Semantics of logic programs with explicit negation

After a historical introduction, the bulk of the thesis concerns the study of a declarative semantics for logic programs. The main original contributions are: ² WFSX (Well–Founded Semantics with eXplicit negation), a new semantics for logic programs with explicit negation (i.e. extended logic programs), which compares favourably in its properties with other extant semantics. ² A generic characterization schema that facilitates comparisons among a diversity of semantics of extended logic programs, including WFSX. ² An autoepistemic and a default logic corresponding to WFSX, which solve existing problems of the classical approaches to autoepistemic and default logics, and clarify the meaning of explicit negation in logic programs. ² A framework for defining a spectrum of semantics of extended logic programs based on the abduction of negative hypotheses. This framework allows for the characterization of different levels of scepticism/credulity, consensuality, and argumentation. One of the semantics of abduction coincides with WFSX. ² O–semantics, a semantics that uniquely adds more CWA hypotheses to WFSX. The techniques used for doing so are applicable as well to the well–founded semantics of normal logic programs. ² By introducing explicit negation into logic programs contradiction may appear. I present two approaches for dealing with contradiction, and show their equivalence. One of the approaches consists in avoiding contradiction, and is based on restrictions in the adoption of abductive hypotheses. The other approach consists in removing contradiction, and is based in a transformation of contradictory programs into noncontradictory ones, guided by the reasons for contradiction.

Constraint solving over multi-valued logics - application to digital circuits

Due to usage conditions, hazardous environments or intentional causes, physical and virtual systems are subject to faults in their components, which may affect their overall behaviour. In a ‘black-box’ agent modelled by a set of propositional logic rules, in which just a subset of components is externally visible, such faults may only be recognised by examining some output function of the agent. A (fault-free) model of the agent’s system provides the expected output given some input. If the real output differs from that predicted output, then the system is faulty. However, some faults may only become apparent in the system output when appropriate inputs are given. A number of problems regarding both testing and diagnosis thus arise, such as testing a fault, testing the whole system, finding possible faults and differentiating them to locate the correct one. The corresponding optimisation problems of finding solutions that require minimum resources are also very relevant in industry, as is minimal diagnosis. In this dissertation we use a well established set of benchmark circuits to address such diagnostic related problems and propose and develop models with different logics that we formalise and generalise as much as possible. We also prove that all techniques generalise to agents and to multiple faults. The developed multi-valued logics extend the usual Boolean logic (suitable for faultfree models) by encoding values with some dependency (usually on faults). Such logics thus allow modelling an arbitrary number of diagnostic theories. Each problem is subsequently solved with CLP solvers that we implement and discuss, together with a new efficient search technique that we present. We compare our results with other approaches such as SAT (that require substantial duplication of circuits), showing the effectiveness of constraints over multi-valued logics, and also the adequacy of a general set constraint solver (with special inferences over set functions such as cardinality) on other problems. In addition, for an optimisation problem, we integrate local search with a constructive approach (branch-and-bound) using a variety of logics to improve an existing efficient tool based on SAT and ILP.

Concurrent tabling

In the past few years Tabling has emerged as a powerful logic programming model. The integration of concurrent features into the implementation of Tabling systems is demanded by need to use recently developed tabling applications within distributed systems, where a process has to respond concurrently to several requests. The support for sharing of tables among the concurrent threads of a Tabling process is a desirable feature, to allow one of Tabling’s virtues, the re-use of computations by other threads and to allow efficient usage of available memory. However, the incremental completion of tables which are evaluated concurrently is not a trivial problem. In this dissertation we describe the integration of concurrency mechanisms, by the way of multi-threading, in a state of the art Tabling and Prolog system, XSB. We begin by reviewing the main concepts for a formal description of tabled computations, called SLG resolution and for the implementation of Tabling under the SLG-WAM, the abstract machine supported by XSB. We describe the different scheduling strategies provided by XSB and introduce some new properties of local scheduling, a scheduling strategy for SLG resolution. We proceed to describe our implementation work by describing the process of integrating multi-threading in a Prolog system supporting Tabling, without addressing the problem of shared tables. We describe the trade-offs and implementation decisions involved. We then describe an optimistic algorithm for the concurrent sharing of completed tables, Shared Completed Tables, which allows the sharing of tables without incurring in deadlocks, under local scheduling. This method relies on the execution properties of local scheduling and includes full support for negation. We provide a theoretical framework and discuss the implementation’s correctness and complexity. After that, we describe amethod for the sharing of tables among threads that allows parallelism in the computation of inter-dependent subgoals, which we name Concurrent Completion. We informally argue for the correctness of Concurrent Completion. We give detailed performance measurements of the multi-threaded XSB systems over a variety of machines and operating systems, for both the Shared Completed Tables and the Concurrent Completion implementations. We focus our measurements inthe overhead over the sequential engine and the scalability of the system. We finish with a comparison of XSB with other multi-threaded Prolog systems and we compare our approach to concurrent tabling with parallel and distributed methods for the evaluation of tabling. Finally, we identify future research directions.

Extinção das tarifas reguladas no sector eléctrico

O sector eléctrico foi, historicamente, um sector de monopólio natural, controlado por uma única entidade a qual assegurava as diversas actividades relacionadas com o fornecimento da energia eléctrica, desde a sua produção, transporte e distribuição até ao abastecimento ao consumidor final. Esta é uma realidade que tem vindo a ser radicalmente alterada nas últimas décadas. Após longos anos de actuação em regime de monopólio (público, privado ou misto) verticalmente integrado, verificaram-se em diversos países, em diferentes latitudes, várias experiências que resultaram em processos de desverticalização do sector com separação das suas actividades. O primeiro destes exemplos ocorreu no Chile no final da década de 70 do século XX, tendo as alterações consistido, basicamente, no fim dos monopólios da energia eléctrica e na introdução duma lógica de concorrência no mercado da electricidade. Esta passou a verificar-se na produção e na comercialização, mantendo-se como monopólios as actividades ligadas a infra-estruturas de rede como são o transporte e a distribuição.

Comunicação ambiental a níveis estratégicos de decisão

O objectivo central desta dissertação é desenvolver uma abordagem de comunicação entre a prática de Avaliação Ambiental Estratégica (AAE) e a tomada de decisão (política), que actue ao nível dos diferentes valores. A presente dissertação salienta a relevância da comunicação enquanto factor crítico de influência ao nível estratégico de decisão, explorando a capacidade do discurso dos técnicos (de avaliação) afectar significativamente as escolhas (políticas) da sociedade em matéria ambiental. Esta relevância comunicacional confere um novo sentido ao papel social dos técnicos de avaliação (ambiental), atribuindo-lhes uma responsabilidade comunicativa orientada para facilitar a tomada de decisão estratégica. Esta dissertação identifica ainda a natureza intrinsecamente subjectiva das tomadas de decisão, reforçando a urgência em adaptar as metodologias de AAE ao contexto decisional particular em que se inserem. O desenvolvimento da abordagem de comunicação recorre ao princípio da intersubjectividade, isto é, ao estabelecimento de um quadro de interacção entre técnicos de avaliação (ambiental) e decisores (políticos), de modo a que os valores em jogo exerçam uma influência recíproca - estimulando a convergência das diferentes percepções do problema -, e assim contribuir para a aceitação mútua dos resultados das avaliações (ambientais) técnicas. A implementação emergente da AAE no quadro legal nacional – subsequente à transposição da Directiva 2001/42/CE – vem criar uma oportunidade para o desenvolvimento de formas diferentes de avaliação de impactes, mais ajustadas (e influentes) a níveis estratégicos de decisão. É face a este contexto que se propõe uma abordagem de comunicação adaptada à lógica da AAE, instrumento com o potencial para elevar o diálogo entre técnicos de avaliação (ambiental) e decisores (políticos) a níveis mais aproximados de entendimento comum. A metodologia usada nesta dissertação, apoiou-se em três vertentes principais: a revisão conceptual, o recurso a entrevistas, e o desenvolvimento de um caso de estudo. O conjunto de entrevistas realizadas (a técnicos de avaliação, académicos, jornalistas e decisores políticos) serviu fundamentalmente para reforçar a caracterização da tomada de decisão estratégica, particularmente a associada à realidade política portuguesa. O caso de estudo, de natureza descritiva, refere-se ao caso da co-incineração em Portugal - uma situação potencial de implementação da abordagem de comunicação desenvolvida -, revelando, em exemplos concretos, as questões conceptuais que a presente dissertação aborda.

Evaluación del programa brasileno de biodiésel como fuente de desarrollo rural sostenible para la región semiárida del Nordeste de Brasil

Debido a preocupaciones ambientales y de abastecimiento de energía, se buscan alternativas renovables al petróleo. En 2004, fue lanzado, en Brasil, el Programa Nacional de Producción y Uso de Biodiésel con el objetivo de sustituir el diesel y fomentar la inclusión social de los agricultores familiares, especialmente de las regiones más pobres. El biodiésel representaría así una nueva fuente de renta y de desarrollo sostenible para las zonas productoras de oleaginosas. A partir del estudio realizado en la región Semiárida del Estado de Ceará, se observó que la baja remuneración de la producción agrícola y el reducido número de empleos generados hacen del mercado del biodiésel un suplemento de la renta familiar. Ambientalmente, la durabilidad se ve comprometida por el problema endémico de la sequía – agravado por el cambio climático – y las prácticas agrícolas tradicionales. Parece igualmente necesario fomentar los cultivos cuya producción, tradición cultural y uso potencial sean compatibles con la lógica de la agricultura familiar. En definitiva, el programa, a través del Sello Combustible Social, representaría un componente de una matriz de políticas para el desarrollo rural sostenible de la agricultura familiar, entre las cuales estarían la adaptación del sistema productivo y de apoyo y acceso a la tierra.

Educação e Relações Interinstitucionais no Brasil e em Portugal

Este artigo visa discutir, sob enfoque comparativo, a descentralização da educação no Brasil e em Portugal a partir da década de 1990, isto com base na revisão da literatura pertinente e dos marcos jurídicos que vieram regulá-la, procurando problematizar as relações interinstitucionais que medeiam este processo, no Brasil, sob a ótica do regime de colaboração e, em Portugal, segundo as relações estabelecidas entre os poderes central e local. Como conclusão mais geral, constata que, apesar de o poder central vir difundindo o discurso da descentralização nestes países, já há algum tempo, tudo leva a crer que o plano da retórica não logrou ser efetivamente superado, pois entre avanços e recuos deste processo as tentativas vêm se constituindo em movimentos de alguma desconcentração de poderes, ainda marcados pela mesma lógica centralizadora, herança histórico-social, em ambos os casos, dos seus respectivos períodos ditatoriais, agora também sob a modulação de políticas econômicas neoliberalizantes.

Liderança transformacional/transacional: que impacto no cinismo organizacional?

Dissertação apresentada à Escola Superior de Comunicação Social como parte dos requisitos para obtenção de grau de mestre em Gestão Estratégica das Relações Públicas.

A construção do estado liberal. Elite política e burocracia na "Regeneração" (1851-1890)

Quem governa ? Qual a configuração e dinâmica da burocracia ? Sinteticamente, estas duas questões enunciam os objectivos principais da presente investigação sobre o sistema politico administrativo no Portugal oitocentista. No essencial, o âmbito cronológico do nosso estudo coincide com os limites temporais da "Regeneração ", no sentido lato do termo, isto e, com o novo ciclo liberal que tem como acto fundador o pronunciamento militar üsaldanhista" de finais de Abril de 1851 e se prolonga até à crise de 1890. comummente identificada pela historiografia portuguesa como um momento crucial de viragem. Este período de cerca de quarenta anos singulariza- se pela combinação de três aspectos fundamentais. Por um lado, tratou-se de uma época de relativa acalmia politica e social - apenas seriamente ameaçada na conjuntura critica de 1868 a 1871 -, durante a qual as manifestações de conflito violento, que tinham marcado a fase inicial do liberalismo, cederam o lugar às formas de conflito regulado. Esta alteração do tipo dominante de conflito, associada à institucionalização dos mecanismos e processos do sistema de "governo representativo", resultou da afirmação de uma lógica de compromisso (a "politica dos acordos") entre as várias parcialidades ou coligações rivais da elite, que implicava a subordinação da luta politica às regras da competição pacifica e a garantia de expectativas credíveis de alternância no poder. Em larga medida, essa transformação não teria sido possível sem uma ampla renovação do pessoal politico dirigente. Por outro lado, correspondeu a uma etapa decisiva na consolidação do aparelho burocrático do Estado liberal, que se traduziu numa dinâmica de expansão e modernização das estruturas e meios de administração. Finalmente, foi um ciclo marcado por importantes "melhoramentos materiais· e um razoável crescimento económico. embora à custa de um elevado endividamento público. Ocupando as principais posições de comando na hierarquia formal de poder e. como tal, intervindo activamente na construção das instituições e regulam o curso da vida colectiva, na elaboração das normas que as elites politicas são um dos actores centrais em todos os processos de mudança social, independentemente da avaliação positiva ou negativa do seu protagonismo histórico . Por essa razão. o estudo da sua formação e composição ou da sua acção transformadora constituem importantes eixos temáticos da investigação em sociologia politica.

Gestão e controlo de grupo: o momento de grande grupo

Relatório da Prática Profissional Supervisionada Mestrado em Educação Pré-Escolar

Os modelos na compreensão dos números racionais fracionários

Relatório de Estágio apresentado à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção de grau de mestre em Ensino do 1.º e do 2.º Ciclo do Ensino Básico

Controlo de um robô autónomo através de redes neuronais

Neste trabalho pretende-se introduzir os conceitos associados às redes neuronais e a sua aplicação no controlo de sistemas, neste caso na área da robótica autónoma. Foi utilizado um AGV de modo a testar experimentalmente um controlo através de uma rede neuronal artificial. A grande vantagem das redes neuronais artificiais é estas poderem ser ensinadas a funcionarem como se pretende. A partir desta caraterística foram efetuadas duas abordagens na implementação do AGV disponibilizado. A primeira abordagem ensinava a rede neuronal a funcionar como o controlo por lógica difusa que foi implementado no AGV aquando do seu desenvolvimento. A segunda abordagem foi ensinar a rede neuronal artificial a funcionar a partir de dados retirados de um controlo remoto simples implementado no AGV. Ambas as abordagens foram inicialmente implementadas e simuladas no MATLAB, antes de se efetuar a sua implementação no AGV. O MATLAB é utilizado para efetuar o treino das redes neuronais multicamada proactivas através do algoritmo de treino por retropropagação de Levenberg-Marquardt. A implementação de uma rede neuronal artificial na primeira abordagem foi implementada em três fases, MATLAB, posteriormente linguagem de programação C no computador e por fim, microcontrolador PIC no AGV, permitindo assim diferenciar o desenvolvimento destas técnicas em várias plataformas. Durante o desenvolvimento da segunda abordagem foi desenvolvido uma aplicação Android que permite monitorizar e controlar o AGV remotamente. Os resultados obtidos pela implementação da rede neuronal a partir do controlo difuso e do controlo remoto foram satisfatórios, pois o AGV percorria os percursos testados corretamente, em ambos os casos. Por fim concluiu-se que é viável a aplicação das redes neuronais no controlo de um AGV. Mais ainda, é possível utilizar o sistema desenvolvido para implementar e testar novas RNA.

JPEG decoder implementation on FPGA using dynamic partial reconfiguration

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e telecomunicações

Optimal fuzzy PID control tuned with genetic algorithms

Fuzzy logic controllers (FLC) are intelligent systems, based on heuristic knowledge, that have been largely applied in numerous areas of everyday life. They can be used to describe a linear or nonlinear system and are suitable when a real system is not known or too difficult to find their model. FLC provide a formal methodology for representing, manipulating and implementing a human heuristic knowledge on how to control a system. These controllers can be seen as artificial decision makers that operate in a closed-loop system, in real time. The main aim of this work was to develop a single optimal fuzzy controller, easily adaptable to a wide range of systems – simple to complex, linear to nonlinear – and able to control all these systems. Due to their efficiency in searching and finding optimal solution for high complexity problems, GAs were used to perform the FLC tuning by finding the best parameters to obtain the best responses. The work was performed using the MATLAB/SIMULINK software. This is a very useful tool that provides an easy way to test and analyse the FLC, the PID and the GAs in the same environment. Therefore, it was proposed a Fuzzy PID controller (FL-PID) type namely, the Fuzzy PD+I. For that, the controller was compared with the classical PID controller tuned with, the heuristic Ziegler-Nichols tuning method, the optimal Zhuang-Atherton tuning method and the GA method itself. The IAE, ISE, ITAE and ITSE criteria, used as the GA fitness functions, were applied to compare the controllers performance used in this work. Overall, and for most systems, the FL-PID results tuned with GAs were very satisfactory. Moreover, in some cases the results were substantially better than for the other PID controllers. The best system responses were obtained with the IAE and ITAE criteria used to tune the FL-PID and PID controllers.

Concepção de curricula em análise espacial para o terceiro ciclo do ensino básico

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência e Sistemas de Informação Geográfica