Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:15:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1996 / A dissertação de mestrado "Uma estrutura de agentes para assessoria na Internet" refere-se a um estudo sobre a tecnologia de agentes inteligentes e sua aplicabilidade em sistemaa de assessoria na INTERNET. O modelo desenvolvido para tal fim é composto por uma sociedade de agentes que interagem entre si, formando um Sistema Multi-Agentes. A arquitetura proposta para o sistema é composta por três classes de agentes: Agente Servidor, que gerencia os processos do sistema enm geral; Agente Cliente, que administra os processos de cada Empresa-Cliente e Agentes Aplicativos, os quais são responsáveis pela execução das tarefas espec'dificas do domínio da assessoria disponibilizada ao usuário. Para demonstrar a aplicabilidade e funcionalidade do modelo proposto, foi prototipado o Sistema APCP - Assessoria em Planejamento e Controle da Produção na INTERNET, utilizando-se a linguagem JAVA, o qual implementa, além dos agentes Servidor e Cliente, os agentes Aplicativos que demonstram o sistema, disponibilizam informações, possibilitam o cadastramento de Empresas-Cliente e elaboram o plano mestre de produção. Finalmente foram analisados os resultados obtidos, concluindo-se que o medelo apresentado se aplica a sistemas de Assessoria na INTERNET.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T22:24:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 107983.pdf: 22604629 bytes, checksum: 054812a73d5725c2de040bcc2b66fefe (MD5) Previous issue date: 1997 / A evolução dos equipamentos das indústrias químicas e as restrições impostas pelos órgãos ambientais têm produzido processos industriais altamente complexos. A modelagem matemática de tais processos, baseada nos princípios de conservação, tem se tornado bastante complicada, obtendo-se, na maioria das vezes, um sistema de equações diferenciais parciais não lineares. Recentemente, técnicas de modelagem matemática não fenomenológicas, como redes neurais artificiais, tem sido adotadas. Neste trabalho, foi implementado um controlador preditivo, cuja ação é calculada através da minimização de um critério de desempenho quadrático e o modelo interno de predição é representado por uma rede neural. A utilização de um sistema especialista, onde dois conjuntos de pesos determinam etapas do processo permite acompanhar as principais alterações dinâmicas do sistema. Para testar experimentalmente o controlador proposto, duas operações bastante comuns na engenharia química foram utilizadas, os controles de nível de um tanque e de temperatura de um trocador de calor. No controle de nível foi utilizado um tanque cônico em que há uma grande variação da constante de tempo do sistema em função do nível no interior do tanque. No caso do trocador de calor, em função do sistema de aquecimento disponível, tem-se dinâmicas bastante diferentes nas etapas de aquecimento e resfriamento. Os resultados obtidos mostraram que o desempenho do controlador com sistema especialista foi superior ao mesmo controlador sem sistema especialista e bem melhor que o controlador clássico PI, tanto para mudanças no set point como para perturbações carga.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T22:09:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195988.pdf: 1032319 bytes, checksum: b0a0fdd5bea7c09c16c031a64fcffe7a (MD5) / A cooperação na forma de Empresas Virtuais (EVs) é uma solução encontrada por muitas organizações, especialmente de pequeno e médio porte, para o desafio de ampliar sua participação no mercado de negócios, contudo, sem alterar drasticamente suas estruturas. Devido às características de dinamismo e de heterogeneidade das infra-estruturas das empresas integrantes, são necessárias ferramentas que, além de cobrir tais aspectos, agilizem as várias fases do ciclo de vida das EVs. Visando esta maior eficiência e flexibilidade, este trabalho define uma abordagem para auxiliar a Fase de Criação de EVs baseada em uma arquitetura híbrida de agentes. Esta abordagem explora os benefícios do paradigma de agentes móveis para garantir uma maior agilidade na apresentação das oportunidades de negócios ao grupo de empresas e uma maior eficiência na formação e análise das possíveis empresas virtuais a serem constituídas. Os agentes estacionários, que representam cada empresa real, são os responsáveis pela interação com os sistemas legados das empresas para a obtenção das informações desejadas. Visando adequar o modelo proposto aos sistemas de larga escala, como a Internet, requisitos de interoperabilidade, escalabilidade e portabilidade foram considerados durante sua concepção. Além disso, este trabalho incorpora aspectos de segurança para a comunicação dos agentes móveis, fortalecendo o processo de construção de confiança na formação de EVs. Para a validação deste modelo, foi implementado um protótipo que simula uma Organização Virtual existente onde, dada uma tarefa a ser realizada, efetua-se a busca e seleção de parceiros mais adequados à composição de uma EV, permitindo inclusive a qualquer membro atuar como um coordenador deste processo dentro do grupo.

A Descoberta de Conhecimento em Banco de Dados (DCBD) é uma nova área de pesquisa que envolve o processo de extração de conhecimento útil implícito em grandes bases de dados. Existem várias metodologias para a realização de um processo de DCBD cuja essência consiste basicamente nas fases de entendimento do domínio do problema, pré-processamento, mineração de dados e pós-processamento. Na literatura sobre o assunto existem muitos trabalhos a respeito de mineração de dados, porém pouco se encontra sobre o processo de pré-processamento. Assim, o objetivo deste trabalho consiste no estudo do pré-processamento, já que é a fase que consome a maior parte do tempo e esforço de todo o processo de DCBD pois envolve operações de entendimento, seleção, limpeza e transformação de dados. Muitas vezes, essas operações precisam ser repetidas de modo a aprimorar a qualidade dos dados e, conseqüentemente, melhorar também a acurácia e eficiência do processo de mineração. A estrutura do trabalho abrange cinco capítulos. Inicialmente, apresenta-se a introdução e motivação para trabalho, juntamente com os objetivos e a metodologia utilizada. No segundo capítulo são abordadas metodologias para o processo de DCBD destacando-se CRISP-DM e a proposta por Fayyad, Piatetsky-Shapiro e Smyth. No terceiro capítulo são apresentadas as sub-fases da fase de pré-processamento contemplando-se entendimento, seleção, limpeza e transformação de dados, bem como os principais métodos e técnicas relacionados às mesmas. Já no quarto capítulo são descritos os experimentos realizados sobre uma base de dados real. Finalmente, no quinto capítulo são apresentadas as considerações finais sobre pré-processamento no processo de DCBD, apontando as dificuldades encontradas na prática, contribuições do presente trabalho e pretensões da continuidade do mesmo. Considera-se como principais contribuições deste trabalho a apresentação de métodos e técnicas de pré-processamento existentes, a comprovação da importância da interatividade com o especialista do domínio ao longo de todo o processo de DCBD, mas principalmente nas tomadas de decisões da fase de pré-processamento, bem como as sugestões de como realizar um pré-processamento sobre uma base de dados real.

A mineração de dados constitui o processo de descoberta de conhecimento interessante, com a utilização de métodos e técnicas que permitem analisar grandes conjuntos de dados para a extração de informação previamente desconhecida, válida e que gera ações úteis, de grande ajuda para a tomada de decisões estratégicas. Dentre as tarefas de mineração de dados, existem aquelas que realizam aprendizado não-supervisionado, o qual é aplicado em bases de dados não-classificados, em que o algoritmo extrai as características dos dados fornecidos e os agrupa em classes. Geralmente, o aprendizado não-supervisionado é aplicado em tarefas de agrupamento, que consistem em agrupar os dados de bancos de dados volumosos, com diferentes tipos de dados em classes ou grupos de objetos que são similares dentro de um mesmo grupo e dissimilares em diferentes grupos desses bancos de dados, de acordo com alguma medida de similaridade. Os agrupamentos são usados como ponto de partida para futuras investigações. Este trabalho explora, mediante a realização de um estudo de caso, o uso de agrupamento como tarefa de mineração de dados que realiza aprendizado nãosupervisionado, para avaliar a adequação desta tecnologia em uma base de dados real da área de saúde. Agrupamento é um tema ativo em pesquisas da área pelo seu potencial de aplicação em problemas práticos. O cenário da aplicação é o Sistema de Informações Hospitalares do SUS, sob a gestão da Secretaria Estadual de Saúde do Rio Grande do Sul. Mensalmente, o pagamento de um certo número de internações é bloqueado, uma vez que a cobrança de internações hospitalares é submetida a normas do SUS e a critérios técnicos de bloqueio estabelecidos pela Auditoria Médica da SES para verificar a ocorrência de algum tipo de impropriedade na cobrança dos procedimentos realizados nessas internações hospitalares. A análise de agrupamento foi utilizada para identificar perfis de comportamentos ou tendências nas internações hospitalares e avaliar desvios ou outliers em relação a essas tendências e, com isso, descobrir padrões interessantes que auxiliassem na otimização do trabalho dos auditores médicos da SES. Buscou-se ainda compreender as diferentes configurações de parâmetros oferecidos pela ferramenta escolhida para a mineração de dados, o IBM Intelligent Miner, e o mapeamento de uma metodologia de mineração de dados, o CRISP-DM, para o contexto específico deste estudo de caso. Os resultados deste estudo demonstram possibilidades de criação e melhora dos critérios técnicos de bloqueio das internações hospitalares que permitem a otimização do trabalho de auditores médicos da SES. Houve ainda ganhos na compreensão da tecnologia de mineração de dados com a utilização de agrupamento no que se refere ao uso de uma ferramenta e de uma metodologia de mineração de dados, em que erros e acertos evidenciam os cuidados que devem ser tomados em aplicações dessa tecnologia, além de contribuírem para o seu aperfeiçoamento.

O contexto desta tese é a Inteligência Artificial aplicada à Educação, especificamente a área dos Sistemas Tutores Inteligentes (STI). Apesar das características multidisciplinares e interdisciplinares, a preocupação maior do trabalho se dá quanto aos aspectos computacionais. A multidisciplinaridade está na relação entre os aspectos educacionais, filosóficos e psicológicos inerentes a toda construção de um software educacional, e a interdisciplinaridade acontece no relacionamento da IA com a Informática na Educação. Esta tese propõe o uso de aspectos afetivos como apoio à decisão de ação por parte de um STI. As nossas hipóteses fundamentais são: um sistema de ensino e aprendizagem computacional deve levar em consideração fatores afetivos tornando mais flexível a interação; e a arquitetura de um sistema computacional de interação em tempo real com agentes humanos deve prever explicitamente, em sua arquitetura básica, as crenças e o raciocínio afetivos. Para demonstrar essas idéias, foi definida uma arquitetura para apoiar um STI de modo a reconhecer alguns fatores afetivos, representativos de estratégias de ação de agentes humanos em interação com sistemas. Esse reconhecimento é realizado através de construções retiradas dos comportamentos observáveis do agente humano em contextos determinados. A arquitetura prevê um Sistema Multiagente para executar a percepção de fatores afetivos e da conduta do aluno em interação e de um agente pedagógico, representando o tutor. O agente tutor é modelado através de estados mentais e é responsável pelo raciocínio de alto nível. O modelo computacional de agentes de Móra [MÓR2000] foi utilizado para implementar o “kernel cognitivo” (termo cunhado por Móra e Giraffa [GIR99] que designa a parte responsável pela deliberação). O “kernel cognitivo” decide que ações tomar para um conjunto de características de uma avaliação pedagógica. A utilização de fatores afetivos e da avaliação cognitiva de situações emocionais permite a flexibilização das estratégias quanto à adaptabilidade a agentes humanos. Particularmente, foi adotado o enfoque cognitivo para análise de situações, baseado em teorias cognitivistas sobre emoções. O uso de tecnologia multiagente, no enfoque mentalístico, especificamente BDI (Belief, Desire, Intention) e da ferramenta X-BDI, permite a formalização e construção de um tutor atuante na avaliação pedagógica. A modelagem do aluno passa a ser constituída de aspectos qualitativos e quantitativos. Estudos de casos são apresentados, em situações que consideram os fatores afetivos e nas mesmas situações sem estas considerações. As decisões do tutor para agir são analisadas e confrontadas. Os resultados mostram um impacto positivo na adaptabilidade e ação pedagógica do tutor, sendo coerente com as teorias modernas [SAL97],[DAM2000] sobre as emoções que as consideram partes fundamentais para agir. A maior contribuição desta tese está na agregação de raciocínio sobre a afetividade envolvida em situações de ensino aprendizagem de agentes humanos e artificiais e avança dentro da perspectiva de pesquisa do grupo de IA da UFRGS, quanto ao desenvolvimento de Ambientes de Ensino e Aprendizagem modelados com tecnologia multiagente, com o uso da metáfora de estados mentais.

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

A evolução da Informática na Educação exige ambientes de ensino capazes de se adaptarem ao contexto de acordo com as características individuais do aluno, permitindo interatividade, e que gerem um diagnóstico do comportamento desse aluno. Com base nestes argumentos, o objetivo deste trabalho é propor um sistema de diagnóstico independente do domínio, capaz de analisar o comportamento do aluno em cursos de Ensino a Distância. O professor organiza o material em estruturas de tarefas TÆMS (uma linguagem independente do domínio para descrição de planos de resolução de tarefas), gerando uma biblioteca de planos que deverão ser executados pelo aluno. As informações referentes à navegação do aluno pelo material são gravadas em um log. O processo de diagnóstico ocorre através do confronto entre as informações do log e os planos gerados pelo professor (esta comparação é baseada em um modelo causal geral que pode ser utilizado para diagnosticar diferenças entre quaisquer estruturas TÆMS). Se forem detectadas divergências no processo de diagnóstico, o sistema gerará um arquivo texto contendo os sintomas detectados e as possíveis causas para que estes tenham ocorrido.

Este volume apresenta o detalhamento da tese submetida como requisito parcial para obtenção do grau de doutor em Informática na Educação. A tese se baseia nos conceitos oriundos da área de Inteligência Artificial – Sistemas Tutores Inteligentes (STI) e da Teoria das Experiências de Aprendizagem Mediadas proposta por de Reuven Feuerstein (1997). A combinação destes fundamentos possibilitou a proposição de uma arquitetura de um STI para promover Experiências de Aprendizagem Mediadas. A tese segue uma tendência recente da área de STI , onde se inclui o professor como um dos usuários do sistema. Ou seja, além da tradicional abordagem de existir um tutor artificial acompanhando o trabalho do aluno, o ambiente considera o professor como participante de todo o processo de atendimento ao aluno. Suas intervenções e contribuições ficam refletidas no comportamento do sistema. No que tange ao domínio, escolheu-se o conjunto de conteúdos relacionados à disciplina introdutória de algoritmos. Esta escolha foi determinada por dois fatores: a experiência do autor e orientadora como docentes desta disciplina em diferentes cursos de graduação na área de Ciência da Computação e o alto índice de reprovação observado nesta disciplina, que é fundamental para a formação do futuro profissional de Computação. Ambos atuaram como especialistas para modelagem da base de conteúdos a serem trabalhados com os alunos. A arquitetura proposta foi instanciada em um ambiente computacional denominado ALICE (Algorithm Learning Internet based Computer Environment). Os experimentos realizados com o ambiente na disciplina de Algoritmos, ministrada na Universidade do Vale do Itajaí (UNIVALI), permitiram identificar a viabilidade de implementação da arquitetura proposta. O protótipo desenvolvido forneceu, também, informações no que tange ao processo de aprendizagem dos alunos. Os resultados indicaram uma ampliação no atendimento individualizado aos alunos e um aumento da promoção de experiências de aprendizagem mediadas. / This document presents the thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of doctor of Informatics in Education. The thesis is based on Artificial Intelligent concepts – Intelligent Tutoring Systems (ITS) – and on Mediated Learning Experiences theory proposed by Reuven Feuerstein (1997). These foundations combination allowed the proposition of an ITS architecture to promote mediated learning experiences. The thesis follows the recent tendency of ITS research area to include the teacher as an end user of the system. Besides the traditional approach of an artificial tutor tracking the student development, the environment considers the teacher as participant of the whole process of student attention. His interventions and contributions are reflected on the environment behavior. The domain chosen was the set of contents related to the introductory algorithm discipline. This was chosen because of two factors: the experience of the author and his advisor as teachers of this discipline in different under graduation courses of Computer Science, and the high level of reproof observed in this discipline which is fundamental for the future computer science professional formation. Both acted as specialists in modeling the contents base to be worked with the students. The proposed architecture was instantiated in a computer environment named ALICE (Algorithm Learning Internet-based Computer Environment). The conducted experiments with the environment at the algorithms discipline of Universidade do Vale do Itajaí (UNIVALI), allowed to identify the architecture implementing viability. The developed prototype provided information about students learning process. The results indicate an increase in student’s individualized attention and an increase in mediated learning experiences promoted.

Embora haja muitas pesquisas na área de teamwork, o desenvolvimento de times de agentes para ambientes complexos continua sendo um desafio, especialmente se esses ambientes possuem requisitos de tempo-real. Muitas ferramentas foram desenvolvidas, mas não existe uma bala de prata e aquelas mais gerais possuem sérios problemas com o requisito de tempo-real. Este trabalho introduz uma nova ferramenta baseada em proxy, usando a teoria de Joint Intentions, que ajuda agentes a serem membros de uma equipe dentro de um ambiente parcialmente observável, dinâmico, estocástico e com requisitos de tempo-real. Os experimentos de validação dessa ferramenta são executados no jogo de computador Unreal Tournament 2004, que fornece um ambiente com tais características. / Although there are many researches in teamwork, the development of agent teams for complex environments still presents many challenges, especially if these environments have real-time requirements. Many tools have been developed, but there is not a silver bullet, and the most general tools have serious problems with real-time requirements. This paper introduces a new proxy-based tool, based on Joint Intentions, to help agents to be a teammate in partilly observable, dynamic and stochastic environments with real-time requirements. The validation experiments for this proxy were performed in the computer game Unreal Tournament 2004, that provides an environment with such features.