Arquitetura multiagente baseada em nuvem de partículas para hibridização de metaheurísticas

This thesis proposes an architecture of a new multiagent system framework for hybridization of metaheuristics inspired on the general Particle Swarm Optimization framework (PSO). The main contribution is to propose an effective approach to solve hard combinatory optimization problems. The choice of PSO as inspiration was given because it is inherently multiagent, allowing explore the features of multiagent systems, such as learning and cooperation techniques. In the proposed architecture, particles are autonomous agents with memory and methods for learning and making decisions, using search strategies to move in the solution space. The concepts of position and velocity originally defined in PSO are redefined for this approach. The proposed architecture was applied to the Traveling Salesman Problem and to the Quadratic Assignment Problem, and computational experiments were performed for testing its effectiveness. The experimental results were promising, with satisfactory performance, whereas the potential of the proposed architecture has not been fully explored. For further researches, the proposed approach will be also applied to multiobjective combinatorial optimization problems, which are closer to real-world problems. In the context of applied research, we intend to work with both students at the undergraduate level and a technical level in the implementation of the proposed architecture in real-world problems

Uma arquitetura multiagente para sistemas de supervisão e controle de processos

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Arquitetura multiagente para análise de dados

Não disponível

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.

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

Sistema multiagente web semântico para gestão de conteúdos educacionais

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Using an animated pedagogical agent to interact affectively with the student

This work proposes an animated pedagogical agent that has the role of providing emotional support to the student: motivating and encouraging him, making him believe in his self-ability, and promoting a positive mood in him, which fosters learning. This careful support of the agent, its affective tactics, is expressed through emotional behaviour and encouragement messages of the lifelike character. Due to human social tendency of anthropomorphising software, we believe that a software agent can accomplish this affective role. In order to choose the adequate affective tactics, the agent should also know the student’s emotions. The proposed agent recognises the student’s emotions: joy/distress, satisfaction/disappointment, anger/gratitude, and shame, from the student’s observable behaviour, i. e. his actions in the interface of the educational system. The inference of emotions is psychologically grounded on the cognitive theory of emotions. More specifically, we use the OCC model which is based on the cognitive approach of emotion and can be computationally implemented. Due to the dynamic nature of the student’s affective information, we adopted a BDI approach to implement the affective user model and the affective diagnosis. Besides, in our work we profit from the reasoning capacity of the BDI approach in order for the agent to deduce the student’s appraisal, which allows it to infer the student’s emotions. As a case study, the proposed agent is implemented as the Mediating Agent of MACES: an educational collaborative environment modelled as a multi-agent system and pedagogically based on the sociocultural theory of Vygotsky.

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.

Uma abordagem para gestão de conteúdos educacionais

A utilização da Web como plataforma para a educação a distância (e-learning), tem sido uma das grandes alternativas para a educação em sala de aula tradicional. Embora esses sistemas sejam amplamente utilizados, existem limitações quanto à dificuldade de busca, integração e reuso dos materiais existentes. Neste contexto, neste trabalho é apresentada uma arquitetura multiagente para o desenvolvimento de sistemas Web semânticos para a gestão de conteúdos educacionais – SWSGC, onde de acordo com os requisitos do usuário são propostos os conteúdos educacionais (OAs) do curso. Tais conteúdos são recuperados de repositórios heterogêneos de OAs, anotados mediante padrões de metadados educacionais e ontologias de domínio. Esta arquitetura proposta visa automatizar atividades relacionadas à gestão de OAs tais como: a autoria de OAs, a autoria de curso, e a busca e a anotação semântica de OAs.

Um Sistema multiagente para o Simulador Soccerserver

O interesse de pesquisa da comunidade de Inteligência Artificial em Sistemas Multiagentes tem gerado o crescimento da utilização de técnicas de agentes nas mais diversas áreas da ciência da computação. Isso ocorre, principalmente, devido à variedade de aplicações em que esses sistemas podem ser usados, como por exemplo: jogos de computadores, interfaces adaptativas, simulação e controle de processos industriais. The Robot World Cup Initiative (RoboCup) é uma tentativa de estimular a área de Inteligência Artificial e, principalmente de Sistemas Multiagentes, por promover um problema padrão, jogar futebol, onde uma ampla cadeia de tecnologias podem ser integradas, examinadas e comparadas. A utilização do ambiente da RoboCup para a simulação de uma partida de futebol (simulador Soccerserver) permite a avaliação de diferentes técnicas de Sistemas Multiagentes (planejamento de estratégias, conhecimento em tempo real, colaboração de agentes, princípios de agentes autônomos, entre outros) e estimula as pesquisas, investigações e testes que possibilitem a construção gradativa de agentes avançados. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um time de futebol para o simulador Soccerserver. A idéia principal é desenvolver agentes jogadores que demonstrem um nível considerável de competência para a realização de suas tarefas, como percepção, ação, cooperação, estratégias pré-definidas, decisão e previsão. Inicialmente, apresenta-se uma visão geral sobre Inteligência Artificial Distribuída e sobre o simulador Soccerserver, pré-requisitos para o restante do trabalho. A seguir, é realizado um estudo sobre algumas arquiteturas de agentes (clientes) do Soccerserver. A arquitetura proposta na dissertação, suas principais características e a sua materialização em um protótipo desenvolvido correspondem à parte principal do trabalho. Finalmente são apresentados os testes realizados e as conclusões do trabalho.

Formação de grupos colaborativos em um ambiente multiagente interativo de aprendizagem na internet : um estudo de caso utilizando sistemas multiagentes e algoritmos genéticos

Este texto apresenta a tese de doutorado em Ciência da Computação na linha de pesquisa de Inteligência Artificial, dentro da área de IAD – Inteligência Artificial Distribuída (mais especificamente os Sistemas Multiagentes – SMA). O trabalho aborda a formação de grupos colaborativos em um ambiente multiagente interativo de aprendizagem na web, através da utilização de técnicas de Inteligência Artificial. O trabalho apresenta a definição e implementação de uma arquitetura de agentes modelados com algoritmos genéticos, integrada a um ambiente colaborativo de aprendizagem, o TelEduc. Inicialmente faz-se um breve estudo sobre as áreas envolvidas na tese: Informática na Educação, Educação a Distância, Inteligência Artificial, Inteligência Artificial Distribuída e Inteligência Artificial Aplicada à Educação. Abordam-se, também, as áreas de pesquisa que abrangem os Sistemas Multiagentes e os Algoritmos Genéticos. Após este estudo, apresenta-se um estudo comparativo entre ambientes de ensino e aprendizagem que utilizam a abordagem de agentes e a arquitetura proposta neste trabalho. Apresenta-se, também, a arquitetura de agentes proposta, integrada ao ambiente TelEduc, descrevendo-se o funcionamento de cada um dos agentes e a plataforma de desenvolvimento. Finalizando o trabalho, apresenta-se o foco principal do mesmo, a formação de grupos colaborativos, através da implementação e validação do agente forma grupo colaborativo. Este agente, implementado através de um algoritmo genético, permite a formação de grupos colaborativos seguindo os critérios estabelecidos pelo professor. A validação do trabalho foi realizada através de um estudo de caso, utilizando o agente implementado na formação de grupos colaborativos em quatro turmas de cursos superiores de Informática, na Região Metropolitana de Porto Alegre, em disciplinas que envolvem o ensino de programação de computadores.

Uma arquitetura multiagentes para sistema educacional baseado na web semântica

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Adequabilidade da arquitetura corporativa à gestão estratégica da Câmara dos Deputados

Analisa em que grau os elementos, métodos e artefatos preconizados pela arquitetura corporativa podem ser adequados ao processo de gestão estratégica na Câmara dos Deputados da República Federativa do Brasil. Essa adequabilidade se dá na medida em que houver o aproveitamento de esforço desprendido na implantação da gestão estratégica, em termos de criação de cultura organizacional, de aproveitamento de metodologias e artefatos já utilizados, e simultaneamente permitir sua evolução ao responder questões não atendidas pelo atual modelo. São descritos os principais conceitos relacionados à arquitetura corporativa e os modelos de referência Zachman e TOGAF 9.1, incluindo o processo de desenvolvimento da arquitetura - ADM (Architecture Development Method), bem como o Metamodelo de Conteúdos. Também são apresentados conceitos relacionados ao planejamento estratégico e formulação da estratégia, o Balanced Scorecard - BSC e o processo de Gestão Estratégica construído e utilizado na Câmara dos Deputados. Para se relacionar os elementos da Gestão Estratégica da Câmara dos Deputados com os elementos preconizados pelo modelo TOGAF 9.1, construiu-se uma tabela com a relação entre as entidades previstas no modelo TOGAF 9.1 e práticas da Gestão Estratégica da Câmara dos Deputados. Para avaliar o grau de contribuição da arquitetura corporativa para enfrentar questões ainda não resolvidas na gestão estratégica daquela instituição, elaborou-se um quadro contendo a relação entre as questões estratégicas e artefatos do modelo TOGAF 9.1 que endereçam essas questões. Para facilitar o entendimento das entidades do Metamodelo de Conteúdos, elaborou-se um glossário com os termos utilizados neste componente do TOGAF 9.1. Concluiu-se pela adequação da arquitetura corporativa ao processo de gestão estratégica da Câmara dos Deputados, de acordo com os critérios definidos previamente.

Serviço de intercâmbio de material bibliográfico da Biblioteca da Câmara dos Deputados : uma proposta de melhoria que contemple a arquitetura da informação

Proposta de melhoria do Serviço de Intercâmbio da Biblioteca da Câmara dos Deputados a partir da adoção de um novo modelo balizado pela Arquitetura da Informação e que contemple os recursos tecnológicos atualmente disponíveis. Dentre as justificativas para esta proposta estão a necessidade de modernização para manutenção do serviço, um dos pilares do desenvolvimento de coleções; e o alinhamento deste serviço ao comportamento do usuário pela busca de informação, que vem mudando após o advento da internet. A pesquisa é do tipo exploratória que apresenta a revisão de literatura como base para a fundamentação teórica, na qual são discutidos os aspectos teóricos do desenvolvimento de coleções na modalidade de aquisição por doação, realizada por meio do serviço de intercâmbio entre as bibliotecas. No procedimento metodológico foi feito um estudo no Serviço de Intercâmbio da Biblioteca da Câmara dos Deputados para obter os dados estatísticos que quantificam essa atividade. Foi elaborado um questionário, e enviado as 14 bibliotecas da Rede RVBI para conhecer o funcionamento do serviço de intercâmbio em cada uma delas. Com base nas respostas advindas do questionário foi sugerida a criação de um catálogo coletivo de acesso público via web, nos moldes do Portal Estante Virtual, para centralizar e gerenciar as atividades de intercâmbio de publicações. Os objetivos do catálogo são centralizar as informações e substituir um serviço pouco automatizado nas bibliotecas, outros objetivos do catálogo são agilizar a troca de publicações entre bibliotecas, propiciar economia de espaço, de recursos humanos e financeiros ao otimizar as rotinas e promover a democratização das listas de doações para um número maior de bibliotecas.

Diário da Câmara dos Deputados : uma proposta de requisitos de organização e arquitetura da informação para a representação da informação na Biblioteca Digital da Câmara dos Deputados

Pretende verificar a conveniência do armazenamento do Diário da Câmara dos Deputados na Biblioteca Digital da Câmara dos Deputados, com vistas à recuperação do seu conteúdo informacional. A revisão de literatura ressalta a importância do DCD como fonte oficial de publicidade das atividades parlamentares, bem como traz a fundamentação da Biblioteca Digital como repositório institucional e ferramenta importante para apoiar a organização e recuperação da informação bibliográfica na Câmara dos Deputados. O objetivo geral do estudo consistiu em propor um conjunto de metadados de descrição física e temática como requisitos para a organização e representação dos conteúdos informacionais do DCD. A metodologia utilizada permitiu, além do embasamento teórico, a análise dos sistemas de informação da Casa Legislativa, os conteúdos do Diário e, por meio da aplicação de questionário, verificar a visão dos usuários da Coordenação de Relacionamento, Pesquisa e Informação sobre a recuperação das informações do Diário a partir dos sistemas de informação corporativos e locais. Em conclusão constatou-se que a grande maioria das informações publicadas no DCD é passível de recuperação em diversos sistemas de informação, o que, no entanto, não garante a qualidade e tempestividade na recuperação.