogeneidade de simuladores. Por exemplo, restrições quanto à variedade de tecnologias (ou linguagens) utilizadas na descrição das partes de um modelo, flexibilidade para o reuso de partes existentes, ou em tarefas de gerenciamento de sincronização/dados/interface/distribuição. Além disso, em geral, nas soluções existentes para simulação heterogênea, alterações são necessárias sobre as partes do modelo, limitando a preservação de sua integridade. Esta é uma característica indesejável, por exemplo, no reuso de componentes IP (Intellectual Property) Neste contexto, esta tese apresenta o DCB (Distributed Co-simulation Backbone), cujo propósito geral é o suporte à execução distribuída dos modelos heterogêneos. Para isso, são observados de modo integrado quatro fatores básicos: a distribuição física; a independência dos componentes (partes); o encapsulamento das estratégias de gerenciamento de tempo, de dados e de comunicação; e a sincronização híbrida. Em geral, as soluções existentes valorizam um fator em detrimento dos demais, dependendo dos propósitos envolvidos e sua variação em relação ao grau de especificidade (soluções proprietárias ou restritas a um escopo de aplicações). O Tangram, também discutido nesta tese em termos de requisitos, é uma proposta de ambiente para projeto de modelos heterogêneos distribuídos. No contexto da especificação do DCB, esta proposta tem como objetivo geral agregar num mesmo ambiente funcionalidades de apoio para a busca e catalogação de componentes, seguidas do suporte à construção e à execução distribuída de modelos heterogêneos via DCB. À luz dos princípios de generalidade e flexibilidade da arquitetura do DCB, o Tangram visa permitir que o projetista reduza seu envolvimento com detalhes relacionados ao provimento de condições necessárias à cooperação entre componentes heterogêneos. No escopo desta tese, ênfase foi dada à co-simulação de sistemas embarcados, ênfase esta observada também na construção do protótipo do Tangram/DCB, e nos estudos de caso. Contudo, a estrutura do DCB é apropriada para qualquer domínio onde a simulação possa ser utilizada como instrumento de validação, entre outros propósitos.

Semântica formal para TVQL

Modelos de bancos de dados têm sido progressivamente estendidos a fim de melhor capturar necessidades específicas de aplicações. Bancos de dados versionados, por exemplo, provêm suporte a versões alternativas de objetos. Bancos de dados temporais, por sua vez, permitem armazenar todos os estados de uma aplicação, registrando sua evolução com o passar do tempo. Tais extensões sobre os modelos de dados se refletem nas respectivas linguagens de consulta, normalmente sob a forma de extensões a linguagens conhecidas, tais como SQL ou OQL. O modelo de banco de dados TVM (Temporal Versions Model ), definido sobre o modelo de banco de dados orientado a objetos, suporta simultaneamente versões alternativas e o registro de alterações de objetos ao longo do tempo. A linguagem de consulta TVQL (Temporal Versioned Query Language), definida a partir da linguagem de consulta SQL, permite recuperar informações do modelo de dados TVM. As construções introduzidas em TVQL têm como objetivo tornar simples a consulta do banco de dados em diversos pontos da linha temporal. Apesar das vantagens da utilização da linguagem TVQL para resgatar dados temporais do modelo TVM, existem algumas limitações importantes para seu aprimoramento. Uma delas é a alta complexidade do modelo TVM, proveniente da integração de conceitos variados como estados alternativos e rótulos temporais. Outro ponto é que, até o presente momento, não existe um interpretador para TVQL, impedindo uma experiência prática de programação de consultas. O objetivo principal deste trabalho é o desenvolvimento de uma especificação formal para a linguagem TVQL, tornando possível um estudo consistente de suas construções. Adicionalmente, uma especificação formal serve como documentação para futuras implementações de interpretadores. Neste trabalho foi desenvolvido um protótipo de avaliador de consultas e verificador de tipos para um núcleo funcional da linguagem TVQL, possibilitando também uma experimentação prática sobre os modelos propostos.

Por uma pop'escrita acadêmica educacional

Trata da escrita acadêmica educacional como problema. Desde então, de pensar e praticar tal escrita a partir de algumas aberturas propostas por conceitos desenvolvidos pela Filosofia da Diferença de Gilles Deleuze e Félix Guattari, bem como por procedimentos literários contemporâneos. Aqui, filosofia e literatura em trama instigam a invenção de um espaço para experimentação da escrita. Trata de uma tentativa de lidar com a produção e a criação de uma escrita acadêmica enquanto modo de problematizar e indagar com uma educação que se ocupe do como referir-se aos estados intensivos que agem sobre o linguageiro, incitadores de diferenças e de variações na própria escrita. Trata, também, de um exercício acolhedor de múltiplas linguagens, movendo-se naquilo que aí se agita desde agenciamentos entre formas de conteúdo e formas de expressão potencializadores de irrupturas nos efeitos de um curso regular, previsível, homogêneo e identitário do regime dominante da língua E trata de uma ação estético-política comprometida com relações entre as formas que conjuga ao se abrirem naquilo que vigora o heterogêneo, tornando visíveis múltiplos arranjos de forças que a compõem. Menos um princípio moral e um juízo da razão quando trata de um empreendimento de saúde enquanto crítica e clínica de interposição no traçado de linhas de fuga como fluxos liberadores do desejo. Busca, isto sim, fabricar com a literatura e a filosofia um território de escritura com brechas, hospedeiro de atitudes contingentes que coloquem a fugir o soberano no modo institucional. Uma pop’escrita acadêmica educacional como uma aposta, um jogo ao acaso potente para produzir novos códigos por meio de um movimento de territorialização e desterritorialização com o vigor da experimentação que contém a pura concepção afirmativa da vida em seus desejos.

As pinturas de Waldomiro de Deus: signos e desejos a favor da educação na escola de ensino fundamental

O objetivo deste trabalho é propor um projeto com o intuito de levar o aluno de ensino fundamental da rede pública ao conhecimento e à reflexão acerca de um determinado período social e político da historia brasileira, conhecido como a ditadura militar da década de 1960, através da obra do artista popular Waldomiro de Deus. Para tanto, propõe-se a utilização da Abordagem Triangular (AT) para o ensino da arte, que consiste em uma metodologia baseada em três eixos principais: a contextualização da obra, a sua apreciação e a prática. A contextualização da obra de arte no projeto é para o aluno entender a época na qual foi criada, e estabelecer as relações sociais e culturais de forma integrada. A apreciação da obra é a leitura crítica das imagens, que ajudará ao aluno a formar seus próprios conceitos sobre os trabalhos artísticos a partir daí analisados. A prática refere-se ao trabalho no ateliê, a criação visual, a utilização dos materiais para composição dos trabalhos. Estes trabalhos serão elaborados a partir do estudo da obra do artista, não sendo uma cópia, e o aluno terá a liberdade para se expressar dentro de sua realidade. Este projeto pretende trazer para os seus beneficiários a discussão da arte e o seu papel no ensino fundamental. Compartilhar com as crianças um cotidiano educativo proposto por este projeto é envolver linguagens artísticas diferentes, como prática de dinâmicas entre professores e alunos, no processo de desenvolvimento e criação da arte e na apropriação de valores éticos. Espera-se ao final do projeto que os alunos conheçam a obra do artista Waldomiro de Deus, a temática que envolveu e a sua importância para o conhecimento desse período histórico do país.

Ontologias e consulta semântica : uma aplicação ao caso Lattes

A quantidade e diversidade dos dados disponíveis na Web aumentam constantemente. Os motores de busca disponíveis, que usam palavras-chave, fornecem ao usuário resultados inexatos. Atualmente, os sistemas convencionais de consultas utilizam técnicas de base sintática. As pesquisas voltam-se para o estudo de abordagens de consultas através de conceitos, permitindo a recuperação semântica. Neste sentido, algumas propostas envolvem a criação de metadados que seguem modelos de ontologias.O propósito deste trabalho é apresentar, avaliar e permitir uma melhor compreensão de um conjunto de conceitos, linguagens e ferramentas que são usadas na Web Semântica. Dentre elas, linguagens para construção de ontologias e linguagens para consultas; além das ferramentas associadas que objetivam o armazenamento, manutenção e anotação em ontologias. Para atingir este propósito, estas linguagens e ferramentas são aplicadas a um caso de dimensão e complexidade realistas, o Currículo Lattes. O trabalho apresenta um modelo de metadados com semântica para o Currículo Lattes. Este modelo é baseado numa ontologia especificada na linguagem DAML+OIL. Além disso, é apresentada uma avaliação dos métodos de instanciação desta ontologia. Uma avaliação dos métodos e/ou linguagens de consulta mais adequadas para a consulta semântica das informações também é apresentada.

Gerenciamento de configuração de dispositivos de rede através de NETCONF e Web Services

A configuração de dispositivos é uma tarefa crítica de gerenciamento, pois envolve alterações no estado da rede, da qual, cada vez mais, se exige um funcionamento com garantias de qualidade de serviço (QoS) e com um menor número possível de falhas ou interrupções. Por esse motivo, evidencia-se a importância do uso de protocolos adequados à tarefa de configuração. A opção natural e mais aceita atualmente, o protocolo SNMP, apresenta lacunas e falhas que o tornaram insuficiente para atender esses requisitos de configuração. Dentre os protocolos de configuração disponíveis na atualidade, destaca-se o NETCONF. Por outro lado, SOAP também pode ser usado para configuração e vem ganhando importância com a atual popularização dos Web Services, os quais proporcionam interoperabilidade entre aplicações Web. Enquanto o NETCONF é um protocolo específico para configurações, o SOAP é um protocolo genérico para realizar chamadas remotas de procedimentos (RPC). Ambos podem ser encapsulados em protocolos diferentes, formando arquiteturas de redes distintas. É importante notar que, pelo fato da proposta do protocolo NETCONF ser recente, tem-se poucos (ou talvez nenhum) resultados a respeito do desempenho do NETCONF e seus possíveis encapsulamentos. Uma questão importante que normalmente também surge neste contexto é a da real necessidade de um novo protocolo de configuração como o NETCONF, mediante a existência de um protocolo de uso geral já amplamente aceito como é o caso do SOAP. Nessa dissertação é discutido o uso de NETCONF e SOAP para a configuração de dispositivos. Além disso, são apresentados protótipos que implementam tais protocolos. Para tal, são considerados quatro cenários de gerenciamento utilizando arquiteturas de protocolos distintas que permitiram a realização de avaliações de desempenho dos mesmos em relação ao tempo de resposta e consumo de banda. O resultado dessas avaliações aliado ao estudo realizado sobre as tecnologias envolvidas não ajudou a justificar a existência do NETCONF, apesar da ligeira vantagem do NETCONF sobre o SOAP na questão de tempo de resposta, que pode ser explicada pelas diferentes linguagens de programação empregadas nas implementações. Concluiu-se que o NETCONF pode ser assim eficientemente substituído pelo protocolo SOAP sem perda de funcionalidades e com ganho em relação ao consumo de banda.

Uma proposta para auxiliar a interoperabilidade entre ambientes e ferramentas independentes de CAD para microeletrônica

Os projetos de CIs (Circuitos Integrados) atualmente compreendem muitas tarefas para sua execução. Durante um fluxo de projeto de CI são necessárias ferramentas que lidam com essas diferentes tarefas. Algumas empresas compilam diversas ferramentas em um único ambiente, ou framework, onde tais ferramentas são adaptadas para interagir entre si. O uso desses frameworks é suficiente para muitos projetos, porém podem existir requisitos que obriguem a utilização de ferramentas independentes para suprir deficiências dos ambientes, exigindo a utilização conjunta de ferramentas não projetadas para cooperar. A interoperabilidade entre sistemas computacionais tem se tornado um tópico de extrema importância. Ela possibilita a execução conjunta de ferramentas, diminuindo a necessidade de intervenção humana para tanto. A interoperação entre ferramentas independentes e frameworks é importante não somente para facilitar o uso conjunto de ferramentas, mas também permite que outros tópicos sejam explorados. Entre eles estão o trabalho de equipes geograficamente distantes e a possibilidade de trabalho com grandes quantidades de dados, que são duas questões importantes para microeletrônica. Ainda, a interoperação entre ferramentas independentes e ambientes traz benefícios mútuos: as ferramentas podem utilizar funcionalidades dos ambientes e se adaptar aos fluxos de projeto deles; os ambientes podem ter suas funcionalidades estendidas pela inclusão de novas ferramentas em seu trabalho. Essas questões são especialmente importantes para pequenas empresas ou ferramentas acadêmicas que não têm condições de incorporar em suas ferramentas muitos dos procedimentos que os ambientes oferecem. Este trabalho apresenta uma proposta para auxiliar a interoperação entre ferramentas independentes e frameworks relevantes para a microeletrônica, através de um protocolo inspirado em SOAP (Simple Object Access Protocol), além de oferecer ferramentas de auxílio para a adaptação ao protocolo proposto. A interação com os frameworks é feita através de linguagens script disponibilizadas por eles. Estudos de caso são apresentados para demonstrar a usabilidade da proposta.

Astrha : um ambiente gráfico, dinâmico e interativo para internet baseado em hiper-animações e na teoria dos autômatos

Esta pesquisa, batizada Astrha (Automata Structured Hyper-Animation), tem suas raízes no projeto “Hyper Seed - Framework, Ferramentas e Métodos para Sistemas Hipermídia voltados para EAD via WWW” que possui, entre seus objetivos e metas: (a) o desenvolvimento de uma fundamentação matemática para a unificação, de maneira coerente e matematicamente rigorosa, de especificações de sistemas hipermídia e animações baseadas na Teoria dos Autômatos; (b) a construção e validação de um protótipo de sistema com suporte à criação de conteúdo multimídia e hipermídia com ênfase em educação assistida por computador; (c) a definição e aplicação de estudos de caso. Atender às demandas acadêmicas e construtoras supra citadas, no que se refere à unificação de especificações de sistemas hipermídia e animações baseadas na Teoria dos Autômatos, em nível conceitual, é o objetivo principal do Astrha. Mais especificamente, unificar conceitos das especificações Hyper-Automaton; Hyper- Automaton: Avaliações Interativas; eXtensible Hyper-Automaton (XHA) e Animação Bidimensional para World Wide Web (AGA). Para resolvê-las, propõe uma solução em cinco fases. A primeira constitui-se numa investigação conceitual sobre unificação de ambientes hipermídia com animações por computador, da qual conclui-se que as hiperanimações são uma resposta adequada ao contexto. Em seguida, um autômato finito não-determinístico, reflexivo, com saídas associadas às transições, denominado Astrha/M, é especializado para modelar, formalmente, estruturas hiper-animadas. Na terceira fase, uma linguagem de quarta geração denominada Astrha/L é proposta com a finalidade de proporcionar semântica à ambientes hiper-animados. Construída a partir da metalinguagem XML, é composta de quatro dialetos: (1) Mealy, que traduz o modelo Astrha/M; (2) Environment, que oferece opções de configuração e documentação; (3) Hyper, linguagem hipermídia, de sintaxe simples, que oferece hiperligações estendidas; (4) Style, especificação de estilos em cascata e de caracteres especiais. A quarta fase é a modelagem e construção do protótipo, denominado Astrha/E, através das linguagens UML e Java, respectivamente, com uso de tecnologias de software livre, resultando em um applet interativo, dinâmico, multimídia, que oferece características e propriedades de uma hiper-animação, traduzindo não-determinismos em escolhas pseudo-aleatórias e reflexividades em inoperabilidades aparentes. Por fim, a quinta fase trata de estudos de caso aplicados em educação a distância, em diversas áreas, de onde se conclui sua validade como conceito, modelo e ferramenta para programas educacionais que utilizam a Internet como meio de auxílio ao aprendizado.

As organizações sociais e as ações governamentais em cultura: ação e política pública no caso do Estado de São Paulo

Esta tese procura compreender como funciona um dos arranjos possíveis para a operacionalização de políticas públicas voltadas para o tema da cultura, o das Organizações Sociais; especificamente, estuda a experiência do Governo do Estado de São Paulo. A partir de revisão da literatura sobre a atuação do governo federal em cultura, das pesquisas produzidas no Brasil em perspectiva comparada com as experiências de outros países neste tema e daquelas voltadas particularmente para a discussão deste arranjo em São Paulo, propõe-se que as políticas públicas para este tema envolvem grande complexidade e ao menos três especificidades. Elas podem ser consideradas, em primeiro lugar, metapolíticas públicas, porque seus próprios processos, e não apenas seus efeitos, são considerados produção cultural; além disso, elas articulam consensos mínimos e soltos quanto ao papel que os governos devem cumprir neste tema, resultando em imprecisão quanto aos seus objetivos, ao mesmo tempo em que há pouco conhecimento disponível sobre o funcionamento e a construção cotidiana deste arranjo em particular. O estudo do caso paulista foi então realizado por meio de 31 entrevistas semiestruturadas realizadas com gestores e técnicos da Secretaria de Estado da Cultura, das Organizações Sociais e com atuantes na Arena da Cultura. Grande multiplicidade foi encontrada: de atores presentes, governamentais e não governamentais; de estruturas envolvidas; de trajetórias pessoais; de descrição de seus fluxos e processos; das ações promovidas; de controvérsias; e das expectativas sobre políticas públicas culturais operacionalizadas. Diante destas características, esta tese sustenta que a noção de ação pública em arenas híbridas oferece grande contribuição para compreender e explicar a operacionalização de políticas públicas em contextos de alta complexidade, como no caso deste arranjo das Organizações Sociais para o tema da cultura. Através dela, torna-se possível reconhecer e conectar as diferentes pessoas, ideias e estruturas envolvidas no cotidiano de seu funcionamento, assim como as várias linguagens de ação pública presentes – sendo a das políticas públicas uma delas – e as incertezas que permeiam as controvérsias sociotécnicas presentes na arena, tornando-a híbrida. Neste contexto, a ampliação do diálogo aparece como alternativa para a construção e aprendizagem de novos caminhos para a prática das ações governamentais em cultura.

Do esgotamento à ultrapassagem de si : desafios clínicos

Este trabalho apresenta uma cartografia das intensidades afetivas na clínica, tomando como ponto de partida a angústia frente às maneiras que o sujeito encontra para delinear sua tessitura frágil e complexa. Problematizamos o cenário contemporâneo, em suas políticas de subjetivação referentes às práticas de saúde vigentes, através do conceito deleuzeano de “gorda saúde dominante”. Tal modo de exercitar a saúde mostra-se limitado, por não permitir a coexistência do adoecer e do sofrimento, impedindo o corpo de experimentar as mil saúdes de que somos capazes, de acordo com os princípios da criação e da singularidade. Acreditamos que a angústia pode ativar uma saúde frágil, que escapa ao padrão, rompendo com a forma identitária mantida pela saúde dominante. Lidar com tal dimensão subjetiva e ultrapassa-la torna-se fundamental para que o sujeito potencialize sua envergadura emocional Escolhemos trabalhar com a clínica como ação de saúde num plano intenso, desenvolvendo ferramentas de intervenção, como a escuta que se amplia em narrativas imagéticas e a produção de um inconsciente através da máquina de pensar. É com este instrumental que pretendemos enfrentar a experiência do vazio que toma o sujeito angustiado. Tal cenário solicitará um terapeuta aberto às variações da atmosfera clínica, que venha a desenvolver um olhar sensibilizado e continente às dores próprias do humano em seu desafio de enfrentar o ilimitado do mundo.