Made available in DSpace on 2016-06-02T20:12:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2315.pdf: 835286 bytes, checksum: bb4fc006ed09b9b9f8cb1920ee0092de (MD5) Previous issue date: 2009-03-27 / The thesis main goal is to analyze the various forms of relationship between subjects and technical-objects, with emphasis on the use of digital computers and, particularly, softwares called smart agents. The thesis analyzes the space and its qualitative changes in actuality, from the concept of space as a human production, analyzing how the changes underway in the environment affect our subjectivities and, conversely, how we affect our environments. There are presented arguments about the possibilities of survival for the naked man in these new spaces, unless it is properly updated with the latest technology - sensory and motor prostheses. There is a discussion about the use of space as a part of the thought process and about the abstract space par excellence, the virtual worlds. From the discussions of space, the thesis proposes reflections about the body that will be included in these new spaces. There is presented a pattern for the use of artifacts by man and its effects on subjectivity. The body that is increasingly appropriating technical-objects, prosthetic body, establishing new relationships with technology and is a parabiotic system. Then, the thesis discusses the pattern applied to the use of intangible technical-objects (software). There are two conceptual proposals, about the possibility of considering the smart agents as one of the layers of dennett s model of consciousness (multiple drafts model). The second proposal, similar in approach, shows that smart agents can be considered as modules under the model of conscience of Fodor. The thesis brings thoughts about the possibility of considering smart agents as autonomous and independent the Artificial Intelligence. It presents a conceptual proposal, which is the definition of objective states that may not be objectively treated, as a possible root to the possibility of autonomy in computing machines. The conclusions of the thesis indicate a growing difficulty in discerning the boundaries between minds and digital machines, in a world of hybrids cognitive systems. / A tese tem como objetivo principal refletir sobre as várias formas de relação entre sujeitos e objetos-técnicos, com ênfase para a utilização dos computadores digitais e, particularmente, os softwares chamados agentes inteligentes. A tese analisa o espaço e suas mudanças qualitativas na atualidade, a partir do conceito do espaço como produção humana, analisando como as transformações em curso no ambiente afetam nossas subjetividades e, reciprocamente, como afetamos nossos ambientes. São discutidas as possibilidades de sobrevivência do homem nu nesses novos espaços, sem que esteja devidamente atualizado com as últimas novidades tecnológicas próteses sensoriais e motoras. O trabalho perpassa a discussão sobre o pensamento que se utiliza do espaço como elemento constituinte do próprio pensamento e reflete sobre o espaço abstrato por excelência, os mundos virtuais. A partir das discussões do espaço, a tese propõe reflexões sobre o corpo que vai se inserir nesses novos espaços. Discute-se o padrão de apropriação de artefatos pelo homem e seus efeitos na subjetividade. O corpo que se apropria crescentemente dos objetos técnicos, corpo protético, estabelece novas relações com a tecnologia, constituindo-se em um sistema parabiótico. Em seguida, a tese discute a manutenção do padrão de apropriação dos objetos-técnicos materiais em relação às formas de apropriação dos objetos-técnicos intangíveis (softwares). São apresentadas duas propostas conceituais inovadoras, quanto à possibilidade de se assumir os softwares (agentes inteligentes), entidades incorpóreas e autônomas, como uma das camadas da consciência, no âmbito do modelo dennettiano de uma consciência com múltiplas camadas (multiple drafts model). A segunda proposta, similar na abordagem, postula que os agentes inteligentes possam se configurar como módulos (faculdades verticais) no âmbito do modelo de consciência de Fodor. A tese traz reflexões sobre a possibilidade de autonomização completa dos agentes inteligentes e a sua instituição, ipso facto, como agentes a chamada Inteligência Artificial. Apresenta-se uma proposta conceitual original, que é a definição de estados objetais não objetiváveis como, possivelmente, uma primeira raiz para que se comece a discutir as possibilidades de singularização das máquinas computacionais. As conclusões da tese sinalizam para uma crescente dificuldade no discernimento das fronteiras entre mentes e máquinas digitais, em um mundo de sistemas cognitivos híbridos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:13:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2606.pdf: 930592 bytes, checksum: f4756c2d671b859733477486438959b2 (MD5) Previous issue date: 2009-03-06 / The research is an investigation about the phenomenon of the Laugh, from the studies of Henri Bergson and Sigmund Freud up to today's research on neuroscience, gelotology and several other studies on human behaviour. In order to better understand the Laugh, an accurate evaluation of the book " Laughter: An Essay on the Meaning of the Comic", by Henri Bergson is made as an attempt to better understand the main considerations set by the author, in his interpretation of this phenomenon as a Social Gesture and all the implications originated by such fact. In the second chapter of this study, Jokes and their Relation to the Unconscious , by Sigmund Freud, are closely analyzed in details, comparing Freud s and Bergson s approaches and analyzing the mechanisms proposed by Freud concerning the way the Joke works, pointing out the reasons why they would be told to others. The reading and analysis of this book are directed specifically to the study of the Laugh, not approaching any other aspect, relevant to the reading of Freud s work as a whole, which however, would deviate the focus of this work. All the efforts were dedicated to the comprehension of the jokes mechanisms studied by Freud as well as ways to obtain pleasure through them. At the end updated research is verified, such as the one from Richard Wiseman s Laugh Laboratory, that accomplished a worldwide research selecting which would be considered the funniest jokes by people. Also as an object of study there is the role of the mirror-neurones, an important finding that allows a clearer vision about primates and human s social behaviors. The possibility of the laughter to be a behaviour similar to the grooming of the primates is also raised, since both would be related to the exchange of pleasure among individuals viewing the benefit of the group. Following this line, a study is presented defining the laughter as a specific characteristic of the male gender, who would use this feature as an approach aiming at attracting a mate. There isn't a conclusive result, there is not a final word about the laughter because it is clear that in many circumstances the term ranges similar phenomena, which are not exactly the same. In the same way that there is multiple laughter, there are multiple areas that study the distinct variations of the Laugh. / A pesquisa é uma investigação sobre o fenômeno do Riso, partindo dos estudos de Henri Bergson e Sigmund Freud até as pesquisas atuais da neurociência, da gelotologia e dos variados estudos sobre o comportamento humano. Para compreender melhor o Riso, é feita uma avaliação detalhada do livro O Riso , de Henri Bergson, buscando compreender as considerações fundamentais estabelecidas pelo autor, na sua interpretação deste fenômeno como um Gesto Social e todas as implicações que derivam deste fato. No segundo capítulo deste estudo é analisado com detalhes O Chiste e sua relação com o Inconsciente , de Sigmund Freud, comparando as abordagens de Freud e Bergson e analisando os mecanismos propostos por Freud para o funcionamento do chiste e quais as razões pelas quais eles seriam contados. A leitura e análise deste livro são dirigidas especificamente ao estudo do Riso, deixando de abordar outros aspectos, importantes para a leitura da obra de Freud como um todo, mas que desviariam o foco deste trabalho. Todo o esforço foi dedicado à compreensão dos mecanismos do chiste estudados por Freud e das formas de obtenção de prazer através deles. Ao final, pesquisas atuais são estudadas, como as do Laboratório do Riso de Richard Wiseman, que realizou uma pesquisa mundial sobre quais seriam as piadas consideradas mais engraçadas pelas pessoas. Investiga-se também o papel dos neurônios-espelho, importante descoberta que permite uma visão mais clara sobre comportamentos sociais de humanos e primatas. A possibilidade de o riso ser um comportamento semelhante ao grooming dos primatas também é levantada, já que ambas seriam trocas de prazer entre indivíduos visando um benefício dentro do grupo. Nesta linha, é apresentado um estudo que define o riso como uma característica específica do gênero masculino, que usaria o recurso para aproximação da fêmea visando acasalamento. Não há um resultado conclusivo, não há uma palavra final sobre o Riso, pois se torna claro que em muitas circunstâncias o termo abarca fenômenos semelhantes, mas não exatamente iguais. Da mesma maneira que existem múltiplos risos, também existem múltiplas áreas que estudam as distintas variações do Riso.

O trabalho contextualiza historicamente, descreve e discute características de um possível perfil cognitivo dos engenheiros, atualizando-o em relação às necessidades da sociedade e da cultura contemporâneas, com base no paradigma multidisciplinar das Ciências Cognitivas, apresentado a partir da obra Como a mente funciona, de Steven Pinker, e em pesquisa bibliográfica sobre autores da área de Engenharia. Busca analisar criticamente as necessidades do ensino contemporâneo de Engenharia, identificando estratégia didáticopedagógica compatível com as características descritas no perfil. A elaboração didática de projetos foi a estratégia escolhida, por apresentar a mesma estrutura cognitiva (raciocínios, operações mentais, comportamentos, atitudes e posturas) da atividade profissional, bem como por caracterizar um contexto integrado de conceitos teóricos, atividades práticas, tomadas de decisão e vivências que deverão constituir um apoio à consolidação da memória de longa duração dos alunos, e, por conseguinte, de seu aprendizado, segundo conceitos apresentados por Roger Schank na obra Dynamic Memory Revisited. O trabalho se desenvolve com a escolha de um modelo de curso à distância estruturado a partir do mesmo paradigma, para aplicar a estratégia escolhida. Trata-se do modelo e-learning-by-doing, apresentado por Roger Schank na obra Designing world-class e-learning. São descritas atividades de planejamento, implantação e análise qualitativa de resultados de um curso-piloto à distância (com o referido modelo), de elaboração didática de um projeto de Engenharia Geotécnica, com alunos de mestrado do Pós-Graduação em Engenharia Civil, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, sob coordenação do prof. Fernando Schnaid. A experiência teve excelente receptividade e aproveitamento dos alunos. O framework teórico-conceitual multidisciplinar mostrou-se enriquecedor, apontando possibilidades de continuidade da pesquisa sobre ensino de Engenharia, relacionadas ao aprofundamento do perfil dos engenheiros, ao uso didáticopedagógico de projetos e ao modelo e-learning-by-doing, todos eles com aplicação na prática docente e na formação de professores. O trabalho constituiu pesquisa para obtenção do título de doutor, no Programa de Pós-Gradução em Informática na Educação (PPGIE) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), na linha de pesquisa Paradigmas para a Pesquisa sobre Ensino Científico e Tecnológico. / This work describes and discusses engineering profile from historical, cultural and cognitive perspectives, in an attempt to fit contemporary needs based on the multidisciplinary paradigm of Cognitive Sciences. Emphasis is given to Steven Pinker’s book How the mind works and other bibliographic research reported within the Engineering domain. Needs of contemporary Engineering education are analyzed, choosing a pedagogical strategy compatible with the described profile. Didactic project making was the chosen strategy - it comprises the same cognitive structure of the professional activity, including way of thinking, mental operations, behavior, attitude and states of mind. It can also be seen as a theoretical, practical, decision making and living context that supports long term memory consolidation and, as a consequence, supports the activity of learning, following ideas presented by Roger Schank’s book Dynamic Memory Revisited. The work follows a distance learning course based on the same cognitive paradigm chosen to represent the adopted model and strategy. The strategy is based on e-learning-by-doing model introduced by Roger Schank’s book Designing world-class e-learning, which is adopted to plan and to implement an experimental distance course for a project on Geotechnical Engineering, to masters students from the Civil Engineering Graduation Program at Federal University of Rio Grande do Sul, coordinated by professor Fernando Schnaid. The experience is reported and results are qualitatively analyzed with excellent responses from students in both participation and performance. Theoretical and conceptual multidisciplinary frameworks proved to be a reach framework to present and future research related to Engineering education, engineering profile, didactic use of projects adopting the e-learning-by-doing model. This concept can be applied to graduate and undergraduate courses and to teachers´ continuous education. The work is part of the requirements designed to obtain a PhD degree at the Informatics applied to Education Graduation Program (PPGIE), from Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), Brazil, in the research line of “Paradigms for the Research on Scientific and Technological Education”.

O trabalho contextualiza historicamente, descreve e discute características de um possível perfil cognitivo dos engenheiros, atualizando-o em relação às necessidades da sociedade e da cultura contemporâneas, com base no paradigma multidisciplinar das Ciências Cognitivas, apresentado a partir da obra Como a mente funciona, de Steven Pinker, e em pesquisa bibliográfica sobre autores da área de Engenharia. Busca analisar criticamente as necessidades do ensino contemporâneo de Engenharia, identificando estratégia didáticopedagógica compatível com as características descritas no perfil. A elaboração didática de projetos foi a estratégia escolhida, por apresentar a mesma estrutura cognitiva (raciocínios, operações mentais, comportamentos, atitudes e posturas) da atividade profissional, bem como por caracterizar um contexto integrado de conceitos teóricos, atividades práticas, tomadas de decisão e vivências que deverão constituir um apoio à consolidação da memória de longa duração dos alunos, e, por conseguinte, de seu aprendizado, segundo conceitos apresentados por Roger Schank na obra Dynamic Memory Revisited. O trabalho se desenvolve com a escolha de um modelo de curso à distância estruturado a partir do mesmo paradigma, para aplicar a estratégia escolhida. Trata-se do modelo e-learning-by-doing, apresentado por Roger Schank na obra Designing world-class e-learning. São descritas atividades de planejamento, implantação e análise qualitativa de resultados de um curso-piloto à distância (com o referido modelo), de elaboração didática de um projeto de Engenharia Geotécnica, com alunos de mestrado do Pós-Graduação em Engenharia Civil, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, sob coordenação do prof. Fernando Schnaid. A experiência teve excelente receptividade e aproveitamento dos alunos. O framework teórico-conceitual multidisciplinar mostrou-se enriquecedor, apontando possibilidades de continuidade da pesquisa sobre ensino de Engenharia, relacionadas ao aprofundamento do perfil dos engenheiros, ao uso didáticopedagógico de projetos e ao modelo e-learning-by-doing, todos eles com aplicação na prática docente e na formação de professores. O trabalho constituiu pesquisa para obtenção do título de doutor, no Programa de Pós-Gradução em Informática na Educação (PPGIE) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), na linha de pesquisa Paradigmas para a Pesquisa sobre Ensino Científico e Tecnológico. / This work describes and discusses engineering profile from historical, cultural and cognitive perspectives, in an attempt to fit contemporary needs based on the multidisciplinary paradigm of Cognitive Sciences. Emphasis is given to Steven Pinker’s book How the mind works and other bibliographic research reported within the Engineering domain. Needs of contemporary Engineering education are analyzed, choosing a pedagogical strategy compatible with the described profile. Didactic project making was the chosen strategy - it comprises the same cognitive structure of the professional activity, including way of thinking, mental operations, behavior, attitude and states of mind. It can also be seen as a theoretical, practical, decision making and living context that supports long term memory consolidation and, as a consequence, supports the activity of learning, following ideas presented by Roger Schank’s book Dynamic Memory Revisited. The work follows a distance learning course based on the same cognitive paradigm chosen to represent the adopted model and strategy. The strategy is based on e-learning-by-doing model introduced by Roger Schank’s book Designing world-class e-learning, which is adopted to plan and to implement an experimental distance course for a project on Geotechnical Engineering, to masters students from the Civil Engineering Graduation Program at Federal University of Rio Grande do Sul, coordinated by professor Fernando Schnaid. The experience is reported and results are qualitatively analyzed with excellent responses from students in both participation and performance. Theoretical and conceptual multidisciplinary frameworks proved to be a reach framework to present and future research related to Engineering education, engineering profile, didactic use of projects adopting the e-learning-by-doing model. This concept can be applied to graduate and undergraduate courses and to teachers´ continuous education. The work is part of the requirements designed to obtain a PhD degree at the Informatics applied to Education Graduation Program (PPGIE), from Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), Brazil, in the research line of “Paradigms for the Research on Scientific and Technological Education”.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-07-08T17:49:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_de_mestrado_Julio Antunes Barreto Lins 1.pdf: 1178353 bytes, checksum: 037cedb3694724a34ebe3b2109f0538f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T17:49:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_de_mestrado_Julio Antunes Barreto Lins 1.pdf: 1178353 bytes, checksum: 037cedb3694724a34ebe3b2109f0538f (MD5) Previous issue date: 2015-04-29 / Programas chamados de Mindfulness Based Therapy, de meditação atenção-conscientização, têm apresentado resultados significativos em meta-análises. Devido a isso, diversos estudos qualitativos têm investigado as transformações pessoais e construído teorias, sendo a principal a teoria da transformação da situação perceptiva. Mas apenas recentemente, em 2014, foi publicada a primeira investigação qualitativa investigando transformações interpessoais consequentes de tais intervenções. Já no Brasil, a Política Nacional de Práticas Integrativas e Complementares no SUS incentiva o ensino da meditação para promoção da saúde. Localmente, o programa Atentamente de ensino de práticas no SUS compõe, com outras práticas integrativas, as abordagens do Núcleo de Apoio em Práticas Integrativas (NAPI) SUS Recife. Nesse programa o aprendizado de atenção-conscientização é apresentado em consonância com as vivências dos participantes. Quanto à metodologia, o presente estudo de caso construiu roteiro de entrevista qualitativa semi-estruturada e dialogada a partir das teorias fundamentadas. Foram entrevistados seis informantes chaves sobre as experiências com os estágios de desenvolvimento em intenção, atitude e atenção. Além disso, foram acompanhados quatro turmas do curso com observação participante. Quanto aos resultados, as categorias mais importantes elencadas no processo de transformação intrapessoal foram Aceitação, leveza, permitir mudança e deixar os pensamentos irem. Já na compreensão das transformações interpessoais as de maior significância foram Estar presente com o Outro, reagir menos, pensar melhor e autoconfiança. A teoria da dádiva se mostrou potente na elucidação da mudança de atitude frente ao outro a partir das práticas contemplativas, e recirculação de dádivas fundamentais. / Programs classified as “Mindfulness Based Therapies” have shown significant results in meta-analyzes teaching attention-awareness meditation. Because of this, several qualitative studies have investigated the personal transformations building theories, the main theory being the transformation of the perceptual situation theory. But only recently, in 2014, was published the first qualitative research investigating interpersonal transformations related to such interventions. In Brazil, the National Policy on Integrative and Complementary Practices in the SUS encourages the teaching of meditation for health promotion. Locally, the mindfulness-awareness based educational program Atentamente (“mindfully”) is part of the governmental strategy, the Center for Support in Integrative Practices (NAPI) SUS Recife. In this program attention-awareness of learning is presented in line with the experiences of the participants. As for the methodology, this is a case study built with qualitative interviews based upon the grounded theories. 6 key informants were interviewed about the experiences with the development stages in intention, attitude and attention. In addition, were followed four courses with participant observation. As for the results, the most important categories listed in personal transformation process were “Acceptance”, “lightness”, “enable change” and “let the thoughts go”. In the understanding of interpersonal transformations the main categories were “present with the Other”, “less reactive”, “better thinking” and “self-confidence”. The Gift theory proved powerful in elucidating the change of attitude from the other contemplative practices, and recirculation fundamental gifts.

Submitted by Marcelo Salhab Brogliato (msbrogli@gmail.com) on 2018-08-23T20:44:22Z No. of bitstreams: 1 brogliato-phd-thesis-v3-final.pdf: 19935806 bytes, checksum: df0caf31076cfec5c116e0b4c18346ee (MD5) / Approved for entry into archive by ÁUREA CORRÊA DA FONSECA CORRÊA DA FONSECA (aurea.fonseca@fgv.br) on 2018-08-24T16:29:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brogliato-phd-thesis-v3-final.pdf: 19935806 bytes, checksum: df0caf31076cfec5c116e0b4c18346ee (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-27T13:54:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brogliato-phd-thesis-v3-final.pdf: 19935806 bytes, checksum: df0caf31076cfec5c116e0b4c18346ee (MD5) Previous issue date: 2018-07-15 / A presente tese é formada por três trabalhos científicos na área de Management Science Computacional. A gestão moderna e a alta tecnologia interagem em múltiplas e profundas formas. O professor Andre Ng diz aos seus estudantes na Escola de Negócios de Stanford que “Inteligência Artificial é a nova eletricidade”, como sua forma hiperbólica de enfatizar o potencial transformador da tecnologia. O primeiro trabalho é inspirado na possibilidade de que haverá alguma forma de dinheiro digital e estuda ledger distribuídas, propondo e analisando o Hathor, uma arquitetura alternativa para criptomoedas escaláveis. O segundo trabalho pode ser um item crucial no entendimento de tomadas de decisão, nos trazendo um modelo formal de recognition-primed decisions. Situada na intersecção entre psicologia cognitiva, ciência da computação, neuro-ciência e inteligência artifical, ele apresenta um framework open-source, multi-plataforma e altamente paralelo da Sparse Distributed Memory e analisa a dinâmica da memória e algumas aplicações. O terceiro e último trabalho se situa na intersecção entre marketing, difusão de inovação tecnologica e modelagem, extendendo o famoso modelo de Bass para levar em consideração usuário que, após adotar a tecnologia por um tempo, decidiram rejeitá-la. / This thesis presents three specific, self-contained, scientific papers in the Computational Management Science area. Modern management and high technology interact in multiple, profound, ways. Professor Andrew Ng tells students at Stanford’s Graduate School of Business that “AI is the new electricity”, as his hyperbolic way to emphasize the potential transformational power of the technology. The first paper is inspired by the possibility that there will be some form of purely digital money and studies distributed ledgers, proposing and analyzing Hathor, an alternative architecture towards a scalable cryptocurrency. The second paper may be a crucial item in understanding human decision making, perhaps, bringing us a formal model of recognition-primed decision. Lying at the intersection of cognitive psychology, computer science, neuroscience, and artificial intelligence, it presents an open-source, cross-platform, and highly parallel framework of the Sparse Distributed Memory and analyzes the dynamics of the memory with some applications. Last but not least, the third paper lies at the intersection of marketing, diffusion of technological innovation, and modeling, extending the famous Bass model to account for users who, after adopting the innovation for a while, decide to reject it later on.

Orientadores: Fernando José Von Zuben, Jônatas Manzolli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T09:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_CesarRenno_M.pdf: 8817422 bytes, checksum: f05c86a8d8717568f1afd9da373b6a55 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho sugere novos paradigmas de controle de mecanismos de síntese sonora. Utilizando conceitos das ciências cognitivas, o processo gerativo é modelado como um sistema de conversões entre representações, da atuação subjetiva do usuário, passando pela descritiva e culminando no material sonoro. A partir do estudo da analogia descritiva, engendra-se a analogia acústica, representação por amostras sonoras, e a analogia semântica, representação por linguagem. Aplicadas à arquitetura modelada, essas analogias permitem que o processo de síntese sonora tenha um caráter mais intuitivo. São apresentadas duas implementações práticas, sendo que técnicas de computação bio-inspirada fornecem o maquinário computacional para a realização do mapeamento entre representações e controle do processo de síntese / Abstract: This work suggests novel control paradigms of sound synthesis mechanisms. Applying cognitive science concepts, the generative process is modeled as a system of conversions throughout representations: from user's insight, through descriptive, to the sound material. From descriptive analogy studies, the acoustic analogy (representation through sound) and the semantic analogy (representation through language) are engendered. Applied to the modeled architecture, these analogies allow the synthesis process to have a more intuitive nature. Two practical implementations are presented. Bio-inspired computing provides the computational machinery used to map different representations and to control the synthesis process / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Ricardo Ribeiro Gudwin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T22:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RicardoCapitanioMartinsda_M.pdf: 6323710 bytes, checksum: efe31176ea68444cc98c3b8ca83d7ad5 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Há muito tempo, a consciência humana tem desafiado cientistas de várias áreas do conhecimento. Em computação, na última década, tem se observado um crescimento significativo dos estudos sobre consciência artificial. Uma abordagem computacional promissora é a da arquitetura Baars-Franklin desenvolvida por Stan Franklin e inspirada na teoria do workspace global de Bernard Baars. Esse trabalho visa examinar essa tecnologia e verificar as vantagens e desvantagens do seu uso na implementação de agentes inteligentes. Como o estudo de consciência artificial é inerentemente multidisciplinar, inicialmente apresentam-se as principais teorias gerais de consciência. Em seguida, é feito um levantamento dos principais trabalhos na área de consciência artificial. Por fim, utiliza-se a arquitetura Baars-Franklin no controle de uma criatura virtual em um problema de navegação autônoma. Esta dissertação traz uma série de contribuições teóricas, agrupando teorias de outras áreas do conhecimento fundamentais para o desenvolvimento de agentes com consciência artificial, clarifica a arquitetura Baars-Franklin e realiza um estudo de caso da aplicação desse modelo na construção de um agente autônomo. / Abstract: For years, the human consciousness has challenged scientists from several areas of knowledge. In computer science, over the last decade, a significant growth in the number of studies about artificial consciousness has been observed. The architecture Baars-Franklin, developed by Stan Franklin, is a computational promising approach which is inspired by the Bernard Baars' global workspace theory. This work aims to discuss this technology and verify its advantages and disadvantages. Due to the intrinsic multidisciplinary characteristic of the study of artificial consciousness, first of all, the main general theories about consciousness are presented. After that, the most relevant studies about artificial consciousness are surveyed. Finally, the architecture Baars-Franklin is applied to control a virtual creature in an autonomous navigation problem. This dissertation brings some theoretical contributions, aggregating theories from other areas of knowledge, clarifying the architecture Baars-Franklin and showing a practical case study of the application of this model in order to build an autonomous agent. / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

A tese apresenta uma contribuição à área da pesquisa educacional, para auxiliar na identificação de perfis cognitivos, utilizando o referencial teórico das Ciências Cognitivas e a instrumentação das Neurociências. O projeto elaborado para atender os objetivos desta tese compreendeu o desenvolvimento de metodologia experimental, apoiada pela técnica estatística de Projetos de Experimentos, juntamente com instrumentos neurocientíficos (uso de eletroencefalografia com técnica ERP – Event Related Potential), para a observação, quantificação e interpretação de evidências neuronais – sinais de eletroencefalografia - relacionadas ao processo cognitivo humano. Buscou, em particular, evidências relacionadas às diferentes demandas de energia despendida na realização de atividades espaciais (identificação, percepção ou atenção espacial de objetos virtuais), com base em instrumentos teóricos e tecnológicos das Neurociências, das Ciências Cognitivas e da Psicologia Cognitiva, para uso na área da pesquisa educacional, visando contribuir para identificação de diferentes perfis de estudantes em diferentes áreas do conhecimento. Na investigação experimental, o objetivo foi buscar indicadores (quantificação de energia alocada em atividade cerebral, medida de tempo de resposta ao estímulo, maior magnitude na faixa de freqüência do ritmo elétrico cerebral, evocados no experimento) dos sinais cerebrais que estejam sincronizados com o exercício proposto e que possam subsidiar a hipótese de que há diferenças significativas entre estudantes de áreas científicas e tecnológicas e estudantes de áreas humanas e sociais, no quesito habilidades espaciais. A proposta contextualiza e fundamenta experimentos com um grupo de alunos voluntários dos cursos de graduação, selecionados para a pesquisa, classificados por idade e sexo e avaliados e selecionados por diagnóstico psicológico indicativo da provável área de aptidão/habilidade cognitiva. O desenvolvimento da proposta investigativa, que visou atender os objetivos relacionados e pertinentes ao processo, foi possível devido a esforços de pesquisadores e cientistas das diferentes áreas de conhecimento, que colaboraram na modelagem do experimento realizado no Laboratório de Biosinais da Universidade de Caxias do Sul, no Campus Universitário da Região dos Vinhedos, junto ao Curso de Engenharia Elétrica. Como parte do processo metodológico experimental está compreendido o desenvolvimento do instrumento de medição: equipamento de eletroencefalografia (EEG) utilizando o sistema de aquisição e conversão de sinal analógico-digital da National Instruments e também, o equipamento conhecido como Gaiola de Faraday, que serviu para a realização das coletas de sinais elétricos cerebrais de baixa freqüência e amplitude, minimizando a presença de ruídos eletromagnéticos interferentes significativamente no sinal coletado. Os dados (sinais elétricos cerebrais) coletados durante o experimento que evocou raciocínio lógico espacial dos participantes foram modelados matematicamente por Fourier e interpretados por análise estatística – UNIVARIATE (análise de variância) e comparados aos resultados obtidos pelos instrumentos de apoio utilizados como forma de validar o processo investigativo: questionário verbal ao final do experimento e teste psicológico - subteste BPR5 – RE. Todos os dados coletados também foram armazenados com o propósito de permitir futura realização de outras simulações, com diferentes métodos de acesso aos conteúdos. Entende-se que os resultados obtidos nesse experimento possam colaborar com a Informática aplicada à Educação no planejamento, desenvolvimento e uso de objetos virtuais em ambientes destinados a mediar à aprendizagem, de acordo com necessidades específicas de cada público-alvo. Nesse sentido, os resultados dessa investigação podem prover dados ou características como medidas indicadoras de esforços cognitivos associados a perfis diferenciados, no caso das áreas de conhecimento, que envolvam processos de raciocínio espacial. O entendimento sobre o esforço manifestado pelo aluno durante o experimento foi interpretado como uma possível medida de um dos itens relacionados ao perfil cognitivo, à luz das Ciências Cognitivas (GARDNER, 1994, 2001), (STERNBERG, 2000), (PINKER, 1998). / The thesis is to contribute for the area of educational research in order to aid on the identification of cognitive profiles, using theoretical references from cognitive sciences and instrumentation from neurosciences. The project designed to meet the objectives of the thesis included the development of experimental methodology, supported by the statistical technique for Experiment Projects, along with neuroscientific instruments (use of electroencephalography with the ERP technique – Event Related Potential), for the observation, quantification, and interpretation of neuronal evidences – electroencephalography signals – related to the human cognitive process. It particularly searched for evidences related to different demands of energy spent to perform spatial activities (identification, perception, or spatial attention of virtual objects), based on theoretical and technological instruments of Neurosciences, Cognitive Sciences and Cognitive Psychology, used in the field of educational research, with the aim to contribute for the identification of different profiles of students in different areas of knowledge. In the experimental investigation, the purpose was to look for indicators (quantification of energy allocated in brain activity, measuring response time to the stimulus, larger magnitude in the frequency band of the brain electrical rhythm, evoked on the experiment) of the brain signals that would be synchronized with the exercise proposed and that could subsidize the hypothesis that there are significant differences between students from scientific and technological fields and students from humanistic and social fields, regarding spatial abilities. The proposal contextualizes and fundaments experiments with a group of volunteer students from the undergraduate programs, selected for the research, classified by age and gender, and evaluated and selected according to a psychological diagnostic indicating a probable area of cognitive ability / aptitude. The development of the investigative proposal that intended to meet the objectives mentioned was possible thanks to efforts of a group of researchers and scientists from different fields of knowledge, pertinent to the process, who collaborated on the modeling of the experiment, carried out at the Biosignal Laboratory of the University of Caxias do Sul, at the University Campus of Região dos Vinhedos, in its Electrical Engineering Program. The development of the measuring instrument was part of the experimental methodological process: the equipment for electroencephalography (EEG) using the system acquisition and conversion of analog to digital signal (manufacturer: National Instruments) and also the equipment known as Faraday’s Cage, which served to the collections of electrical brain signals of low frequency and amplitude, minimizing the presence of electromagnetic noises interfering significantly on the signal collected.The data collected (brain electrical signals) during the experiment that evoked logical spatial reasoning by the participants were mathematically modeled by Fourier and interpreted by statistical analysis – UNIVARIATE (variance analysis) and compared to results obtained by support instruments used as a way of validating the investigative process: a verbal questionnaire at the end of the experiment and a psychological test – subtest BPR5 – RE. All data collected were also saved with the purpose of making it possible to carry out other simulations in the future, with different access methods to the contents. It is understood that the results obtained with this experiment collaborate Informatics applied to Education on planning, developing, and using virtual objects in environments destined to mediate learning according to specific needs of each target public. In that sense, the results of this investigation may provide data or characteristics as measures indicating cognitive efforts associated to differentiated profiles, which are in this case the knowledge fields involving spatial reasoning processes. Understanding the effort manifested by the student during the experiment was interpreted as a possible measure for one of the items related to the cognitive profile, the light of Cognitive Sciences (GARDNER, 1994, 2001), (STERNBERG, 2000), (PINKER, 1998).

A tese apresenta uma contribuição à área da pesquisa educacional, para auxiliar na identificação de perfis cognitivos, utilizando o referencial teórico das Ciências Cognitivas e a instrumentação das Neurociências. O projeto elaborado para atender os objetivos desta tese compreendeu o desenvolvimento de metodologia experimental, apoiada pela técnica estatística de Projetos de Experimentos, juntamente com instrumentos neurocientíficos (uso de eletroencefalografia com técnica ERP – Event Related Potential), para a observação, quantificação e interpretação de evidências neuronais – sinais de eletroencefalografia - relacionadas ao processo cognitivo humano. Buscou, em particular, evidências relacionadas às diferentes demandas de energia despendida na realização de atividades espaciais (identificação, percepção ou atenção espacial de objetos virtuais), com base em instrumentos teóricos e tecnológicos das Neurociências, das Ciências Cognitivas e da Psicologia Cognitiva, para uso na área da pesquisa educacional, visando contribuir para identificação de diferentes perfis de estudantes em diferentes áreas do conhecimento. Na investigação experimental, o objetivo foi buscar indicadores (quantificação de energia alocada em atividade cerebral, medida de tempo de resposta ao estímulo, maior magnitude na faixa de freqüência do ritmo elétrico cerebral, evocados no experimento) dos sinais cerebrais que estejam sincronizados com o exercício proposto e que possam subsidiar a hipótese de que há diferenças significativas entre estudantes de áreas científicas e tecnológicas e estudantes de áreas humanas e sociais, no quesito habilidades espaciais. A proposta contextualiza e fundamenta experimentos com um grupo de alunos voluntários dos cursos de graduação, selecionados para a pesquisa, classificados por idade e sexo e avaliados e selecionados por diagnóstico psicológico indicativo da provável área de aptidão/habilidade cognitiva. O desenvolvimento da proposta investigativa, que visou atender os objetivos relacionados e pertinentes ao processo, foi possível devido a esforços de pesquisadores e cientistas das diferentes áreas de conhecimento, que colaboraram na modelagem do experimento realizado no Laboratório de Biosinais da Universidade de Caxias do Sul, no Campus Universitário da Região dos Vinhedos, junto ao Curso de Engenharia Elétrica. Como parte do processo metodológico experimental está compreendido o desenvolvimento do instrumento de medição: equipamento de eletroencefalografia (EEG) utilizando o sistema de aquisição e conversão de sinal analógico-digital da National Instruments e também, o equipamento conhecido como Gaiola de Faraday, que serviu para a realização das coletas de sinais elétricos cerebrais de baixa freqüência e amplitude, minimizando a presença de ruídos eletromagnéticos interferentes significativamente no sinal coletado. Os dados (sinais elétricos cerebrais) coletados durante o experimento que evocou raciocínio lógico espacial dos participantes foram modelados matematicamente por Fourier e interpretados por análise estatística – UNIVARIATE (análise de variância) e comparados aos resultados obtidos pelos instrumentos de apoio utilizados como forma de validar o processo investigativo: questionário verbal ao final do experimento e teste psicológico - subteste BPR5 – RE. Todos os dados coletados também foram armazenados com o propósito de permitir futura realização de outras simulações, com diferentes métodos de acesso aos conteúdos. Entende-se que os resultados obtidos nesse experimento possam colaborar com a Informática aplicada à Educação no planejamento, desenvolvimento e uso de objetos virtuais em ambientes destinados a mediar à aprendizagem, de acordo com necessidades específicas de cada público-alvo. Nesse sentido, os resultados dessa investigação podem prover dados ou características como medidas indicadoras de esforços cognitivos associados a perfis diferenciados, no caso das áreas de conhecimento, que envolvam processos de raciocínio espacial. O entendimento sobre o esforço manifestado pelo aluno durante o experimento foi interpretado como uma possível medida de um dos itens relacionados ao perfil cognitivo, à luz das Ciências Cognitivas (GARDNER, 1994, 2001), (STERNBERG, 2000), (PINKER, 1998). / The thesis is to contribute for the area of educational research in order to aid on the identification of cognitive profiles, using theoretical references from cognitive sciences and instrumentation from neurosciences. The project designed to meet the objectives of the thesis included the development of experimental methodology, supported by the statistical technique for Experiment Projects, along with neuroscientific instruments (use of electroencephalography with the ERP technique – Event Related Potential), for the observation, quantification, and interpretation of neuronal evidences – electroencephalography signals – related to the human cognitive process. It particularly searched for evidences related to different demands of energy spent to perform spatial activities (identification, perception, or spatial attention of virtual objects), based on theoretical and technological instruments of Neurosciences, Cognitive Sciences and Cognitive Psychology, used in the field of educational research, with the aim to contribute for the identification of different profiles of students in different areas of knowledge. In the experimental investigation, the purpose was to look for indicators (quantification of energy allocated in brain activity, measuring response time to the stimulus, larger magnitude in the frequency band of the brain electrical rhythm, evoked on the experiment) of the brain signals that would be synchronized with the exercise proposed and that could subsidize the hypothesis that there are significant differences between students from scientific and technological fields and students from humanistic and social fields, regarding spatial abilities. The proposal contextualizes and fundaments experiments with a group of volunteer students from the undergraduate programs, selected for the research, classified by age and gender, and evaluated and selected according to a psychological diagnostic indicating a probable area of cognitive ability / aptitude. The development of the investigative proposal that intended to meet the objectives mentioned was possible thanks to efforts of a group of researchers and scientists from different fields of knowledge, pertinent to the process, who collaborated on the modeling of the experiment, carried out at the Biosignal Laboratory of the University of Caxias do Sul, at the University Campus of Região dos Vinhedos, in its Electrical Engineering Program. The development of the measuring instrument was part of the experimental methodological process: the equipment for electroencephalography (EEG) using the system acquisition and conversion of analog to digital signal (manufacturer: National Instruments) and also the equipment known as Faraday’s Cage, which served to the collections of electrical brain signals of low frequency and amplitude, minimizing the presence of electromagnetic noises interfering significantly on the signal collected.The data collected (brain electrical signals) during the experiment that evoked logical spatial reasoning by the participants were mathematically modeled by Fourier and interpreted by statistical analysis – UNIVARIATE (variance analysis) and compared to results obtained by support instruments used as a way of validating the investigative process: a verbal questionnaire at the end of the experiment and a psychological test – subtest BPR5 – RE. All data collected were also saved with the purpose of making it possible to carry out other simulations in the future, with different access methods to the contents. It is understood that the results obtained with this experiment collaborate Informatics applied to Education on planning, developing, and using virtual objects in environments destined to mediate learning according to specific needs of each target public. In that sense, the results of this investigation may provide data or characteristics as measures indicating cognitive efforts associated to differentiated profiles, which are in this case the knowledge fields involving spatial reasoning processes. Understanding the effort manifested by the student during the experiment was interpreted as a possible measure for one of the items related to the cognitive profile, the light of Cognitive Sciences (GARDNER, 1994, 2001), (STERNBERG, 2000), (PINKER, 1998).