Aplicação de ontologias para métodos de negociação de um sistema multiagente para o reconhecimento de padrões

The use of intelligent agents in multi-classifier systems appeared in order to making the centralized decision process of a multi-classifier system into a distributed, flexible and incremental one. Based on this, the NeurAge (Neural Agents) system (Abreu et al 2004) was proposed. This system has a superior performance to some combination-centered methods (Abreu, Canuto, and Santana 2005). The negotiation is important to the multiagent system performance, but most of negotiations are defined informaly. A way to formalize the negotiation process is using an ontology. In the context of classification tasks, the ontology provides an approach to formalize the concepts and rules that manage the relations between these concepts. This work aims at using ontologies to make a formal description of the negotiation methods of a multi-agent system for classification tasks, more specifically the NeurAge system. Through ontologies, we intend to make the NeurAge system more formal and open, allowing that new agents can be part of such system during the negotiation. In this sense, the NeurAge System will be studied on the basis of its functioning and reaching, mainly, the negotiation methods used by the same ones. After that, some negotiation ontologies found in literature will be studied, and then those that were chosen for this work will be adapted to the negotiation methods used in the NeurAge.

Um ambiente para especificação e execução AD-HOC de processos de negócio baseados em serviços Web

Recently the focus given to Web Services and Semantic Web technologies has provided the development of several research projects in different ways to addressing the Web services composition issue. Meanwhile, the challenge of creating an environment that provides the specification of an abstract business process and that it is automatically implemented by a composite service in a dynamic way is considered a currently open problem. WSDL and BPEL provided by industry support only manual service composition because they lack needed semantics so that Web services are discovered, selected and combined by software agents. Services ontology provided by Semantic Web enriches the syntactic descriptions of Web services to facilitate the automation of tasks, such as discovery and composition. This work presents an environment for specifying and ad-hoc executing Web services-based business processes, named WebFlowAH. The WebFlowAH employs common domain ontology to describe both Web services and business processes. It allows processes specification in terms of users goals or desires that are expressed based on the concepts of such common domain ontology. This approach allows processes to be specified in an abstract high level way, unburdening the user from the underline details needed to effectively run the process workflow

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.

Arquitetura de um sistema multiagente autônomo para supervisão e controle

This paper presents a multi-agent architecture that was designed to develop processes supervision and control systems, with the main objective to automate tasks that are repetitive and stressful, and error prone when performed by humans. A set of agents were identified, based on the study of a number of applications found in the literature, that use the approach of multi-agent systems for data integration and process monitoring to faults detection and diagnosis, these agents are used as basis of the proposed multi-agent architecture. A prototype system for the analysis of abnormalities during oil wells drilling was developed.

COMUNICAÇÃO EM LINHA E RUÍDOS SEMÂNTICOS NA RECUPERAÇÃO DE INFORMAÇÕES EM PESQUISAS CIENTÍFICAS

O pesquisador científico necessita de informações precisas, em tempo hábil para conclusão de seus trabalhos. Com o advento da INTERNET, o processo de comunicação em linha, homem x máquina, mediado pelos mecanismos de busca, tornou-se, simultaneamente, um auxílio e uma dificuldade no processo de recuperação de informações. O pesquisador teve que adaptar-se ao modo de operar da INTERNET e incluiu conhecimentos de diferenças idiomáticas, de terminologia, além de utilizar instrumentos que lhe forneçam parâmetros para obter maior pertinência e relevância nos dados. O uso de agentes inteligentes para melhoria de resultados e a diminuição de ruídos semânticos têm sido apontados como soluções para aumento da precisão no resultado das buscas. O estudo de casos exploratório realizado analisa a pesquisa em linha a partir da teoria da informação e propõe duas formas de otimizar o processo comunicacional com vistas à pertinência e relevância dos dados obtidos: a primeira sugere a aplicação de algoritmos que utilizem o vocabulário controlado como mediador do processo de comunicação utilizando-se dos descritores para recuperação em linha. , e a segunda ressalta a importância dos agentes inteligentes no processo de comunicação homem-máquina.(AU)

COMUNICAÇÃO EM LINHA E RUÍDOS SEMÂNTICOS NA RECUPERAÇÃO DE INFORMAÇÕES EM PESQUISAS CIENTÍFICAS

O pesquisador científico necessita de informações precisas, em tempo hábil para conclusão de seus trabalhos. Com o advento da INTERNET, o processo de comunicação em linha, homem x máquina, mediado pelos mecanismos de busca, tornou-se, simultaneamente, um auxílio e uma dificuldade no processo de recuperação de informações. O pesquisador teve que adaptar-se ao modo de operar da INTERNET e incluiu conhecimentos de diferenças idiomáticas, de terminologia, além de utilizar instrumentos que lhe forneçam parâmetros para obter maior pertinência e relevância nos dados. O uso de agentes inteligentes para melhoria de resultados e a diminuição de ruídos semânticos têm sido apontados como soluções para aumento da precisão no resultado das buscas. O estudo de casos exploratório realizado analisa a pesquisa em linha a partir da teoria da informação e propõe duas formas de otimizar o processo comunicacional com vistas à pertinência e relevância dos dados obtidos: a primeira sugere a aplicação de algoritmos que utilizem o vocabulário controlado como mediador do processo de comunicação utilizando-se dos descritores para recuperação em linha. , e a segunda ressalta a importância dos agentes inteligentes no processo de comunicação homem-máquina.(AU)

Un sistema de control autónomo para personajes de videojuegos basado en el modelo cognitivo Creencia-Deseo-Intención

La industria del videojuego ha avanzado a grandes pasos durante los últimos años respecto a la creación de "inteligencia artificial" para sus personajes, afirmando siempre que la utilizan para dotar de realismo y credibilidad a sus personajes. Sin embargo este concepto ha variado sustancialmente año tras año, y aún hoy, la inteligencia que encontramos en los personajes está lejos de lo que uno podría esperar de ello, incluso lejos de lo ya estudiado y conocido en la correspondiente disciplina académica. En el afán por desarrollar personajes que sean realmente autónomos y tomen sus propias decisiones tras razonar acerca de lo que ocurre en el juego, en este trabajo porponemos un sistema capaz de dotar de control autónomo a los personajes de un videojuego y con potencial para mostrar una mayor inteligencia. Para ello conectamos un armazón de desarrollo de videojuegos llamado IsoUnity, desarrollado sobre el entorno Unity, con un sistema multi-agente llamado Jason e implementado en Java, que utiliza el conocido modelo cognitivo Creencia-Deseo-Intención para representar el estado interno de la mente de los agentes, que en nuestro caso serán personajes de videojuego. A la hora de producir un videojuego, se implementa mediante un sistema de agentes inteligentes, con información subjetiva sobre el mundo, objetivos y planes y tareas que realizar, el jugador tendrá una experiencia más plena. Nuestra visión es la de adoptar este sistema en el desarrollo de videojuegos independientes de perspectiva isométrica y recursos sencillos de estilo retro, de ahí el uso de IsoUnity. En esta memoria, además de explicar en detalle nuestro sistema de control, documentamos las pruebas y las adaptaciones que proponemos para llevar a la práctica este concepto, sentando las bases tecnológicas para producir un videojuego completo utilizando este sistema. Siguiendo el camino iniciado en anteriores Trabajos de Fin de Grado de esta Facultad, queríamos continuar en esa línea de trabajo afinando más el concepto y abordando un tema nuevo, el de dotar a los personajes de videojuegos creados con IsoUnity de una autonomía mayor y mejores herramientas de toma de decisión para poder interactuar con su entorno y con otros personajes.

COMUNICAÇÃO EM LINHA E RUÍDOS SEMÂNTICOS NA RECUPERAÇÃO DE INFORMAÇÕES EM PESQUISAS CIENTÍFICAS

O pesquisador científico necessita de informações precisas, em tempo hábil para conclusão de seus trabalhos. Com o advento da INTERNET, o processo de comunicação em linha, homem x máquina, mediado pelos mecanismos de busca, tornou-se, simultaneamente, um auxílio e uma dificuldade no processo de recuperação de informações. O pesquisador teve que adaptar-se ao modo de operar da INTERNET e incluiu conhecimentos de diferenças idiomáticas, de terminologia, além de utilizar instrumentos que lhe forneçam parâmetros para obter maior pertinência e relevância nos dados. O uso de agentes inteligentes para melhoria de resultados e a diminuição de ruídos semânticos têm sido apontados como soluções para aumento da precisão no resultado das buscas. O estudo de casos exploratório realizado analisa a pesquisa em linha a partir da teoria da informação e propõe duas formas de otimizar o processo comunicacional com vistas à pertinência e relevância dos dados obtidos: a primeira sugere a aplicação de algoritmos que utilizem o vocabulário controlado como mediador do processo de comunicação utilizando-se dos descritores para recuperação em linha. , e a segunda ressalta a importância dos agentes inteligentes no processo de comunicação homem-máquina.(AU)

Construyendo Perfiles Virtuales Mediante el Procesamiento de Eventos Complejos

A medida que se incrementa el nímero de dispositivos inteligentes, el esfuerzo requerido para adaptarlos a las necesidades de cada usuario también crece. Asimismo, el proceso de adaptación de un dispositivo al contexto de un usuario es todavía un proceso muy manual. A pesar de que en los últimos años han surgido algunas propuestas centradas en obtener la información contextual de los usuarios para crear sus perfiles virtuales, se necesitan soluciones novedosas que permitan crear perfiles más completos, que sean utilizados por los dispositivos inteligentes para adaptarse automáticamente a las necesidades de sus usuarios, redundando en una mayor exactitud de la adaptación. En este artículo se propone la integración del modelo computacional People as a Service (PeaaS) con el procesamiento de eventos complejos (CEP) para la creación en tiempo real de perfiles virtuales complejos desde el propio dispositivo móvil y la compartición de estos como servicios para el resto de sistemas y dispositivos. Además, se evalúa esta integración en un caso de estudio sobre Alzheimer. Los resultados confirman que el uso de la tecnología CEP para la identificación de información contextual compleja es posible.

Propuesta de integración de agentes software inteligentes sobre JADE con entornos virtuales en Unity3D

La unión de distintos sistemas software constituye un elemento principal de las nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación. La integración de entornos virtuales tridimensionales con agentes software inteligentes es el objetivo que persigue este trabajo de investigación. Para llevar a cabo esta integración se parte de la creación de un agente virtual, un personaje que es controlado por una mente desarrollada siguiendo un enfoque basado en agentes software. Se busca así dotar al sistema de cierto nivel de inteligencia, tomando como referencia el funcionamiento del cerebro humano. Lo que se consigue es que el agente capte los estímulos del entorno, los procese y genere comportamientos, tanto reactivos como deliberativos, que son ejecutados por el personaje. Los resultados obtenidos resaltan el dinamismo del sistema, a la vez que animan a seguir investigando en este campo lleno de aplicaciones directas y reales sobre el mundo. En conclusión, esta investigación busca y consigue un nuevo paso en el progreso de las nuevas tecnologías mediante una integración real de distintos sistemas software. ---ABSTRACT---The union of different software systems is a major element of Information and Communications Technology. The aim of this research is the integration of 3D virtual environments and intelligent software agents. This integration is based on the development of a virtual agent, a character that is controlled by a mind developed following a software agent approach. It is sought to provide the system with some intelligence level, taking the human brain function as a reference point. The consequence is that the agent captures environmental stimuli, processes them and creates reactive and deliberative behaviours that can be executed by the avatar. The findings emphasize the dynamism of the system as well as they encourage to research more in this field that has a lot of direct and real-life applications on the world. In conclusion, this research seeks and takes a new step in the progress of new technologies through a real integration of different software systems.

Uma arquitetura baseada em agentes para configuração dinâmica de aplicações inteligentes em ambiente foundation fieldbus

The industrial automation is directly linked to the development of information tecnology. Better hardware solutions, as well as improvements in software development methodologies make possible the rapid growth of the productive process control. In this thesis, we propose an architecture that will allow the joining of two technologies in hardware (industrial network) and software field (multiagent systems). The objective of this proposal is to join those technologies in a multiagent architecture to allow control strategies implementations in to field devices. With this, we intend develop an agents architecture to detect and solve problems which may occur in the industrial network environment. Our work ally machine learning with industrial context, become proposed multiagent architecture adaptable to unfamiliar or unexpected production environment. We used neural networks and presented an allocation strategies of these networks in industrial network field devices. With this we intend to improve decision support at plant level and allow operations human intervention independent

Em direção a agentes pedagógicos com dimensões afetivas

O contexto desta tese é a Inteligência Artificial aplicada à Educação, especificamente a área dos Sistemas Tutores Inteligentes (STI). Apesar das características multidisciplinares e interdisciplinares, a preocupação maior do trabalho se dá quanto aos aspectos computacionais. A multidisciplinaridade está na relação entre os aspectos educacionais, filosóficos e psicológicos inerentes a toda construção de um software educacional, e a interdisciplinaridade acontece no relacionamento da IA com a Informática na Educação. Esta tese propõe o uso de aspectos afetivos como apoio à decisão de ação por parte de um STI. As nossas hipóteses fundamentais são: um sistema de ensino e aprendizagem computacional deve levar em consideração fatores afetivos tornando mais flexível a interação; e a arquitetura de um sistema computacional de interação em tempo real com agentes humanos deve prever explicitamente, em sua arquitetura básica, as crenças e o raciocínio afetivos. Para demonstrar essas idéias, foi definida uma arquitetura para apoiar um STI de modo a reconhecer alguns fatores afetivos, representativos de estratégias de ação de agentes humanos em interação com sistemas. Esse reconhecimento é realizado através de construções retiradas dos comportamentos observáveis do agente humano em contextos determinados. A arquitetura prevê um Sistema Multiagente para executar a percepção de fatores afetivos e da conduta do aluno em interação e de um agente pedagógico, representando o tutor. O agente tutor é modelado através de estados mentais e é responsável pelo raciocínio de alto nível. O modelo computacional de agentes de Móra [MÓR2000] foi utilizado para implementar o “kernel cognitivo” (termo cunhado por Móra e Giraffa [GIR99] que designa a parte responsável pela deliberação). O “kernel cognitivo” decide que ações tomar para um conjunto de características de uma avaliação pedagógica. A utilização de fatores afetivos e da avaliação cognitiva de situações emocionais permite a flexibilização das estratégias quanto à adaptabilidade a agentes humanos. Particularmente, foi adotado o enfoque cognitivo para análise de situações, baseado em teorias cognitivistas sobre emoções. O uso de tecnologia multiagente, no enfoque mentalístico, especificamente BDI (Belief, Desire, Intention) e da ferramenta X-BDI, permite a formalização e construção de um tutor atuante na avaliação pedagógica. A modelagem do aluno passa a ser constituída de aspectos qualitativos e quantitativos. Estudos de casos são apresentados, em situações que consideram os fatores afetivos e nas mesmas situações sem estas considerações. As decisões do tutor para agir são analisadas e confrontadas. Os resultados mostram um impacto positivo na adaptabilidade e ação pedagógica do tutor, sendo coerente com as teorias modernas [SAL97],[DAM2000] sobre as emoções que as consideram partes fundamentais para agir. A maior contribuição desta tese está na agregação de raciocínio sobre a afetividade envolvida em situações de ensino aprendizagem de agentes humanos e artificiais e avança dentro da perspectiva de pesquisa do grupo de IA da UFRGS, quanto ao desenvolvimento de Ambientes de Ensino e Aprendizagem modelados com tecnologia multiagente, com o uso da metáfora de estados mentais.

Uma proposta de arquitetura de um ambiente de desenvolvimento de software distribuído baseada em agentes

A crescente complexidade das aplicações, a contínua evolução tecnológica e o uso cada vez mais disseminado de redes de computadores têm impulsionado os estudos referentes ao desenvolvimento de sistemas distribuídos. Como estes sistemas não podem ser facilmente desenvolvidos com tecnologias de software tradicionais por causa dos limites destas em lidar com aspectos relacionados, por exemplo, à distribuição e interoperabilidade, a tecnologia baseada em agentes parece ser uma resposta promissora para facilitar o desenvolvimento desses sistemas, pois ela foi planejada para suportar estes aspectos, dentre outros. Portanto, é necessário também que a arquitetura dos ambientes de desenvolvimento de software (ADS) evolua para suportar novas metodologias de desenvolvimento que ofereçam o suporte necessário à construção de softwares complexos, podendo também estar integrada a outras tecnologias como a de agentes. Baseada nesse contexto, essa dissertação tem por objetivo apresentar a especificação de uma arquitetura de um ADS distribuído baseada em agentes (DiSEN – Distributed Software Engineering Environment). Esse ambiente deverá fornecer suporte ao desenvolvimento de software distribuído, podendo estar em locais geograficamente distintos e também os desenvolvedores envolvidos poderão estar trabalhando de forma cooperativa. Na arquitetura proposta podem ser identificadas as seguintes camadas: dinâmica, que será responsável pelo gerenciamento da (re)configuração do ambiente em tempo de execução; aplicação, que terá, entre os elementos constituintes, a MDSODI (Metodologia para Desenvolvimento de Software Distribuído), que leva em consideração algumas características identificadas em sistemas distribuídos, já nas fases iniciais do projeto e o repositório para armazenamento dos dados necessários ao ambiente; e, infra-estrutura, que proverá suporte às tarefas de nomeação, persistência e concorrência e incorporará o canal de comunicação. Para validar o ambiente será realizada uma simulação da comunicação que pode ser necessária entre as partes constituintes do DiSEN, por meio da elaboração de diagramas de use case e de seqüência, conforme a notação MDSODI. Assim, as principais contribuições desse trabalho são: (i) especificação da arquitetura de um ADS distribuído que poderá estar distribuído geograficamente; incorporará a MDSODI; proporcionará desenvolvimento distribuído; possuirá atividades executadas por agentes; (ii) os agentes identificados para o DiSEN deverão ser desenvolvidos obedecendo ao padrão FIPA (Foundation for Intelligent Physical Agents); (iii) a identificação de um elemento que irá oferecer apoio ao trabalho cooperativo, permitindo a integração de profissionais, agentes e artefatos.

Modelo de adaptação de ensino utilizando agentes pedagógicos

A Inteligência Artificial é uma área da computação onde se está constantemente desenvolvendo pesquisas em software educacionais, principalmente os Sistemas Tutores Inteligentes (STI). Esses sistemas têm a capacidade de se adaptarem às particularidades de cada aluno, proporcionando assim, ambientes que facilitam a aprendizagem do usuário. Recentemente foi incorporada a tecnologia de agentes na modelagem do STI e nos ambientes educacionais na Internet. Estes agentes são denominados pedagógicos quando estão ligados a um ambiente onde existe uma sociedade de agentes que compõem um sistema de ensino-aprendizagem. Este texto apresenta um modelo de adaptação para ambientes genéricos de ensino, composto por agentes pedagógicos. A proposta é baseada em estudos relacionados com sistemas hipermídia adaptativos, sistemas tutores inteligentes, sistemas multiagentes e agentes pedagógicos. Inicialmente, o texto descreve o modelo. Logo após, é apresentada a implementação dos agentes os quais tem como tarefa prover a adaptação do ensino, sendo responsáveis em fornecer o caminho mais efetivo para a aprendizagem do aluno. Os agentes do modelo são denominados Agente Tutor, Agente Perfil e Agente de Comunicação. A realização da adaptação da instrução às características individuais do aprendiz implica o sistema conhecer: os padrões cognitivos de aprendizagem do aluno, traduzidos como estilos de aprendizagem e as suas implicações pedagógicas; e a modelagem das características do aprendiz: nível de conhecimento, metas, experiência e preferências do aprendiz. Finalmente, o texto descreve um estudo de caso, onde o modelo proposto foi integrado num ambiente de aprendizagem, e validado numa disciplina virtual a fim de avaliação de seus objetivos.

Objetos inteligentes de aprendizagem : uma abordagem baseada em agentes para objetos de aprendizagem

Esta pesquisa propõe uma abordagem na qual objetos de aprendizagem são construídos com base no paradigma de agentes. A fundamentação tecnológica desta abordagem é constituída por uma integração entre tecnologias desenvolvidas para Objetos de Aprendizagem e para Sistemas Multiagentes. O conceito central apresentado é o de Objeto Inteligente de Aprendizagem, entidade que corresponde a um agente que é capaz de gerar experiências de aprendizagem reutilizáveis, no mesmo sentido que os objetos de aprendizagem. É apresentada uma sociedade multiagente concebida com a finalidade de dar suporte a abordagem proposta, bem como a modelagem do processo de comunicação entre os agentes desta sociedade. Como forma de validar as propostas feitas, são apresentados uma arquitetura de agentes que implementa os conceitos definidos e um conjunto de recursos para a construção de agentes compatíveis com esta arquitetura. Através destes recursos é possível a implementação das entidades propostas neste trabalho.