Avaliação de arquitetura de agentes emocionais : uma abordagem baseada em métrica de qualidade e na influência das emoções sobre usuários

There is a need for multi-agent system designers in determining the quality of systems in the earliest phases of the development process. The architectures of the agents are also part of the design of these systems, and therefore also need to have their quality evaluated. Motivated by the important role that emotions play in our daily lives, embodied agents researchers have aimed to create agents capable of producing affective and natural interaction with users that produces a beneficial or desirable result. For this, several studies proposing architectures of agents with emotions arose without the accompaniment of appropriate methods for the assessment of these architectures. The objective of this study is to propose a methodology for evaluating architectures emotional agents, which evaluates the quality attributes of the design of architectures, in addition to evaluation of human-computer interaction, the effects on the subjective experience of users of applications that implement it. The methodology is based on a model of well-defined metrics. In assessing the quality of architectural design, the attributes assessed are: extensibility, modularity and complexity. In assessing the effects on users' subjective experience, which involves the implementation of the architecture in an application and we suggest to be the domain of computer games, the metrics are: enjoyment, felt support, warm, caring, trust, cooperation, intelligence, interestingness, naturalness of emotional reactions, believabiliy, reducing of frustration and likeability, and the average time and average attempts. We experimented with this approach and evaluate five architectures emotional agents: BDIE, DETT, Camurra-Coglio, EBDI, Emotional-BDI. Two of the architectures, BDIE and EBDI, were implemented in a version of the game Minesweeper and evaluated for human-computer interaction. In the results, DETT stood out with the best architectural design. Users who have played the version of the game with emotional agents performed better than those who played without agents. In assessing the subjective experience of users, the differences between the architectures were insignificant

Análise de handover a partir do uso de femtocells em redes LTE: abordagem baseada em simulação discreta

O volume de tráfego de dados em redes celulares está crescendo exponencialmente. A explosão do uso de dispositivos e aplicações móveis nos últimos anos, tem levado a uma sobrecarga da infraestrutura da rede responsável pelo escoamento desse tráfego, afetando tanto o desempenho da rede quanto a experiência do usuário. Um dos elementos-chave nas redes LTE (Long Term Evolution) é a possibilidade de implantação de múltiplas femtocells para a melhoria de cobertura e taxa de dados. No entanto, as sobreposições arbitrárias na cobertura dessas células tornam a gestão do mecanismo de handover complexo e desafiador. Nesse sentido, esta dissertação propõe uma metodologia para o estudo do impacto do handover em redes LTE com femtocells. A partir de uma abordagem de simulação discreta, os efeitos da implantação de femtocells foram avaliados. Objetivou-se com isso, mensurar os impactos e a correlação do uso de femtocell nos parâmetros de QoS (Quality of Service) e indicadores de desempenho de handover.

Uma análise empírica do setor bancário, níveis 1 e novo mercado das práticas de governança corporativa, baseada nas expectativas dos agentes

O presente trabalho apresenta em sua essência conceitos relacionados as práticas de Governança Corporativa no mundo e, principalmente, no Brasil. Tais práticas são leis que ajudam na Bolsa de Valores, trazendo mais transparência e confiança para os agentes e está desenvolvido no segundo capítulo. Tais práticas, então, afetarão diretamente as expectativas dos agentes a investirem seus capitais de forma mais segura. Para tanto, é necessário ter uma ideia geral de como são afetadas tais expectativas e é onde está desenvolvido o primeiro capítulo. Para concluir, é feita uma análise empírica, baseada em séries temporais, de econometria para auxiliar se o que a teoria nos diz é comprovada na prática e são usadas como base os Bancos Nossa Caixa e Banco Bradesco

Um modelo de suporte à comunicação de agentes para tratamento de informação imprecisa baseada em sinônimos

Este trabalho propõe o desenvolvimento de um modelo de suporte á comunicação entre agentes e uma Ontologia com informações imprecisas. Os conceitos desta ontologia podem possuir sinônimos possibilitando a interpretação de termos linguísticos imprecisos. Tal problema é relacionado às questões de desenvolvimento da comunicação em Sistemas Multiagentes, possuindo como referência uma base de conhecimento da qual estes agentes possam requisitar informações. Neste estudo, a premissa do modelo é o de ser útil como componente na utilização por desenvolvedores que queiram utilizar de forma simplificada uma conexão com uma Ontologia para dar suporte na comunicação. Para o presente estudo são discutidos os conceitos sobre a comunicação no ambiente multiagentes. Também é realizada uma revisão sobre o desenvolvimento de Ontologias, de forma a criar uma ontologia para os agentes. A lógica nebulosa, baseado em variáveis linguísticas, servirá como modeladora da imprecisão da informação, dando suporte a essa questão com a Ontologia e a comunicação. De forma a validar o modelo proposto, é realizado um estudo de caso no sistema multiagentes das hortas urbanas do Parque San Jerónimo, de Sevilha, Espanha.

Potenciais impactos para Guimarães do acolhimento da Capital Europeia da Cultura 2012: uma análise baseada em experiências anteriores

A nomeação de Guimarães como Capital Europeia da Cultura (CEC), em 2012, suscitou grandes expectativas na comunidade local, nos territórios limítrofes e, de um modo geral, na população portuguesa. No entanto, muitos dos potenciais impactos são ainda pouco perceptíveis pela maior parte das pessoas, se bem que muitas delas antecipem que os impactos sejam positivos. A presente comunicação pretende aferir, de forma prospectiva, os possíveis impactos do acolhimento por Guimarães da CEC, em 2012. Por referência a experiências anteriores de organização de outras CEC, procura-se identificar alguns dos efeitos, em termos de atracção de turistas (nacionais e internacionais), das actividades culturais programadas, disponibilidades orçamentais e audiências, bem como aferir do potencial impacto económico e do legado do evento para o futuro da cidade. Com base na análise efectuada, pode concluir-se que Guimarães CEC 2012 oferece um potencial de atracção para o Norte do país e região da Galiza, possui um orçamento, por habitante, comparável a outras CEC e beneficia do empenhamento dos agentes locais. Menos positiva é a distância da cidade a dois dos principais destinos turísticos nacionais (Lisboa e Algarve), a extensão da programação cultural do evento, o fraco envolvimento dos agentes culturais locais no programa de actividades do evento e a inexistência de espaços museológicos de referência internacional. Em contrapartida, destaca-se a existência de ligações aéreas de baixo custo a várias cidades Europeias através do aeroporto do Porto, a possibilidade de reposicionar a imagem da cidade ao nível nacional e internacional, a disponibilização de fundos para a revitalização urbana do centro histórico e o aumento esperado do número de turistas (nacionais e estrangeiros). A recessão económica (nacional e Europeia), as dificuldades orçamentais, a pouca ambição da política de angariação de patrocínios e de recursos financeiros privados e a sustentabilidade do evento no futuro são algumas ameaças que poderão comprometer o sucesso de Guimarães CEC 2012.

Potenciais Impactos para Guimarães do Acolhimento da Capital Europeia da Cultura 2012: uma análise baseada em experiências anteriores

A nomeação de Guimarães (cidade do Noroeste português) como Capital Europeia da Cultura (CEC), em 2012, suscitou grandes expectativas na comunidade local, nos territórios limítrofes e, de um modo geral, na população portuguesa. No entanto, muitos dos potenciais impactos são ainda pouco perceptíveis pela maior parte das pessoas, se bem que muitas delas antecipem que os impactos sejam positivos. A presente comunicação pretende aferir, de forma prospectiva, os possíveis impactos do acolhimento por Guimarães da CEC, em 2012. Por referência a experiências anteriores de organização de outras CEC, procura-se identificar alguns dos efeitos, em termos de atracção de turistas (nacionais e internacionais), das actividades culturais programadas, disponibilidades orçamentais e audiências, bem como aferir do potencial impacto económico e do legado do evento para o futuro da cidade. Com base na análise efectuada, pode concluir-se que Guimarães CEC 2012 oferece um potencial de atracção para o Norte do país e região da Galiza, possui um orçamento, por habitante, comparável a outras CEC e beneficia do empenhamento dos agentes locais. Menos positiva é a distância da cidade a dois dos principais destinos turísticos nacionais (Lisboa e Algarve), a extensão da programação cultural do evento, o fraco envolvimento dos agentes culturais locais no programa de actividades do evento e a inexistência de espaços museológicos de referência internacional. Em contrapartida, destaca-se a existência de ligações aéreas de baixo custo a várias cidades Europeias através do aeroporto do Porto, a possibilidade de reposicionar a imagem da cidade ao nível nacional e internacional, a disponibilização de fundos para a revitalização urbana do centro histórico e o aumento esperado do número de turistas (nacionais e estrangeiros). A recessão económica (nacional e Europeia), as dificuldades orçamentais, a pouca ambição da política de angariação de patrocínios e de recursos financeiros privados e a sustentabilidade do evento no futuro são algumas ameaças que poderão comprometer o sucesso de Guimarães CEC 2012.

Estratégias para negociação de contratos bilaterais em mercados multi-agente de energia eléctrica

A energia eléctrica é um bem essencial para a maioria das sociedades. O seu fornecimento tem sido encarado como um serviço público, da responsabilidade dos governos, através de empresas monopolistas, públicas e privadas. O Mercado Ibérico de Electricidade (MIBEL) surge com o objectivo da integração e cooperação do sector eléctrico Português e Espanhol, no qual é possível negociar preços e volumes de energia. Actualmente, as entidades podem negociar através de um mercado bolsista ou num mercado de contratos bilaterais. Uma análise dos mercados de electricidade existentes mostra que estes estão longe de estarem liberalizados. As tarifas não reflectem o efeito da competitividade. Além disso, o recurso a contratos bilaterais limita frequentemente os clientes a um único fornecedor de energia eléctrica. Nos últimos anos, têm surgido uma série de ferramentas computacionais que permitem simular, parte ou a totalidade, dos mercados de electricidade. Contudo, apesar das suas potencialidades, muitos simuladores carecem de flexibilidade e generalidade. Nesta perspectiva, esta dissertação tem como principal objectivo o desenvolvimento de um simulador de mercados de energia eléctrica que possibilite lidar com as dificuldades inerentes a este novo modelo de mercado, recorrendo a agentes computacionais autónomos. A dissertação descreve o desenho e a implementação de um simulador simplificado para negociação de contratos bilaterais em mercados de energia, com particular incidência para o desenho das estratégias a utilizar pelas partes negociais. Além disso, efectua-se a descrição de um caso prático, com dados do MIBEL. Descrevem-se também várias simulações computacionais, envolvendo retalhistas e consumidores de energia eléctrica, que utilizam diferentes estratégias negociais. Efectua-se a análise detalhada dos resultados obtidos. De forma sucinta, os resultados permitem concluir que as melhores estratégias para cada entidade, no caso prático estudado, são: a estratégia de concessões fixas, para o retalhista, e a estratégia de concessões baseada no volume de energia, para o consumidor.

Negociação bilateral em mercados de energia eléctrica multi-agente com participação activa dos consumidores

Nos últimos anos, o sector elétrico tem sofrido profundas alterações decorrentes do processo de reestruturação. Como consequência, surgiram diferentes estruturas de mercado, tais como em bolsa, contratos bilaterais e mistos, tendo como objectivo o aumento da competitividade. Nos mercados competitivos, os consumidores de electricidade podem escolher livremente os seus fornecedores de energia, em função de possíveis vantagens económicas e da qualidade do serviço. A comercialização de electricidade pode ser realizada em mercados organizados ou através de contratação bilateral entre comercializadores e consumidores. Actualmente, existem várias ferramentas de simulação baseadas em técnicas multiagente que permitem modelar, parcialmente ou na totalidade, os mercados de electricidade, possibilitando simulações de negociação de preços e volumes através de contratos bilaterais, transacções em bolsas de energia, etc. No entanto, estas ferramentas apresentam algumas limitações devido à complexidade dos sistemas elétricos. Neste contexto, esta dissertação tem como principal objectivo desenvolver um simulador de contratos bilaterais em mercados de energia elétrica, baseado na tecnologia multi-agente. O simulador inclui dois tipos de entidades: retalhistas e consumidores de electricidade com diferentes perfis de carga. Além disso, é composto por várias estratégias de negociação, que têm como objectivo maximizar o benefício dos agentes retalhistas e minimizar o custo dos consumidores finais de electricidade. Uma das estratégias, referente ao consumidor, é direccionada para a eficiência no consumo, sendo baseada na conhecida técnica de Participação Activa dos Consumidores (ou Demand Response). O teste do simulador foi efectuado através da resolução de dois casos práticos, baseados em dados do MIBEL. De forma sucinta, os resultados obtidos com as estratégias permitem concluir que os intervenientes no mercado apresentam um comportamento esperado na gestão de preços e volumes de energia, constatando-se que a ferramenta desenvolvida constitui um auxiliar importante à tomada de decisão inerente à negociação bilateral em mercados de electricidade.

Simulação de colunas de destilação de elevada eficiência energética

A destilação é o principal processo de separação usado nas indústrias químicas para separação de misturas líquidas, e apesar de ser um processo muito intensivo energeticamente continua hoje em dia a ser o processo de separação preferencial. O largo impacto dos processos de destilação nos custos de investimento e operação tem impulsionado o desenvolvimento de sistemas complexos de destilação, cuja principal finalidade consiste na otimização energética do processo de separação. No âmbito do estudo da utilização de colunas de elevada eficiência energética para separações multicomponente através da simulação de processos, o presente trabalho foca-se na compreensão, análise e avaliação da Coluna de Petlyuk, sistema de colunas com acoplamento térmico integral (FTCDC), inicialmente introduzida na década de 1940, com um reportado potencial para poupanças energéticas até cerca de 30% relativamente ao sistema tradicional. Para a simulação dos sistemas em estudo foi usado o software de simulação de processos HYSYS, cuja aplicação é desenvolvida e analisada no decurso deste trabalho, o qual é dividido em três partes principais: implementação dos processos em HYSYS para simulação rigorosa em modo de estado estacionário, otimização e simulação dinâmica e controlo. A primeira parte diz respeito ao design dos sistemas e âmbito de aplicação do HYSYS nesta etapa. Através do estudo da separação de mistura ternária equimolar de isómeros de butanol, é apresentado um procedimento de implementação do sistema FTCDC e avaliados os resultados de simulação rigorosa fazendo a sua comparação com os resultados obtidos para o sistema tradicional. A segunda parte é dedicada à otimização de ambos os sistemas, FTCDC e tradicional, cujos estudos se baseiam na simulação em estado estacionário. O elevado número de variáveis de design do sistema FTCDC pode conduzir a tedioso e moroso trabalho de simulação. Neste trabalho são aplicadas metodologias de desenho de experiências na otimização do sistema FTCDC, as quais permitiram uma significativa redução o número de simulações a executar, sendo o procedimento de otimização, baseado no procedimento de desenhos de experiências, desenvolvido ao longo desta parte. Os resultados de otimização de ambos os sistemas são avaliados e comparados. A última parte deste trabalho debruça-se sobre o tema da operabilidade dos sistemas, avaliada através da simulação dinâmica dos mesmos e avaliação da estrutura de controlo implementada. A simulação dinâmica de processos, baseada em modelos dinâmicos, permite melhorar o seu design, otimização e operação, cujos resultados traduzirão de uma forma mais realística o desempenho do processo desenhado, uma vez que estes nunca se encontram num verdadeiro estado estacionário. Nesta parte é apresentado o procedimento de implementação da simulação dinâmica de ambos os sistemas, no qual se inclui a definição da configuração de controlo para cada um destes. Através dos resultados de simulação dinâmica de ambos os sistemas é avaliado o seu design e respetiva estrutura de controlo.

Sobrevivência: jogo interactivo para estudo de arquitecturas de agentes autónomos

Trabalho de projeto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores

Adaptive learning in agents behaviour: a framework for electricity markets simulation

Electricity markets are complex environments with very particular characteristics. A critical issue regarding these specific characteristics concerns the constant changes they are subject to. This is a result of the electricity markets’ restructuring, which was performed so that the competitiveness could be increased, but it also had exponential implications in the increase of the complexity and unpredictability in those markets scope. The constant growth in markets unpredictability resulted in an amplified need for market intervenient entities in foreseeing market behaviour. The need for understanding the market mechanisms and how the involved players’ interaction affects the outcomes of the markets, contributed to the growth of usage of simulation tools. Multi-agent based software is particularly well fitted to analyze dynamic and adaptive systems with complex interactions among its constituents, such as electricity markets. This dissertation presents ALBidS – Adaptive Learning strategic Bidding System, a multiagent system created to provide decision support to market negotiating players. This system is integrated with the MASCEM electricity market simulator, so that its advantage in supporting a market player can be tested using cases based on real markets’ data. ALBidS considers several different methodologies based on very distinct approaches, to provide alternative suggestions of which are the best actions for the supported player to perform. The approach chosen as the players’ actual action is selected by the employment of reinforcement learning algorithms, which for each different situation, simulation circumstances and context, decides which proposed action is the one with higher possibility of achieving the most success. Some of the considered approaches are supported by a mechanism that creates profiles of competitor players. These profiles are built accordingly to their observed past actions and reactions when faced with specific situations, such as success and failure. The system’s context awareness and simulation circumstances analysis, both in terms of results performance and execution time adaptation, are complementary mechanisms, which endow ALBidS with further adaptation and learning capabilities.

Sintonia de controladores baseada em Sistemas de Inferência Difusa

Este trabalho de pesquisa e desenvolvimento tem como fundamento principal o Conceito de Controlo por Lógica Difusa. Utilizando as ferramentas do software Matlab, foi possível desenvolver um controlador com base na inferência difusa que permitisse controlar qualquer tipo de sistema físico real, independentemente das suas características. O Controlo Lógico Difuso, do inglês “Fuzzy Control”, é um tipo de controlo muito particular, pois permite o uso simultâneo de dados numéricos com variáveis linguísticas que tem por base o conhecimento heurístico dos sistemas a controlar. Desta forma, consegue-se quantificar, por exemplo, se um copo está “meio cheio” ou “meio vazio”, se uma pessoa é “alta” ou “baixa”, se está “frio” ou “muito frio”. O controlo PID é, sem dúvida alguma, o controlador mais amplamente utilizado no controlo de sistemas. Devido à sua simplicidade de construção, aos reduzidos custos de aplicação e manutenção e aos resultados que se obtêm, este controlador torna-se a primeira opção quando se pretende implementar uma malha de controlo num determinado sistema. Caracterizado por três parâmetros de ajuste, a saber componente proporcional, integral e derivativa, as três em conjunto permitem uma sintonia eficaz de qualquer tipo de sistema. De forma a automatizar o processo de sintonia de controladores e, aproveitando o que melhor oferece o Controlo Difuso e o Controlo PID, agrupou-se os dois controladores, onde em conjunto, como poderemos constatar mais adiante, foram obtidos resultados que vão de encontro com os objectivos traçados. Com o auxílio do simulink do Matlab, foi desenvolvido o diagrama de blocos do sistema de controlo, onde o controlador difuso tem a tarefa de supervisionar a resposta do controlador PID, corrigindo-a ao longo do tempo de simulação. O controlador desenvolvido é denominado por Controlador FuzzyPID. Durante o desenvolvimento prático do trabalho, foi simulada a resposta de diversos sistemas à entrada em degrau unitário. Os sistemas estudados são na sua maioria sistemas físicos reais, que representam sistemas mecânicos, térmicos, pneumáticos, eléctricos, etc., e que podem ser facilmente descritos por funções de transferência de primeira, segunda e de ordem superior, com e sem atraso.

Optimização da gestão de energia e da segurança de um edifício baseada num sistema técnico centralizado

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica Perfil Energia, Refrigeração e Climatização

Agentes inteligentes para coordenação do controlo descentralizado em sistemas de canais de distribuição de água

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores