A análise da informação contida em seqüências genéticas tem ganho cada vez mais importância nos dias atuais. A chamada anotação genética tem o objetivo de, a partir de uma ou mais seqüências, determinar suas características estruturais e funcionais. Muitos processos de anotação já foram realizados com êxito aumentando consideravelmente nosso conhecimento acerca do mecanismo genético de diversos organismos. A re-anotação genética é um processo que visa revisar o resultado da anotação, em virtude da disponibilidade de novas informações. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de re-anotação automática, onde tarefas de análise repetitivas podem ser automatizadas e os dados na anotação re-analisados periodicamente, a fim de que possíveis modificações possam ser detectadas. O sistema é baseado na tecnologia de agentes. Cada agente é responsável pela execução de diferentes ferramentas de bioinformática. Ao final do processo, os resultados individuais são combinados a fim de atingir o objetivo da análise. O sistema demonstrou eficácia na análise realizada em organismos procariontes durante a fase de validação. Ambientes de re-anotação como este são ferramentas interessantes a serem futuramente integradas a sistemas de anotação existentes. / The analysis of the information present in genetic sequences is gaining more importance nowadays. The genetic annotation aims to determine structural and functional characteristics of the sequences. Many annotation processes have already been carried out, improving our knowledge about the genetic mechanism of several organisms. The genetic re-annotation is a process that aims to review the annotation results when new information is available. This work presents an automatic re-annotation system where repetitive analysis tasks can be automated and annotation data are periodically re-analysed in order to detect possible differences. The system is based on the agent technology and each agent must execute different bioinformatics tools and merge its results in order to reach the analysis goals. The system proved to be efficient on the analysis carried out in procariotic organisms in the validation process, becoming an interesting tool to be integrated in annotation systems in the future.

Esta dissertação de mestrado está inserida no trabalho desenvolvido pelo grupo de pesquisa GIA/UFRGS e situa-se na área de Inteligência Artificial aplicada à Educação à Distância apresentando uma arquitetura distribuída no desenvolvimento de Ambientes de Ensino Inteligentes. A Web facilita aos alunos encontrarem informações relevantes ao estudo que estão fazendo. Outra vantagem do ensino na Web é o indivíduo ser sabedor da existência da informação e de onde ela se localiza para que no momento adequado a acesse. Porém, o progresso que se poderá ter na área de informática aplicada à educação dependerá da adequação e qualidade do software educacional a ser utilizado. Por isso, temos que ter software de ensino inteligentes, que possam trazer esta qualidade e adequação conforme o aluno que está tentando adquirir um certo conhecimento. O objetivo principal do presente trabalho se propõe a estudar as diferentes técnicas e mecanismos de se construir um modelo do aluno adaptativo na Web, aplicáveis em um cenário de educação à distância, a partir de um ambiente distribuído de ensino-aprendizagem inteligente baseado em uma arquitetura multiagentes que contempla o paradigma de ensino cooperativo (uma sociedade de agentes humanos e artificiais, que cooperam para alcançar um objetivo comum). Além disso, o trabalho propõe o uso de estratégias de ensino segundo regras estipuladas pelo especialista. O agente responsável por este controle observa as modificações do comportamento do aprendiz durante a sua interação no ambiente, e seleciona uma estratégia de acordo com o desempenho do aprendiz. / This master’s degree dissertation was developed within the research group GIA/UFRGS, and is located in the field of Artificial Intelligence applied to distance learning, presenting a distributed architecture to develop intelligent teaching environments. The Web make easier for students to find important information for the study hey are performing. Another advantage of learning on the Web is that one knows the information exist and where they are located in order to access it at the right moment. However, the advances in the area of learning applied computing will depend of the adaptation and quality of the educational software used. Thus, we need intelligent teaching software, which can bring us this quality and adaptation according to the student that is trying to acquire some knowledge. The main goal of this work is to propose to study the different techniques and mechanisms for building an adaptive student model on the Web, that are applicable in a distance learning scenario, from an intelligent teaching-learning distributed environment based in a multi-agent architecture that contemplate the cooperative teaching paradigm (a society of human and artificial agent, which cooperate to reach a common goal). In addition, this work proposes the use of teaching strategies according to rules given by the specialist. The agent responsible for this control observes the apprentice behavioral changes during his interaction with the environment and selects a strategy according to the apprentice performance.

Este trabalho está inserido no grupo de Inteligência Artificial da UFRGS e contribui com os estudos que estão sendo realizados pela Profª. Magda Bercht, ambos sob orientação da Profa. Rosa Maria Viccari. Situa-se na área de Inteligência Artificial, Inteligência Artificial Aplicada à Educação, Sistemas Tutores Inteligentes e Agentes. O objetivo deste trabalho é propor a arquitetura de um agente capaz de identificar fatores motivacionais e afetivos pela monitoração das ações do usuário através da interface de um STI. Esta proposta inclui a descrição de um protótipo e descrição em detalhes de diversos itens necessários à integração, entre os quais estão: a arquitetura do STI utilizado, o sistema de comunicação utilizado pela sociedade de agentes, a interface e os requisitos necessários. Inicialmente, apresentam-se algumas estruturas de STI e alguns conceitos de agentes, seguidos de conceitos sobre emoção e afetividade. Em seguida apresentam-se as estratégias de identificação de três importantes fatores motivacionais e afetivos: Independência, Confiança e Esforço. Também são apresentados os requisitos mínimos necessários para aplicação das estratégias de identificação e integração do agente em um STI. / This work is inserted in the group of Artificial Intelligence of UFRGS and it contributes with the studies that are being accomplished by Magda Bercht. These studies are both under the guidance of Rosa Maria Viccari. They are focus the areas of Artificial Intelligence, Artificial Intelligence applied to the education, Intelligent Tutoring Systems, and Agents. The objective of this work is to propose an agent's architecture able to identify motivational and affective factors for the monitoring of the user's actions through the interface of an ITS. This proposal includes the description of a prototype and details of several items necessary to the integration. Among these are: the used ITS architecture, the communication system used by the agents' society, the interface, and the necessary requirements. Initially, some structures of ITS and some agents' concepts, followed by concepts about emotion and affectivity are presented. After, we present identification of identification of three important motivational and affective factors: Independence, Confidence and Effort. The necessary minimum requirements for application of the identification strategies and the agent's integration in an ITS are also presented.

Os seres humanos dependem da interação social para desenvolver-se e evoluir, principalmente nos aspectos cognitivos. Este princípio é abordado principalmente por autores como Vigotsky (1998), que considera a interação social como o motor do desenvolvimento cognitivo humano. Em contrapartida, no caso das pessoas com autismo, conforme Hobson (1993), a sua característica principal é a limitação ou deficiência que apresenta na sua capacidade de ter um “sentido da relação pessoal” e de experimentar essa relação, ou, dito de outra forma, de criar um significado para a interação social e, consequentemente, participar da mesma. Essa limitação de comunicação de pessoas com autismo se caracteriza na dificuldade de utilizar, com sentido, todos os aspectos da comunicação verbal e não-verbal. Incluindo gestos, expressões faciais, linguagem corporal, ritmo e modulação da linguagem verbal, da ecolalia. A interação social, antes realizada através das relações presenciais, foi, ao longo da história, transformando-se através da interposição de inúmeras formas de mediação, entre as quais encontramos as comunicações mediadas por computador. Apesar do amplo uso do computador na educação especial, ainda são poucas as pesquisas que abordam o uso desta tecnologia na interação com pessoas com autismo, principalmente no que se refere ao seu uso como ferramenta para mediação de comunicação. Isto foi, sem dúvida, um dos motivos que levaram a pesquisar mais sobre o assunto e que acabou gerando esta pesquisa. Assim, esta pesquisa visa identificar como podemos inferir computacionalmente, a partir da análise de uma conversação online com um sujeito com autismo, os déficits de comunicação presentes nessa conversação de tal forma que possa ser oferecido algum tipo de compensação utilizando agentes inteligentes. Este mecanismo de compensação deve melhorar a comunicação e, consequentemente, a interação social, como pode ser percebido apenas com a utilização de um simples comunicador como o MSN. Podemos destacar os resultados da pesquisa, pois obtivemos uma efetividade grande no que diz respeito à detecção dos principais déficits conversacionais de pessoas com autismo. Dentre os déficits selecionados para detecção, encontram-se ecolalia, ausência de interação, interação reativa, ausência de saudação e inversão pronominal. É importante salientar que todos os diálogos coletados e que apresentaram déficits durante a fase inicial foram submetidos ao sistema multiagentes, comprovando a sua eficiência. / Human beings depend on social interaction to develop and evolve, mainly in relation to cognitive aspects. This principle is mainly approached by authors like Vygotsky (1998) who considers social interaction an engine of the human cognitive development. On the other hand, in case of people with autism, according to Hobson (1993), its main characteristic is constraint or deficiency that is demonstrated in its capacity of having a “sense of personal relationship” and of experiencing this relationship, that is, of creating a meaning for social interaction and, as a result, to participate of it. This communication constraint of people with autism is characterized by the difficulty to use all aspects of verbal and non-verbal communication meaningfully, including gestures, facial expressions, body language, rhythm, and modulation of verbal language, of echolalia. Previously carried out through in contact relationships, social interaction has been changed through overlapping of countless ways of mediation of which communications mediated through computer are found. Despite the ample use of computer in special education, yet there are a few studies that address the use of this technology in the interaction with people with autism, mainly when it refers to its use as a tool for mediating communication. This was one of the reasons that triggered me to investigate more about autism, and this study is a result of this investigation. Therefore, this investigation aims to identify how one can infer computationally, starting from the analysis of an on-line conversation with the subject with autism, the deficits of communication present in this conversation in a way that some kind of compensation using intelligent agents can be offered This mechanism of conversation should improve communication and, consequently, social interaction, as it can only be noticed by the use of a simple communicator such as MSN. The results of this study can be highlighted as of great effectiveness regarding detection of main conversational deficits of people with autism. Among the deficits selected for detection are echolalia, absence of interaction, reactive interaction, lack of greeting ritual and inversions with pronouns. It is relevant to emphasize that all collected dialogs that present deficits during the initial phase were submitted to the multi-agent system (MAS) in order to certify of their efficiency.

Atualmente pesquisadores de inteligência artificial buscam métodos para solucionar problemas de aprendizado por reforço que estão associados a uma grande quantidade de recursos computacionais. Em cenários multiagentes onde os espaços de estados e ações possuem alta dimensionalidade, as abordagens tradicionais de aprendizado por reforço são inadequadas. Como alternativa existem técnicas de generalização do espaço de estados que ampliam a capacidade de aprendizado através de abstrações. Desta maneira, o foco principal deste trabalho é utilizar as técnicas existentes de aprendizado por reforço com aproximação de funções através de tile coding para aplicação nos seguintes cenários: presa-predador, controle de tráfego veicular urbano e jogos de coordenação. Os resultados obtidos nos experimentos demonstram que a representação de estados por tile coding tem desempenho superior à representação tabular. / Nowadays, researchers are seeking methods to solve reinforcement learning (RL) problems in complex scenarios. RL is an efficient, widely used machine learning technique in single-agent problems. Regarding multiagent systems, in which the state space generally has high dimensionality, standard reinforcement learning approaches may not be adequate. As alternatives, it is possible to use techniques that generalize the state space to enhance the ability of the agents to learn through the use of abstraction. Thus, the focus of this work is to use an existing reinforcement learning technique, namely tile coding, that is a better form of state representation. This kind of method is key in scenarios where agents have a high number of states to explore. In the scenarios used to test and validate this approach, our experimental results indicate that the tile coding state representation outperforms the tabular one.

Tese (doutorado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: f. 181-201 / Este trabalho é dedicado ao estudo da aplicação das teorias sociais para a construção de estruturas de relacionamento capazes de influenciar comportamentos locais gerados a partir de recompensas em indivíduos de um sistema multiagente. A interação entre m / This work is dedicated to study the application of the social theories to the construction of relationships structures able to influence local behaviors generated from individuals? rewards of a multiagent system. The interaction between coordination model

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, 2003 / Inclui bibliografias / Atualmente, as informações circulam com celeridade em organizações humanas, o que gera, internamente, dificuldades na preservação das mesmas, o que seria imprescindível para o auxílio à tomada de decisões. Os Sistemas de Apoio à Decisão (SAD), cuja função / Nowadays information circulates quickly in a human organization, what generates an internal difficulty in preserving inside the organization essential information to support decision-making. Decision Support Systems (DSS) aiding organizational decision-ma

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-29T08:54:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2586171 bytes, checksum: 35bda2aae8a23a13663ca9387bd0044b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T08:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2586171 bytes, checksum: 35bda2aae8a23a13663ca9387bd0044b (MD5) Previous issue date: 2015-12-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta uma proposta de modelagem do sistema imunológico (SI) humano. Mais especificamente, propõe a modelagem do SI por meio de sistema multiagente paralelo. O ser humano é exposto a uma quantidade imensurável de agentes não-próprios no decorrer de um dia. O fato de não sermos afetados pe- los mesmos se deve ao SI, uma vez que atua para manter a homeostase (equilíbrio orgânico). Então, estudar o comportamento deste sistema é fundamental, já que de- scobertas nesta área impactam na vida de todas as pessoas. Uma forma de investigar o comportamento do SI é por meio de simulações computacionais (experimentação in-silico). Mas, como o SI é grande e complexo, demanda muito processamento. Esta característica impõe algumas restrições para estas simulações, já que até o momento uma geração de frameworks que estava disponível, no mercado, eram os ABMS (do inglês Agent-basead mod-eling and simulation), que são indicados para testes mais simples. Por este motivo, neste trabalho foi utilizado o framework Flame que se enquadra na geração HPC (do inglês High Performance Computing). Este framework é usado para programação paralela com alto poder computacional. No entanto, para agilizar ainda mais o resultado dos experimentos, em uma parte do modelo, foi utilizada a programação para placa gráfica (GPU). A comparação entre a implementação deste trabalho e de outro SI artificial - o AutoSimmune aponta que a abordagem multiagente paralelo é superior aos ABMS antigos. / The research presented this dissertation deals with the human immune system (IS) simulation. More specifically, about modeling the IS by parallel multi-agent systems. Human beings are exposed to an immeasurable number of threatening microorgan- isms everyday. The fact of not being affected by these same is due to the IS, since it operates to maintain homeostasis (organic balance). Thus the study this system behavior is essential, as discoveries in this area may have impact on the lives of all people. One way to investigate the IS behavior is by means of computer simulations (experiment in-silico). But as the IS is very large and complex it requires a lot of computing power.The emergence of agent oriented systems has provided an alterna- tive approach to address many complex problems similar to the immune system, that requires distributed behavior, local decisions, and emerging global behavior from the interactions of their basic elements. However, despite providing a suitable tool for modeling complex distributed systems, implementations of multi-agent systems are limited by the available hardware architecture. A recent possibility to circumvent this problem is the use of graphics cards to implement such systems. Nevertheless, these devices reach the optimal performance when agents have homogeneous and simple behavior, which might not be the case of many problems. Systems such as simulators of the immune system, in addition to having a large number of agents with complex behavior, those agents communicate massively, indirectly, through dissemination of various substances in their environment. Diffusion of substances is something easily simulated in modern current graphics cards, but the problem is to provide the results of those simulations to thousands (or millions) of agents simultaneously. Therefore in this study we used the Flame framework. This frame- work is used for parallel programming with self computational power. However, to further expedite the result of the experiment, in a part of the model program was used for the graphic card. The comparison between the implementation of this work and another immune system points out that the parallel multi-agent approach is superior to the sequential implementation.

Este trabalho apresenta um framework que permite a programação de agentes capazes de perceberem seus próprios estados emocionais. O framework foi desenvolvido em Java com base na plataforma multi-agente Jason, estendendo a base de crenças de agentes Jason a fim de utilizar a ontologia afetiva desenvolvida. Além disso, o ambiente foi construído a partir de uma base de conhecimento que descreve rotinas em ambientes simulados. Um mecanismo de avaliação das emoções baseando-se nas anotações dos objetos foi construído apoiado por uma ontologia de preferência sobre essas anotações. Dessa forma, aplicações de entretenimento poderiam utilizar o sistema ou as bases de conhecimento apresentadas para diferentes propósitos. A criação de um mapa onde os personagens atuam, e a criação da rotina de cada personagem e suas preferências são alguns exemplos de utilizações. Para validação do framework desenvolvido, dois exemplos foram construídos. O primeiro utilizou a maior parte dos grupos afetivos da ontologia proposta, com a finalidade principal de demonstrar o modelo implementado. Já o segundo usa apenas um grupo emotivo e serve para demonstrar a utilização conjunta de todas as ontologias apresentadas. / This work presents a framework built on top of the Jason platform (BORDINI et al., 2004) to allow the development of software agents that have emotional states. The framework was developed in Java and extends the belief base of Jason agents so as to use an ontology for the OCC affective model (ORTONY; COLLINS; CLORE, 1988) that has been created as part of this work. The developed belief base allows an agent to perceive its own emotions throw inferring new beliefs based on the agent’s appraisal of the state of the environment. In addition, a model of agents’ routine tasks was defined, as was a model for agents’ preferences about aspects of environment, helping automate the ascription of emotional states. Finally, in order to validate the developed framework, two applications were developed. The first demonstrates the use of various different emotions from the affective model and the second uses in a single application all the ontologies and models developed as part of this work.

Nossa incapacidade em compreender todos os fatores responsáveis por fenômenos naturais faz com que tenhamos que recorrer a simplificações na representação e na explicação destes. Por sua vez, a forma com que representamos e pensamos a respeito destes fenômenos é influenciada por fatores de natureza interna, como o nosso estado psicológico, ou então de natureza externa, como o ambiente social. Dentre os fatores externos, o ambiente social, ou contexto social, é um dos que tem maior influência na forma que pensamos e agimos. Quando estamos em grupo, mudamos a todo instante a forma com que resolvemos problemas em resposta ao contexto que nos cerca. Entretanto, esta característica até então foi pouco explorada em modelos computacionais de resolução coletiva de problemas. Este trabalho investiga o impacto do contexto social na resolução coletiva de problemas. Nós apresentaremos evidências de que o contexto social tem um papel importante na forma com que o grupo e o indivíduos se comportam. Mais precisamente, nós mostraremos que a centralidade de um indivíduo na rede social nem sempre é um bom preditor de sua contribuição quando o mesmo pode adaptar sua estratégia de busca em resposta ao contexto. Além disso, mostraremos que a adaptação ao contexto social por parte dos indivíduos pode melhorar o desempenho coletivo, facilitando a convergência para soluções boas; e que a diversidade de estratégias de resolução do problema não leva necessariamente a uma diversidade de soluções na população; e que, mesmo que o contexto social seja percebido da mesma forma pelos indivíduos, a forma com que eles reagem pode levar a diferentes resultados. Todos estes resultados suportam a ideia de que o contexto social deve ser considerado em experimentos com resolução social de problemas. Por fim, concluímos o trabalho discutindo o impactso do mesmo e apontando novos problemas a serem investigados. / Our inability to perceive and understand all the factors that account for real-world phenomena forces us to rely on clues when reasoning and making decisions about the world. Clues can be internal such as our psychological state and our motivations; or external, such as the resources available, the physical environment, the social environment, etc. The social environment, or social context, encompasses the set of relationships and cultural settings by which we interact and function in a society. Much of our thinking is influenced by the social environment and we constantly change the way we solve problems in response to our social environment. Nevertheless, this human trait has not been thoughtfully investigated by current computational models of human social problem-solving, for these models have lacked the heterogeneity and self-adaptive behavior observed in humans. In this work, we address this issue by investigating the impact of social context in social problem solving by means of extensive numerical simulations using a modified social model. We show evidences that social context plays a key role in how the system behaves and performs. More precisely, we show that the centrality of an agent in the network is an unreliable predictor the agent’s contribution when this agent can change its problem-solving strategy according to social context. Another finding is that social context information can be used to improve the convergence speed of the group to good solutions and that diversity in search strategies does not necessarily translates into diversity in solutions. We also determine that even if nodes perceive social context in same way, the way they react to it may lead to different outcomes along the search process. Together, these results contribute to the understanding that social context does indeed impact in social problem-solving. We conclude discussing the overall impact of this work and pointing future directions.