Dynamic task allocation and coordination in cooperative multi-agent environments

La coordinació i assignació de tasques en entorns distribuïts ha estat un punt important de la recerca en els últims anys i aquests temes són el cor dels sistemes multi-agent. Els agents en aquests sistemes necessiten cooperar i considerar els altres agents en les seves accions i decisions. A més a més, els agents han de coordinar-se ells mateixos per complir tasques complexes que necessiten més d'un agent per ser complerta. Aquestes tasques poden ser tan complexes que els agents poden no saber la ubicació de les tasques o el temps que resta abans de que les tasques quedin obsoletes. Els agents poden necessitar utilitzar la comunicació amb l'objectiu de conèixer la tasca en l'entorn, en cas contrari, poden perdre molt de temps per trobar la tasca dins de l'escenari. De forma similar, el procés de presa de decisions distribuït pot ser encara més complexa si l'entorn és dinàmic, amb incertesa i en temps real. En aquesta dissertació, considerem entorns amb sistemes multi-agent amb restriccions i cooperatius (dinàmics, amb incertesa i en temps real). En aquest sentit es proposen dues aproximacions que permeten la coordinació dels agents. La primera és un mecanisme semi-centralitzat basat en tècniques de subhastes combinatòries i la idea principal es minimitzar el cost de les tasques assignades des de l'agent central cap als equips d'agents. Aquest algoritme té en compte les preferències dels agents sobre les tasques. Aquestes preferències estan incloses en el bid enviat per l'agent. La segona és un aproximació d'scheduling totalment descentralitzat. Això permet als agents assignar les seves tasques tenint en compte les preferències temporals sobre les tasques dels agents. En aquest cas, el rendiment del sistema no només depèn de la maximització o del criteri d'optimització, sinó que també depèn de la capacitat dels agents per adaptar les seves assignacions eficientment. Addicionalment, en un entorn dinàmic, els errors d'execució poden succeir a qualsevol pla degut a la incertesa i error de accions individuals. A més, una part indispensable d'un sistema de planificació és la capacitat de re-planificar. Aquesta dissertació també proveeix una aproximació amb re-planificació amb l'objectiu de permetre als agent re-coordinar els seus plans quan els problemes en l'entorn no permeti la execució del pla. Totes aquestes aproximacions s'han portat a terme per permetre als agents assignar i coordinar de forma eficient totes les tasques complexes en un entorn multi-agent cooperatiu, dinàmic i amb incertesa. Totes aquestes aproximacions han demostrat la seva eficiència en experiments duts a terme en l'entorn de simulació RoboCup Rescue.

Recursos Humanos e Tecnologia da Informação: Uma abordagem alternativa

Informação e tecnologia de informação são dois temas de grande interesse na atualidade, que alguns denominam de Era da Informação. Neste contexto, a tecnologia de informação ( conjunto formado pelos computadores e pelas telecomunicações ), vem experimentando um desenvolvimento acelerado, oferecendo uma série de oportunidades de uso nas organizações, automatizando tarefas, das mais rotineiras às mais complexas e gerando informações para a operação e o processo decisório. As mudanças na forma como o trabalho é realizado, consequência da utilização da tecnologia, afetam diversos aspectos das organizações, com destaque para os seus recursos humanos. A prática tem mesmo mostrado que o sucesso na utilização da tecnologia não depende somente de aspectos técnicos. Diversas pesqUisas realizadas evidenciam ser essencial um alinhamento, uma integração harmônica entre elementos como informação, tecnologia e recursos humanos, além de outros como a cultura e a gerência das organizações. Para tanto, é importante que os envolvidos, administradores e especialistas na tecnologia, tenham uma compreensão ampliada destes elementos e de seu relacionamento. Um primeiro passo para esta compreensão pode ser encontrado pela análise das Teorias de Organização existentes. Um estudo mais aprofundado da informação, no contexto do processo de comunicação, revela ser esta um conceito complexo, relacionado ao conhecimento, aos seres humanos e à tecnologia de informação. Por sua vez, o relacionamento da tecnologia em geral com a organização, é descrito, sob diversos pontos de vista teóricos, que apontam a ligação entre a etapa de projeto da tecnologia e sua utilização e o papel dos seres humanos neste processo. o reconhecimento da estreita interdependência entre a tecnologia e a organização leva a propostas de modelos que permitem viabilizar uma implementação bem sucedida da tecnologia. Com base nestas propostas, e no conhecimento de cada elemento específico envolvido, surgem novos conceitos como a hipertecnologia e a hiperorganização, que podem facilitar o tratamento das questões relacionadas no âmbito das organizações.

A assimetria funcional inter-hemisférica

A temática da assimetria funcional inter-hemisférica e analisada, neste trabalho, através de uma revisão crítica da literatura concernente aos estudos clínicos e experimentais (realizados tanto com pacientes neurológicos quanto com indivíduos normais) que se mostraram mais significativos para a configuração atual deste campo do saber. Inicialmente são analisados os estudos efetuados com pacientes neurológicos lesados unilateralmente, que forneceram as primeiras evidências sobre uma organização assimétrica dos hemisférios cerebrais. Na medida em que tal assimetria refere-se principalmente aos processos cognitivos, focalizou-se esta análise nos estudos mais significativos realizados sobre os quadros de afasias, apraxias, agnosias e amnésias, diretamente relacionados à problemática da assimetria cerebral. Os estudos empregando a técnica de Wada e com pacientes comissurotomizados foram abordados a seguir procurando-se evidenciar o grande avanço que propiciaram nos conhecimentos concernentes à assimetria funcional inter-hemisférica, quer em termos da caracterização funcional de cada hemisfério cerebral (o que acabou por levar a substituição da problemática de dominância cerebral pela de assimetria funcional inter-hemisférica) quer em termos da mobilização de interesse por esta área da pesquisa neuropsicológica. No que concerne aos estudos com indivíduos normais, procurou-se enfatizar a progressão de um enfoque centrado nas caracterizações hemisféricas para um enfoque centrado na análi¬se dos requerimentos cognitivos de uma determinada tarefa, com o objetivo de avaliar a participação relativa dos hemisférios cerebrais nas tarefas complexas. As diferenças individuais quanto ao padrão de lateralização funcional foram particularmente examinadas em relação aos estudos vinculados a variáveis comportamentais facilmente observáveis tais como a preferência manipulatória e sua história familiar, a preferência ocular e o sexo, dando-se ênfase a estudos correlacionais entre aquela primeira variável e a lateralização para a linguagem, que têm tido maior suporte empírico. Os principais modelos emergentes na literatura sobre a atuação conjunta dos hemisférios cerebrais, tentando explicar sua din5mica, foram objeto de um tópico ulterior. Dentre os diversos modelos propostos considerou-se mais consistente o de Dimond e Beaumont (Beaumont, 1974) que propõe uma atuação mais integrada entre os hemisférios cerebrais, embora não se revele totalmente satisfatório. Análises de questões filogenética, ontogenética e referentes aos diferentes processamentos cognitivos requeridos em tarefas complexas foram efetuadas já que constituem grande foco de interesse na literatura atual concernente à assimetria funcional inter-hemisférica.

Uma arquitetura distribuída de hardware e software para controle de um robô móvel autônomo

BRITTO, Ricardo S.; MEDEIROS, Adelardo A. D.; ALSINA, Pablo J. Uma arquitetura distribuída de hardware e software para controle de um robô móvel autônomo. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE AUTOMAÇÃO INTELIGENTE,8., 2007, Florianópolis. Anais... Florianópolis: SBAI, 2007.

Uma arquitetura distribuída de hardware e software para controle de um robô móvel autônomo

In this work, we present a hardware-software architecture for controlling the autonomous mobile robot Kapeck. The hardware of the robot is composed of a set of sensors and actuators organized in a CAN bus. Two embedded computers and eigth microcontroller based boards are used in the system. One of the computers hosts the vision system, due to the significant processing needs of this kind of system. The other computer is used to coordinate and access the CAN bus and to accomplish the other activities of the robot. The microcontroller-based boards are used with the sensors and actuators. The robot has this distributed configuration in order to exhibit a good real-time behavior, where the response time and the temporal predictability of the system is important. We adopted the hybrid deliberative-reactive paradigm in the proposed architecture to conciliate the reactive behavior of the sensors-actuators net and the deliberative activities required to accomplish more complex tasks

Intracanal dressing and root canal filling materials in tooth replantation: a literature review

The prognosis of tooth replantation is usually related to the need of endodontic treatment, which has a direct relationship with the occurrence of root resorptions. Several studies have been undertaken in an attempt to prevent, delay, or treat these complications, which are the main causes of loss of replanted teeth. This literature review examines research evidence on intracanal dressings and root canal filling materials used in cases of tooth replantation. A comprehensive search was performed in the Medline/Pubmed, Bireme and Scielo full-text electronic journal databases to retrieve English-language articles referring to these topics that had been published between 1964 and 2010. Calcium hydroxide (CH) remains the usually recommended choice as an intracanal medicament in replanted teeth; however, there is evidence to support the initial use of a corticosteroid-antibiotic combination such as Ledermix paste to control potential early resorption, prior to the introduction of CH where the beneficial effect in the treatment of progressive root resorption has been well proven. Regarding root filling materials, CH-containing sealers are a good option because of their biological properties. Accurate diagnosis and adequate treatment plan may constitute very complex tasks, particularly in tooth avulsion because several variables are involved. In addition to the technical knowledge and clinical experience directed toward the quality of treatment, patient education may favorably influence the survival of replanted teeth.

Analysis of procedures used in tooth avulsion by 100 dental surgeons

Accurate diagnosis and adequate treatment plan may constitute very complex tasks, particularly in tooth avulsion, because several variables are involved. In addition to the technical knowledge and clinical experience directed toward the quality of treatment, patient education may favorably influence the survival of replanted teeth. The aim of this study was to analyze the procedures used in the management of tooth avulsion by 100 dental surgeons (DSs). Thus, by means of a descriptive questionnaire, information was obtained about the profile of the professionals interviewed, procedures used in cases of tooth avulsion, and patient orientation and education. One hundred properly filled questionnaires were obtained. Descriptive statistics was used for the data, and the chi-squared statistics was employed (EPI-INFO 3.2 software). According to the results, this type of trauma is part of the routine of 15 DSs, although 71 have reported some experience with avulsed,teeth. Great deficiencies were found regarding root surface treatment and occlusal adjustment. Positive findings were related to socket treatment, adjunctive therapy, and patient education and orientation (extra-alveolar period, storage medium, manipulation of the avulsed tooth, replantation by the own patient). It was possible to conclude that 47.5% of the procedures reported by, 100 professionals interviewed are adequate, and patient education is favorable in 87.7% of cases, a fact that can positively interfere with the prognosis of tooth replantation.

Aplicação da Geoestatística Não-paramétrica para a compartimentação geomecânica de uma extensão típica do túnel do metrô - Linha 4, da cidade de São Paulo

In view of the limited number of drill holes, interpolation of the data becomes a relatively complex task. In this study, we sought to make estimates associated with lithological types, since a quantification based on lithology can be extracted from the empty spaces in the sampling. For example, QBarton is always below the median of the biotitic litotype, information which can be used in the elaboration of geostatistical models in situations where samples are lacking. To overcome bias in the data, required by geostatistical conceptualization, we worked with the residuals obtained from the adjustment of a surface and the observed values, for the variographic analysis. The final results made possible a more optimized evaluation of the final costs required for the construction project.

Rethinking the development agenda

Includes bibliography

Rede Neuro-Fuzzy-Wavelet para detecção e classificação de anomalias de tensão em sistemas elétricos de potência

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Escola experimental de primatas

Aproximando, metaforicamente, os termos "laboratório" e "escola", o presente trabalho apresenta um programa de pesquisa experimental que visa desenvolver procedimentos para a construção de repertório simbólico em macacos-prego (Cebus apella). A metáfora "laboratório-escola" justifica-se pela semelhança dos procedimentos de treino de discriminações ou relações com programas de ensino de tarefas gradualmente mais complexas. O desafio tem sido o de manter o comportamento dos "aprendizes" sob controle das propriedades da tarefa programadas pelo experimentador. Os procedimentos são permanentemente avaliados em função da efetividade para produzir a planejada formação de relações não diretamente treinadas entre estímulos. Os resultados obtidos demonstram a aquisição do conceito de identidade e indicam a possibilidade de ensino de repertórios mais complexos, que são pré-requisitos para o comportamento simbólico e o possível aproveitamento de tecnologia para ensino desse tipo de repertório a pessoas com dificuldades no desenvolvimento de funcionamento simbólico convencional.

Identificação automática das primeiras quebras em traços sísmicos por meio de uma rede neural direta

Apesar do avanço tecnológico ocorrido na prospecção sísmica, com a rotina dos levantamentos 2D e 3D, e o significativo aumento na quantidade de dados, a identificação dos tempos de chegada da onda sísmica direta (primeira quebra), que se propaga diretamente do ponto de tiro até a posição dos arranjos de geofones, permanece ainda dependente da avaliação visual do intérprete sísmico. O objetivo desta dissertação, insere-se no processamento sísmico com o intuito de buscar um método eficiente, tal que possibilite a simulação computacional do comportamento visual do intérprete sísmico, através da automação dos processos de tomada de decisão envolvidos na identificação das primeiras quebras em um traço sísmico. Visando, em última análise, preservar o conhecimento intuitivo do intérprete para os casos complexos, nos quais o seu conhecimento será, efetivamente, melhor aproveitado. Recentes descobertas na tecnologia neurocomputacional produziram técnicas que possibilitam a simulação dos aspectos qualitativos envolvidos nos processos visuais de identificação ou interpretação sísmica, com qualidade e aceitabilidade dos resultados. As redes neurais artificiais são uma implementação da tecnologia neurocomputacional e foram, inicialmente, desenvolvidas por neurobiologistas como modelos computacionais do sistema nervoso humano. Elas diferem das técnicas computacionais convencionais pela sua habilidade em adaptar-se ou aprender através de uma repetitiva exposição a exemplos, pela sua tolerância à falta de alguns dos componentes dos dados e pela sua robustez no tratamento com dados contaminados por ruído. O método aqui apresentado baseia-se na aplicação da técnica das redes neurais artificiais para a identificação das primeiras quebras nos traços sísmicos, a partir do estabelecimento de uma conveniente arquitetura para a rede neural artificial do tipo direta, treinada com o algoritmo da retro-propagação do erro. A rede neural artificial é entendida aqui como uma simulação computacional do processo intuitivo de tomada de decisão realizado pelo intérprete sísmico para a identificação das primeiras quebras nos traços sísmicos. A aplicabilidade, eficiência e limitações desta abordagem serão avaliadas em dados sintéticos obtidos a partir da teoria do raio.

Introdução a ontologias e suas aplicações

Different vocabularies and contexts are barriers to the communication between people or software systems. It is necessary a common understanding in the domain that is talked about, so it can be obtained a correct interpretation of the information. An ontology formally models the structure of a domain and turn explicit the shared understanding in the form of concepts and relations that emerge from its observation. Constitutes a sort of framework used in the mapping to the meaning of the information that is talked about. The formal accuracy in which they are defined, by means of axioms, allow machine processing, implicating in systems interoperability. Structured this way, the knowledge is easily transferred between people or systems from different contexts. Ontologies present several applications nowadays. They are considered the infra-structure to the Semantic Web, which is composed by Web resources with embedded meaning. Thereby, the automatic execution of complex tasks is allowed, with the benefit from the effective communication between Web software agents. Among other applications, they also have been used to structure the knowledge generated from several areas, like Biology and Software Engineering.

Enhancing quality of service in software-defined networks

Resource management is of paramount importance in network scenarios and it is a long-standing and still open issue. Unfortunately, while technology and innovation continue to evolve, our network infrastructure system has been maintained almost in the same shape for decades and this phenomenon is known as “Internet ossification”. Software-Defined Networking (SDN) is an emerging paradigm in computer networking that allows a logically centralized software program to control the behavior of an entire network. This is done by decoupling the network control logic from the underlying physical routers and switches that forward traffic to the selected destination. One mechanism that allows the control plane to communicate with the data plane is OpenFlow. The network operators could write high-level control programs that specify the behavior of an entire network. Moreover, the centralized control makes it possible to define more specific and complex tasks that could involve many network functionalities, e.g., security, resource management and control, into a single framework. Nowadays, the explosive growth of real time applications that require stringent Quality of Service (QoS) guarantees, brings the network programmers to design network protocols that deliver certain performance guarantees. This thesis exploits the use of SDN in conjunction with OpenFlow to manage differentiating network services with an high QoS. Initially, we define a QoS Management and Orchestration architecture that allows us to manage the network in a modular way. Then, we provide a seamless integration between the architecture and the standard SDN paradigm following the separation between the control and data planes. This work is a first step towards the deployment of our proposal in the University of California, Los Angeles (UCLA) campus network with differentiating services and stringent QoS requirements. We also plan to exploit our solution to manage the handoff between different network technologies, e.g., Wi-Fi and WiMAX. Indeed, the model can be run with different parameters, depending on the communication protocol and can provide optimal results to be implemented on the campus network.

La competenza comunicativa in giapponese: indagine empirica sulle difficoltà frequenti degli apprendenti italofoni in interazioni orali

Smooth intercultural communication requires very complex tasks, especially when participants are very different in their cultural and linguistic backgrounds: this is the case of native Italian and Japanese speakers. A further difficulty in such a context can be found in the usage of a foreign language not mastered perfectly by speakers, which is the case for Italian intermediate learners of Japanese. The aim of this study is therefore to identify the linguistic difficulties common among Italian learners of Japanese as a foreign language and to further examine the consequences of incorrect pragma-linguistic deliveries in actual conversations. To this end, a series of linguistic aspects selected on the basis of the author's experience have been taken into consideration. Some aspects are expected to be difficult to master because of linguistic differences between Italian and Japanese, while some may be difficult due to their connection to the specific Japanese cultural context. The present study consists of six parts. The Introduction presents the state of the art on the research topic and defines the purpose of this research. Chapter 1 outlines the linguistic aspects of the Japanese language investigated in the study, specifically focusing on the following topics: writing system, phonology, loan words, numbers, ellipsis, levels of speech and honorifics. Chapter 2 presents an overview of the environment of teaching Japanese as a foreign language in the university setting in Italy. In Chapter 3 the first phase of the research is described, i.e. an online survey aimed at identifying the most problematic linguistic aspects. Chapter 4 presents the second phase of this study: a series of oral interactions between Japanese and Italian native speakers, conversing exclusively in Japanese, focusing on the management of misunderstandings with the use of actual linguistic data. The Conclusion outlines the results and possible future developments.