As multi-agent systems (MAS) have become more mature and systems in general have become more distributed, it is necessary for those who want to build large scale systems to consider, in some computational depth, how agents can communicate in large scale, complex and distributed systems. Currently, some MAS systems have been developed to use an abstract specification language for argumentation. This as a basis for agent communication; to provide effective decision support for agents and yield better agreements. However, as we build complete MAS that involve argumentation, there is a need to produce concrete implementations in which these abstract specifications are realised via protocols coordinating agent behaviour. This creates a gap between standard argument specification and deployment of protocols. This thesis attempts to close this gap by using a combination of automated synthesis and verification methods. More precisely, this thesis proposes a means of moving rapidly from argument specification to protocol implementation using an extension of the Argument Interchange Format (AIF is a generic specification language for argument structure) called a Dialogue Interaction Diagram (DID) as the dialogue game specification language and the Lightweight Coordination Calculus (LCC is an executable specification language used for coordinating agents in open systems) as an implementation language. The main contribution of this research is to provide approaches for enabling developers of dialogue game argumentation systems to use specification languages (in our case AIF/DID) to generate agent protocol systems that are capable of direct implementation on open infrastructures (in our case LCC).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In a collaborative risk management environment, which the project stakeholders are involved in risk management activities, the identification and analysis of dependencies often is not a simple process to be performed, although to be necessary for more efficient and concise risk management. This work propose an approach for the identification and analysis of direct and causal dependencies between the risks identified in software projects, being this analysis supported by a probabilistic model of Bayesian networks to assist participants during the process. Thus, collaborative risks discussions of software projects can be conducted through an existing discussion system, the RD System. This research includes the adaptation made in the protocol used by the RD System wherein these modifications by making possible the identification and the analysis of risk dependencies collaboratively. As a way to assist and support the process of analyzing the dependencies once identified, a probabilistic model of Bayesian networks is proposed, enabling the participants simulate different scenarios and discuss starts from the results obtained in a collaborative way with the aim of improve the strategies for the treatment of risks of software projects. In order to validate the proposed approach, we present and discuss a case study involving experts in the area and a practical experiment carried out with students from the computing area. The results show clear evidence of acceptance and applicability of the developed approach for to resolve the identification and analysis of risks dependencies in collaborative environments for risk management of software project. / Em um ambiente de gerenciamento colaborativo de riscos, em que as partes interessadas de um projeto estão envolvidas nas atividades de gestão de riscos, muitas vezes a identificação e análise de dependências não é um processo simples de ser realizado, apesar de ser necessário para um gerenciamento de riscos mais eficiente e conciso. Este trabalho propõe uma abordagem para a identificação e análise de dependências causais entre os riscos e causas identificados em projetos de software, sendo esta análise apoiada por um modelo probabilístico de redes Bayesianas para auxiliar os participantes durante o processo. Desta forma, discussões colaborativas de riscos de projetos de software podem ser realizadas por meio de um sistema de discussão já existente, o RD System. Esta pesquisa abrange a adaptação realizada no protocolo utilizado pelo RD System, sendo que estas modificações possibilitam que a identificação e a análise das dependências dos riscos sejam realizadas de forma colaborativa. Como forma de auxiliar e apoiar o processo de análise das dependências uma vez identificadas, um modelo probabilístico de redes Bayesianas é proposto, possibilitando que os participantes simulem diferentes cenários e discutam, a partir dos resultados obtidos de forma colaborativa, com o objetivo de aprimorar as estratégias de tratamento para os riscos de projetos de software. A fim de validar a abordagem proposta, é apresentado e discutido um estudo de caso envolvendo especialistas na área e um experimento prático realizado com alunos da área de computação. Os resultados obtidos apresentam claras evidências de aceitação e aplicabilidade da abordagem desenvolvida para a solução da identificação e análise de dependências de riscos em ambientes colaborativos para gestão de riscos de projetos de software.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In a collaborative risk management scenario, project stakeholders often need natural forms of recording and reusing past risk management experiences so that they could better assess whether there are threats to the goals of new projects. The contribution of this dissertation is to propose an enhanced case-based reasoning (CBR) approach to support project participants to exploit such experiences, which are here expressed as collaborative risk management discussion cases. In this context, collaborative risk discussion of software project can be carried out by a existing risk discussion system (SEVERO, POZZEBON, et al., 2013), where such dialogues follow a communication protocol (SEVERO, FONTOURA, et al., 2013) e argumentation schemes (REED e WALTON, 2007). This research aims to propose an enhanced case-based reasoning approach, which is structured through traditional factual attributes in combination with argumentation attributes. Furthermore, different forms of CBR queries are exploited, such queries are based on facts and arguments so that past risk discussion cases could be retrieved from a case base. Finally, CBR explanation techniques, in particular case-based explanation templates, are exploited, allowing users from this risk discussion system a better understanding of how and why the most similar cases to a given query may be relevant to the solution of found problems in current risk discussions. To demonstrate the practical utility of this approach, a case study involving the collaborative experience-based risk management of a software project is discussed, as well as the results of an experiment conducted which show positive evidence for the acceptance and applicability of the approach in the solution of current problems of collaborative risk management by using past experiences. / Em um cenário de gerenciamento colaborativo de riscos, as partes interessadas de um projeto precisam muitas vezes gravar e reusar experiências passadas de gerenciamento de riscos de maneiras naturais para que tais interessados possam melhor avaliar se existem ameaças aos objetivos de novos projetos. A contribuição desta pesquisa é propor uma abordagem avançada de Raciocínio Baseado em Casos (Case-Based Reasoning - CBR) para apoiar os participantes de projetos na exploração de tais experiências, que aqui são expressas como casos de discussão de gerenciamento colaborativo de riscos. Neste contexto, discussões colaborativas de riscos de projetos de software podem ser realizadas por meio de um sistema de discussão de riscos já existente (SEVERO, POZZEBON, et al., 2013) tais debates seguem um protocolo de comunicação (SEVERO, FONTOURA, et al., 2013) e esquemas de argumentação (REED e WALTON, 2007). Esta pesquisa apresenta a exploração de casos avançados, que possuem além de características factuais tradicionais em CBR, o uso de características argumentativas. Além disso, diferentes formas de consultas CBR são exploradas para que casos passados de discussão de riscos possam ser recuperados a partir de uma base de casos. Estas consultas são baseadas em ambos os tipos de características presentes em um caso. Para finalizar, técnicas de explicação em CBR, em especial templates de explicação baseado em casos, são exploradas, permitindo aos usuários deste sistema de discussão de riscos um melhor entendimento de como e por que os casos mais similares a uma consulta podem ser relevantes para a solução de problemas encontrados em discussões de riscos atuais. Para demonstrar a utilidade prática desta abordagem, é discutido um estudo de casos envolvendo gerenciamento colaborativo de riscos baseado em experiência, bem como os resultados de um experimento realizado, que apresentam evidências positivas para a aceitação e aplicabilidade da abordagem na solução de problemas atuais de gerenciamento colaborativo de riscos com o uso de soluções de experiências passadas.

Cette thèse a pour objectif l’amélioration des capacités communicatives des agents logiciels en interaction avec des humains. Dans ce but, nous proposons une méthodologie basée sur l’étude d’un corpus d’interactions Homme-Homme orientées vers la réalisation d’une tâche. Nous proposons un cadre qui s’appuie sur les jeux de dialogue afin de modéliser des motifs dialogiques observés. Nous illustrons la spécification de tels jeux depuis des motifs extraits en appliquant l'ensemble des étapes de noter méthodologie à un corpus. Les jeux spécifiés sont validés en montrant qu’ils décrivent de façon appropriée les motifs apparaissant dans le corpus de référence. Enfin, nous montrons l’intérêt interprétatif et génératif de notre modèle pour le fondement du comportement communicatif conventionnel d’un agent interagissant avec un humain. Nous implémentons ce modèle dans le module Dogma, exploitable par un agent dans un dialogue impliquant deux interlocuteurs. / This research work aims at improving the communicative behaviour of software agents interacting with humans. To this purpose, we present a data-driven methodology based on the study of a task oriented corpus consisting of Human-Human interactions. We present a framework to specify dialogue games from observed interaction patterns based on the notion of social commitments and conversational gameboard. We exemplify the specification of dialogue games by implementing all the steps of our methodology ona task-oriented corpus. The produced games are validated by showing that they appropriately describe the patterns appearing in a reference corpus. Eventually, we show that an agent can take advantage of our model to regulate its conventional communicative behaviour on both interpretative and generative levels. We implement this model into Dogma, a module that can be used by an agent to manage its communicative behaviour in a two-interlocutor dialogue.