[pt] A tecnologia de agentes tem ganho destaque, tanto na academia quanto na indústria, no que se refere ao desenvolvimento de sistemas distribuídos. Linguagens de modelagem e processos de desenvolvimento foram criados para documentar e formalizar o desenvolvimento de sistemas baseados em agentes. Entretanto, as linguagens de modelagem existentes ou se baseiam em noções de uma tecnologia de desenvolvimento anterior (orientação a objetos) ou não possuem artefatos (modelos) que denotam as características de agência existentes no sistema. Esta tese propõe uma linguagem de modelagem para sistemas baseados em agentes, a LM-SMA, que gera artefatos (modelos) que mostram a modelagem de aspectos de agência, tais como adaptação, aprendizado, interação e autonomia. A LM-SMA ainda possui artefatos que permitem a modelagem da parte do sistema que não é composta por agentes, por meio de ontologias. / [en] The agent technology is gaining acceptance, both in academy and industry, with regards to distributed systems development. Modeling languages and development processes were created to formalize the development of agent based systems. Nevertheless, existing modeling languages are either based on previous development methods (object oriented) or they do not have artifacts (models) that show the agency characteristics that exist in a system. This thesis proposes a modeling language, for agent based systems, that generates artifacts that model agency aspects, such as adaptation, learning, interaction and autonomy. The language has artifacts that allow the modeling of the non- agent part of an agent based system, using ontology.

[pt] As linguagens de modelagem de agentes visam representar o sistema e seus agentes através de diagramas, os quais permitem explicitar seus objetivos, planos e ações. Mesmo as linguagens fornecendo todos esses mecanismos de representação, alguns sistemas ainda não podem ser expressos de maneira ideal, pois tais linguagens visam representar sistemas inteiros e não uma linha de produção com várias instâncias. O método proposto visa num primeiro momento determinar o mapeamento dos pontos de flexibilização em agentes de software. Planos e ações podem ser flexibilizados por apresentarem características de variabilidade. A variabilidade pode ser interpretada de duas formas: a variabilidade de planos que possibilita que um agente tenha vários planos distintos, acarretando aplicações distintas em função do seu plano; e a variabilidade de ações que possibilita que ações sejam executadas de maneiras distintas o que também acarreta aplicações distintas. Com isso podem ser observadas ações e planos abstratos que serão herdados por outras ações e planos concretos e que definirão uma instância para novas aplicações. Para isto o método proposto utiliza diagramas, tags e documentação para guiar a instanciação dos planos e ações. Esses agentes gerarão instâncias de aplicações devido seus planos e ações os quais determinam uma linha de produto de software e conseqüentemente a idéia de framework. Esta abordagem traz para o mundo dos agentes as vantagens observadas com o uso destas técnicas em orientação a objeto. Além disso, as linguagens atuais poderão utilizar concomitantemente tal método. Os benefícios da solução serão apresentados através de estudos de caso. / [en] The current agents´ modeling languages aim at representing the system and theirs agents in a clear way by diagrams, which permit shows theirs goals, plans and actions. Even with all provided by the language, some systems can´t be represented a correct form yet, because the current agents´ modeling languages represent only a whole system and not a product line. In this way the method proposed tries to determine a mapping of the flexibility points into software agents. The flexibility points into agents are defined to theirs plans and actions. Such points can be flexible if show a variability characteristic. The variability is presented by two points of view: the variability of plans and variability of action, where the variability of plans can enable many distinct plan for an agent, in other words, accept distinct applications for each one of theirs plans; and the variability of actions that enable the actions are executed in distinct form that result in distinct applications. With that, we can see an abstract actions and abstract plans will be inherited by the concrete actions and concrete plans, and that in the future will define new applications. For this the method uses the diagrams, tags and documentation. The documentation is used like a guide in a plan instance and action instance. After, these agents can generate the instance of new applications by yours owner plans and actions that´s determine the software product line and consequently it is possible to use the framework idea. With this approach it is possible to introduce into agent world all the advantage of frameworks and product lines, techniques that are traditionally used in object orientation. Moreover, the approach can be used concomitantly with current agents´ modeling languages. The benefits of the approach will be shown in more details through a case study.

[pt] Sistemas multi-agentes (SMA) diferem de sistemas que não são baseados em agentes devido ao fato dos agentes serem unidades autônomas capazes de ações flexíveis e inteligentes. Por este motivo é proposto na literatura um grande número de metodologias, frameworks e linguagens para dar apoio a construção deste tipo de sistema. Muitas dessas metodologias e suas ferramentas provêm da comunidade de inteligência artificial e estão focadas em uma arquitetura específica de agentes. Este trabalho propõe o uso da arquitetura Model Driven Architecture (MDA), descrita pela OMG, no processo de desenvolvimento de SMA. MDA é uma arquitetura para desenvolvimento de software estruturada em etapas de modelagem que dá suporte a todo o ciclo de desenvolvimento de um sistema. O processo de desenvolvimento proposto está dividido de acordo com as etapas apresentadas por MDA. Na etapa PIM, onde são especificados modelos independentes de plataforma, propomos a utilização da linguagem de modelagem MAS-ML para SMA. Na etapa PSM, onde são definidos modelos específicos de plataforma, propomos utilizar a linguagem de modelagem UML. Os modelos MAS-ML definidos na etapa PIM são transformados em modelos UML na etapa PSM com base em um framework para implementação de SMA utilizando orientação a objetos. Na ultima etapa do desenvolvimento, o código da aplicação é gerado a partir dos modelos UML. Este trabalho detalha as etapas PIM e PSM do processo de desenvolvimento de SMA e as transformações necessárias para a geração de código. Para demonstrar a aplicação do processo proposto são apresentadas duas aplicações de SMA desenvolvidas utilizando o mesmo. Ao final, apresenta-se a ferramenta MAS-ML Tool desenvolvida para dar apoio ao processo de desenvolvimento proposto. Esta ferramenta implementa todas as etapas presentes no processo, permitindo assim a implementação de SMA a partir de sua modelagem. / [en] Multi-agent systems (MAS) differ from non-agent systems because agents are intended to be autonomous units capable of flexible and intelligent actions. For this reason it is proposed in the literature a great number of methodologies frameworks and languages to support the development of these systems. Several methodologies and their tools are come from artificial intelligent community and are focused in a specific agent architecture. This work proposes the use of the Model Driven Architecture (MDA), described by OMG, in the development process of MAS. MDA specifies a structured software development process in modeling stages that supports all system development life cycle. The proposed development process is divided according to the MDA stages. In PIM stage, where platform independent models are specified, we propose the use of MAS-ML modeling language for MAS. In PSM stage, where platform specific models are specified, we propose the use of UML modeling language. The MASML models defined on PIM stage are transformed in UML models at PSM stage, based on an object-oriented framework for implementing MAS. In the last development stage, the application code is generated from UML models. This work details the PIM and PSM stages of the MAS development process and the models transformations to generate source code. To exemplify the applicability of the proposed MAS development process, two different MAS applications were developed based on the process. Finally, a MAS-ML tool is presented. Such tool was developed to support the proposed development process. The tool implements all stages presented in the process, allowing the modeling and implementation of MAS.

[pt] Este trabalho propõe a criação de um ambiente que dê suporte computacional ao desenvolvimento de sistemas multi- agentes, auxiliando o desenvolvedor durante o ciclo de vida de construção (da modelagem à implementação) destes sistemas. Estaremos utilizando o ANote como linguagem de modelagem para especificação e análise de sistemas multi-agentes e a arquitetura ASYNC para o processo de desenvolvimento. Ocorrendo assim, uma transformação dos diagramas do ANote para a arquitetura ASYNC. / [en] This work considers the creation of an environment that gives to computational support to the development of multi-agents systems, assisting the developer during the cycle of life of construction (the modeling to the implementation) of these systems. We will be using ANote as modeling language for specification and analysis of multi-agents systems and architecture ASYNC for the development process. Thus occurring, a transformation of the diagrams of ANote for architecture ASYNC.

[pt] Como um novo e poderoso paradigma para modelagem e implementação de sistemas de software, os sistemas multiagentes necessitam de metodologias, linguagens de modelagem, plataformas de desenvolvimento e linguagens de programação que explorem seus benefícios e características particulares. Contudo, diferentes metodologias, linguagens e plataformas para sistemas multiagentes propõem abstrações variadas e com definições muito diferentes. Nesse contexto, é necessário criar frameworks conceituais que definam as abstrações, seus relacionamentos e seus comportamentos. Como em qualquer novo paradigma para engenharia de software, o sucesso e a difusão de sistemas multiagentes requerem, entre outras tecnologias de software baseadas em agentes, linguagens de modelagem que explorem o uso de abstrações relacionadas a agentes e promovam o refinamento dos modelos de design para código. Esta tese contempla a definição de um framework conceitual para sistemas multiagentes chamado TAO e uma linguagem de modelagem para sistemas multiagentes chamada MAS-ML. Os objetivos desta tese são descrever os aspectos estáticos e dinâmicos das abstrações freqüentemente utilizadas em sistemas multiagentes definindo um framework conceitual, propor uma linguagem de modelagem que descreva diagramas estáticos e dinâmicos para modelar esses aspectos e descrever o refinamento dos modelos estáticos para código. / [en] As a powerful and new paradigm for designing and implementing software systems, multi-agent systems require methodologies, modeling languages, development platforms and programming languages that explore their benefits and their peculiar characteristics. However, different methodologies, languages and platforms for multi-agent systems propose very distinct and varied sets of abstraction. In this context, there is a need for creating a conceptual framework that defines the frequently used multi-agent system abstractions, their relationships and their behavior. As it is the case with any new software engineering paradigm, the successful and widespread deployment of multi-agent systems require modeling languages, among other agent-based software technologies, that explore the use of agentrelated abstractions and promote the traceability from the design models to code. This thesis contemplates the definition of a multi-agent system conceptual framework called TAO and of a multi-agent system modeling language called MAS-ML. Our goals are to describe the structural and dynamic aspects of the abstractions commonly used in multi-agent systems by defining a conceptual framework, to propose a modeling language that describes structural and dynamic diagrams to model such aspects and to present the traceability from the structural models into code.

[pt] O ensino de computação gráfica aplicada é de muita importância no processo de simulação computacional de problemas de engenharia. Atualmente, muitos programas de computador, de fácil utilização, têm melhorado este trabalho, como é o caso do MATLAB. A geração e manipulação de um modelo geométrico, que é a forma mais realista e apropriada de representar o problema a ser estudado, são etapas muito importantes na simulação computacional. O uso do mouse permite que estas etapas se tornem mais interativas e de fácil compreensão. Por este motivo, neste trabalho desenvolve-se uma classe genérica no contexto da programação orientada a objetos, no ambiente MATLAB, que permite gerenciar eventos de mouse em um canvas. O objetivo desta classe é ser utilizada no desenvolvimento de programas gráficos e interativos em MATLAB, principalmente para fins educacionais. Visando atender a essas expectativas, adotou-se a Orientação a Objetos, que possibilita a criação de códigos reutilizáveis. Aliada a essa técnica, utiliza-se a Unified Modeling Language, uma linguagem gráfica que permite a visualização, construção e documentação do desenvolvimento de um sistema computacional orientado a objetos. Para determinar o correto funcionamento e praticidade da classe desenvolvida, são implementadas duas aplicações interativas no software MATLAB; a primeira para desenhar pórticos planos em 2D e a segunda para demostrar o funcionamento do círculo de Mohr para estado plano de tensões. / [en] Teaching of applied computer graphics is of great importance in computational simulation of engineering problems. Currently, many user- friendly computer programs have improved this work, as is the case with MATLAB. The generation and manipulation of a geometric model, which is a more realistic and appropriate way to represent the problem to be studied, are very important steps in the computational simulation. The use of the mouse allows these steps to become more interactive and easy to understand. For this reason, in this work a generic class is developed in the context of object-oriented programming (OOP) in the MATLAB environment, which allows managing mouse events in a canvas. The goal of this OOP class is to be used as a base class in the development of graphics and interactive programs in MATLAB, mainly for educational purposes. In order to meet these expectations, an OOP paradigm was adopted, which enables the creation of reusable codes. Together to this technique, the Unified Modeling Language (UML) is used, a graphic language that allows the visualization, construction and documentation of the development of an object oriented computational system. To determine the correct functioning and practicality of the developed class, two interactive applications are implemented in MATLAB; the first to draw frame structures in 2D and the second to demonstrate the Mohr circle for stress state.

[pt] Valores de usuário são um fator importante no design de software, mas nem sempre são considerados de forma explícita no processo de design. Ao tomar decisões de design, valores de usuários podem se perder junto aos viéses dos designers relacionados a seus próprios valores. Para evitar esse problema, este trabalho estuda a integração de valores de usuários com técnicas de design rationale, especificamente Questões, Opções e Critérios (QOC), e como essa integração é refletida em um artefato de design resultante (um diagrama de interação usando MoLIC). Conduzimos dois estudos separados com estudantes de Ciência da Computação no Rio de Janeiro. No primeiro estudo, vimos que valores de usuários podem ser integrados com design rationale usando notações informais, como circulando ou sublinhando as opções ou critérios associados a valores de usuários. As decisões tomadas com o método QOC usando valores de usuário resultaram em impactos relevantes nos diagramas MoLIC. Participantes que realizaram as atividades para usuários com valores bem definidos tiveram resultados mais ricos do que aqueles com usuários mais genéricos. No segundo estudo, vimos que designers conseguem reconhecer quando valores de usuários são incorporados em artefatos de design. Esses resultados são estimulantes para continuar a pesquisar valores de usuários, com possibilidades de desenvolver novos métodos ou de atualizar técnicas e notações existentes, como QOC ou MoLIC, para dar suporte a valores de usuários. / [en] User values are a significant part of designing software, but are not always considered explicitly in the design process. When making design decisions, user values can get lost among the designers own biases regarding their values. To avoid this pitfall, this work studies the integration of user values with design rationale techniques, namely Questions, Options, and Criteria (QOC), and how this integration reflects on a resulting design artifact (in particular, an interaction diagram using MoLIC). We performed two separate studies with Computer Science students in Rio de Janeiro. In the first study, we found that user values can be integrated into design rationale using informal notations, such as circling or underlining the options or criteria related to user values. The decisions made with the QOC method using user values did result in relevant impacts on MoLIC diagrams. Participants who performed activities for users with strong values had richer results than those for more generic users. In a second study, we found that designers can recognize when user values are embedded into design artifacts. These results are encouraging to continue research regarding user values, with possibilities of developing new methods or updating existing techniques and notations such as QOC or MoLIC to explicitly support user values.