Les études théoriques en épidémiologie utilisent principalement des équations différentielles pour étudier (voire tenter de prévoir) les processus infectieux liés aux maladies contagieuses, souvent sous des hypothèses peu réalistes (ex: des populations spatialement homogènes). Cependant ces modèles ne sont pas bien adaptés pour étudier les processus épidémiologiques à différentes échelles et ils ne sont pas efficaces pour prédire correctement les épidémies. De tels modèles devraient notamment être liés à la structure sociale et spatiale des populations. Dans cette thèse, nous proposons un ensemble de nouveaux modèles dans lesquels différents niveaux de spatialité (par exemple la structure locale de la population, en particulier la dynamique de groupe, la distribution spatiale des individus dans l'environnement, le rôle des personnes résistantes, etc.) sont pris en compte pour expliquer et prédire la façon dont des maladies transmissibles se développent et se répandent à différentes échelles, même à l'échelle de grandes populations. La manière dont les modèles que nous avons développé sont paramétrés leur permet en outre d'être reliés entre eux pour bien décrire en même temps le processus épidémiologique à grande échelle (population d'une grande ville, pays ...) mais avec précision dans des zones de surface limitée (immeubles de bureaux, des écoles). Nous sommes d'abord parvenus à inclure la notion de groupes dans des systèmes d'équations différentielles de modèles SIR (susceptibles, infectés, résistants) par une réécriture des dynamiques de population s'inspirant des réactions enzymatiques avec inhibition non compétitive : les groupes (une forme de complexe) se forment avec des compositions différentes en individus S, I et R, et les individus R se comportent ici comme des inhibiteurs non compétitifs. Nous avons ensuite couplé de tels modèles SIR avec la dynamique globale des groupes simulée par des algorithmes stochastiques dans un espace homogène, ou avec les dynamiques de groupe émergentes obtenues dans des systèmes multi-agents. Comme nos modèles fournissent de l'information bien détaillée à différentes échelles (c'est-à-dire une résolution microscopique en temps, en espace et en population), nous pouvons proposer une analyse de criticité des processus épidémiologiques. Nous pensons en effet que les maladies dans un environnement social et spatial donné présentent des signatures caractéristiques et que de telles mesures pourraient permettre l'identification des facteurs qui modifient leur dynamique.Nous visons ainsi à extraire l'essence des systèmes épidémiologiques réels en utilisant différents modèles mathématique et numériques. Comme nos modèles peuvent prendre en compte les comportements individuels et les dynamiques de population, ils sont en mesure d'utiliser des informations provenant du BigData, collectée par les technologies des réseaux mobiles et sociaux. Un objectif à long terme de ce travail est d'utiliser de tels modèles comme de nouveaux outils pour réduire les épidémies en guidant les rythmes et organisation humaines, par exemple en proposant de nouvelles architectures et en changeant les comportements pour limiter les propagations épidémiques. / Theoretical studies in epidemiology mainly use differential equations, often under unrealistic assumptions (e.g. spatially homogeneous populations), to study the development and spreading of contagious diseases. Such models are not, however, well adapted understanding epidemiological processes at different scales, nor are they efficient for correctly predicting epidemics. Yet, such models should be closely related to the social and spatial structure of populations. In the present thesis, we propose a series of new models in which different levels of spatiality (e.g. local structure of population, in particular group dynamics, spatial distribution of individuals in the environment, role of resistant people, etc) are taken into account, to explain and predict how communicable diseases develop and spread at different scales, even at the scale of large populations. Furthermore, the manner in which our models are parametrised allow them to be connected together so as to describe the epidemiological process at a large scale (population of a big town, country ...) and with accuracy in limited areas (office buildings, schools) at the same time.We first succeed in including the notion of groups in SIR (Susceptible, Infected, Recovered) differential equation systems by a rewriting of the SIR dynamics in the form of an enzymatic reaction in which group-complexes of different composition in S, I and R individuals form and where R people behave as non-competitive inhibitors. Then, global group dynamics simulated by stochastic algorithms in a homogeneous space, as well emerging ones obtained in multi-agent systems, are coupled to such SIR epidemic models. As our group-based models provide fine-grain information (i.e. microscopical resolution of time, space and population) we propose an analysis of criticality of epidemiological processes. We think that diseases in a given social and spatial environment present characteristic signatures and that such measurements could allow the identification of the factors that modify their dynamics.We aim here to extract the essence of real epidemiological systems by using various methods based on different computer-oriented approaches. As our models can take into account individual behaviours and group dynamics, they are able to use big-data information yielded from smart-phone technologies and social networks. As a long term objective derived from the present work, one can expect good predictions in the development of epidemics, but also a tool to reduce epidemics by guiding new environmental architectures and by changing human health-related behaviours.

L'observation des systèmes complexes artificiels à grande échelle est difficile en raison de leur dimension et de leur ouverture. Cette thèse propose le modèle SMA-R (Système Multi-Agent Récursif) basé sur la récursivité pour l'observation multi-niveau des systèmes complexes artificiels. À partir d'un Système Multi-Agent donné, ce modèle est capable de construire une représentation abstraite multi-niveau. Le modèle d'agent récursif proposé possède un module contenant les connaissances, les capacités et le contexte de récursivité; un module pour observer les changements; deux mécanismes pour construire ou détruire les niveaux abstraits; un module d'interaction récursive prenant en charge des comportements collectifs et individuels. Pour appliquer ce modèle à des SMA physiquement décentralisés, nous avons proposé une architecture générique décentralisée d'agents récursifs en adoptant les concepts du modèle OSI qui offre en avant les capacités que nous cherchons: multi niveau, encapsulation, échange de messages virtuels et physiques... Un framework décentralisé générique a été développé permettant aux agents réels de construire les niveaux d'observation. Ce framework est appliqué à l'observation d'un réseau de capteurs sans fil. / Observation of large scale artificials systems is difficult because of their dimension and their openness. This thesis proposes a model SMA-R (Recursive Multi-Agent Systems) based on recursion for multi-level observation of artificial complex systems. From a given SMA, this model is able to build multi-level of abstractions. The model's agent has a module containning knowledge, skills and context of recursion, an eye to observe changes; two mechanisms to build or destroy an abstract level, a module of recursive interaction to support collective and individual behaviors. For applying this model to SMA physically decentralized, we proposed a generic decentralized architecture for recursive agent by adopting the concepts of the OSI model which offerts forward capabilities that we look for: multi-level encapsulation, exchange of virtual and physical messages ... A generic decentralized framework was developed allowing applicatives agents to build multi-levels observation. This framework is applied to the observation of a wireless sensor network.

[pt] A partir do avanço tecnológico, o acesso à informação vem se tornando cada dia mais simples e mais rápido, facilitando consideravelmente o processo de tomada de decisões. Tais mudanças afetam o comportamento de empresas de todas as áreas e da sociedade em geral. No cenário econômico, o Mercado de Valores é um bom exemplo dessa transformação e, por esse motivo, foi escolhido como o domínio de aplicação a ser utilizado pelo simulador Multi-Agent System dor Stock Exchange Simulation (MASSES). Inspirado nos casos de sucesso de competições baseadas em Sistemas Multi-Agentes, trata-se de um simulador onde agentes de software desempenham o papel de investidores. Através do MASSES, podem ser realizados estudos comparativos entre diversas estratégias e análises de como elas se comportam em diferentes situações. A principal contribuição do MASSES é estimular pesquisadores a desenvolver as tecnologias de Engenharia de Software para Sistemas de Multi-Agentes (ESSMA) e inteligência artificial, estreitando ainda mais o relacionamento entre a tecnologia da informação e o mercado financeiro. Essa dissertação apresenta o simulador MASSES e os testes realizados a partir de estratégias de investimento utilizadas no mundo real. / [en] Due to technological advancements in IT, access to information is becoming simpler and faster every day, thus facilitating the decision-making processes. These changes affect the behavior of all kinds of businesses and the society in general. In the economic scenario, Stock Exchange Market is a good example of this transformation and therefore was chosen as the application domain to be explored by a Multi-Agent System for Stock Exchange Simulation (MASSES). Inspired by success stories about Multi-Agent System applied to competitions. MASSES is a simulator where software agents play the role of investors. Through MASSES simulations, it is possible to perform studies among different situations. MASSES main contribution is to encourage researches to develop Software Engineering for Multi-Agents Systems using artificial intelligence techniques, thus strenghtening the relationship between information technology and the financial market. The present dissertation aims to explain MASSES, in addition to showing test results based on the investment strategies used in the real world.

[pt] Sistemas Multiagentes Orientados a Serviços (SOMS) têm surgido visando incorporar os benefícios de duas disciplinas da Engenharia de Software: Arquitetura Orientada a Serviços e Engenharia de Software Orientada a Agentes. A primeira visa fornecer serviços fracamente acoplados que podem ser utilizados em diferentes domínios. A segunda se baseia em um novo paradigma que visa o desenvolvimento de Sistemas Multiagentes, que são compostos por entidades, chamadas agentes, com raciocínio, autonomia e pró-atividade. Um dos principais objetivos de SOMS é ajudar no desenvolvimento de sistemas orientados a serviços capazes de adaptar-se em ambientes computacionais dinâmicos, onde é necessário reagir às mudanças em seus requisitos em tempo de execução, assim como, adaptar-se eficientemente diante de erros de execução e baixa qualidade de serviço. Neste contexto, este trabalho propõe um framework (Java self-Adaptive Agent Framework - JAAF) para implementar agentes autoadaptativos capazes de autonomamente e pró-ativamente descobrir serviços, selecionar o mais apropriado e adaptar-se caso algum problema ocorra durante a execução do serviço. A aplicabilidade do framework proposto é demonstrada através de dois estudos de caso. O primeiro é um sistema responsável por gerar mapas de susceptibilidades, ou seja, mapas que mostram locais com risco de deslizamento em determinada área. O segundo é um sistema onde o principal objetivo é satisfazer necessidades, relacionadas à viagens, de usuários. / [en] Service Oriented Multi-agent Systems (SOMS) have emerged in order to incorporate the benefits of two software engineering disciplines: Serviceoriented Architecture and Agent-oriented Software Engineering. The first provides loosely coupled services that can be used within different domains. The second is based on a new software engineering paradigm that addresses the development of Multi-agent Systems, which are composed of autonomous, pro-active and reasoning entities, named software agents. One of the main goal of SOMS is to help the development of service-oriented systems able to adapt themselves on dynamic computing environments. Those systems must be able to react at runtime to changes in their requirements, as well as to efficiently accommodate for deviations from their expected functionality or quality of services. In this context, this work proposes a framework (Java self- Adaptive Agent Framework - JAAF) to implement self-adaptive agents able to autonomously and pro-actively discover services, decide about the most appropriate one and adapt themselves if they face a problem while executing the service. The applicability of the proposed framework is demonstrated through two case studies. The first is a system responsible for generating susceptibility maps, i.e., maps that show locations with landslides risks in a given area. The second is a system where the main goal is to satisfy the users’ needs related to travel.

O rápido crescimento das regiões urbanas tem impacto significativo nos sistemas de tráfego e transportes. Políticas de gerenciamento e estratégias de planejamento alternativas são claramente necessárias para o tratamento da capacidade limitada, e cada vez mais deficitária, das redes viárias. O conceito de Sistemas Inteligentes de Transportes (ITS) surge neste cenário; mais do que procurar aumentar a capacidade por meio de modificações físicas na infraestrutura, sua premissa baseia-se na utilização de tecnologias avançadas de comunicação e computação para melhor gerir os recursos de tráfego e transportes atuais. Influenciar o padrão do comportamento dos usuários é um desafio que tem estimulado muita pesquisa na área de ITS, onde fatores humanos passam a ter grande importância na modelagem, simulação e avaliação dessa abordagem inovadora. Este trabalho tem como foco a utilização de Sistemas Multiagentes (MAS) na representação dos sistemas de tráfego e transporte, com base nas novasmedidas de desempenho impostas pelas tecnologias ITS. As características de agentes têm grande potencial para representar componentes geográfica e funcionalmente distribuídos, como a maioria dos elementos no domínio da aplicação. Uma arquitetura BDI (beliefs, desires, intentions) é apresentada como alternativa a modelos tradicionais, usados para representar o comportamento do motorista em simulação microscópica, considerando-se a representação explícita dos estados mentais dos usuários. Os conceitos básicos de ITS e MAS são apresentados, assim como exemplos de aplicações relacionados com o tema do trabalho. Esta foi a motivação para a extensão de um simulador microscópico existente, no sentido de incorporar as características dos MAS para melhorar a representação dos motoristas. Assim, a demanda é gerada a partir de uma população de agentes, resultando da decisão sobre a rota e o tempo de partida ao longo de vários dias. O modelo estendido, que passa a suportar a interação de motoristas BDI, foi efetivamente implementado e foram executados diferentes experimentos para testar a abordagem em cenários de tráfego urbano. MAS permite uma abordagem direcionada a processos que facilita a construção de representações modulares, robustas, e extensíveis, características pouco presentes em abordagens voltadas ao resultado. Suas premissas de abstração permitem uma associação direta entre modelo e implementação. Incerteza e variabilidade são assim tratadas de maneira mais intuitiva, uma vez que arquiteturas cognitivas permitem uma fácil representação do comportamento humano na estrutura do motorista. Desta forma, MAS estende a simulação microscópica de tráfego no sentido de melhor representar a complexidade inerente às tecnologias ITS. / The rapid growth of urban areas has a significant impact on traffic and transportation systems. New management policies and planning strategies are clearly necessary to cope with the more than ever limited capacity of existing road networks. The concept of Intelligent Transportation System (ITS) arises in this scenario; rather than attempting to increase road capacity by means of physical modifications to the infrastructure, the premise of ITS relies on the use of advanced communication and computer technologies to handle today’s traffic and transportation facilities. Influencing users’ behaviour patterns is a challenge that has stimulated much research in the ITS field, where human factors start gaining great importance to modelling, simulating, and assessing such an innovative approach. This work is aimed at using Multi-agent Systems (MAS) to represent the traffic and transportation systems in the light of the new performance measures brought about by ITS technologies. Agent features have good potentialities to represent those components of a system that are geographically and functionally distributed, such as most components in traffic and transportation. A BDI (beliefs, desires, and intentions) architecture is presented as an alternative to traditional models used to represent the driver behaviour within microscopic simulation allowing for an explicit representation of users’ mental states. Basic concepts of ITS and MAS are presented, as well as some application examples related to the subject. This has motivated the extension of an existing microscopic simulation framework to incorporate MAS features to enhance the representation of drivers. This way demand is generated from a population of agents as the result of their decisions on route and departure time, on a daily basis. The extended simulation model that now supports the interaction of BDI driver agents was effectively implemented, and different experiments were performed to test this approach in commuter scenarios. MAS provides a process-driven approach that fosters the easy construction of modular, robust, and scalable models, characteristics that lack in former result-driven approaches. Its abstraction premises allow for a closer association between the model and its practical implementation. Uncertainty and variability are addressed in a straightforward manner, as an easier representation of humanlike behaviours within the driver structure is provided by cognitive architectures, such as the BDI approach used in this work. This way MAS extends microscopic simulation of traffic to better address the complexity inherent in ITS technologies.

[pt] Chatbots são programas de computador que interagem com usuários utilizando linguagem natural. Desde sua origem, a tecnologia avançou significantemente e aplicações baseadas na nuvem de grandes empresas permitiram que desenvolvedores criassem chatbots inteligentes e eficientes. No entanto, não há muitas abordagens de desenvolvimento aos principais módulos de um chatbot que são flexíveis o suficiente para permitir a criação de chatbots diferentes para cada domínio, mantendo um robusto controle de diálogo na aplicação. Existem trabalhos que tentam desenvolver uma abordagem mais flexível, cada um com suas vantagens e desvantagens. Uma das vantagens mais notáveis é o uso de sistemas multiagentes para distribuir e realizar tarefas feitas por chatbots. Nesse contexto, este trabalho propõe um framework geral e flexível baseado em sistemas multiagentes para construir chatbots em um domínio escolhido pelo desenvolvedor, com controle de diálogo na aplicação. Esta solução usa uma adaptação da abordagem de estado da informação, e agentes de software, para gestão do diálogo. Para validar a arquitetura proposta, um cenário de uso com 4 chatbots de prova de conceito são analisados e discutidos. / [en] Chatbots are computer programs that interact with users using natural language. Since its inception, the technology has advanced greatly and cloud-based platforms from big companies allow developers to create intelligent and efficient chatbots. However, there are not many development approaches to the main modules of a chatbot that are flexible enough to allow the creation of different chatbots for each domain, while maintaining a robust dialogue control in the application. There have been some works that try to develop a more flexible approach, each of them with their own advantages and disadvantages. One of the most notable advantages is the use of multi-agent systems to distribute and perform the tasks performed by the chatbot. In this context, this work proposes a general and flexible architecture based on multi-agent systems for building chatbots in any domain chosen by the developer, with dialogue control in the application. This architecture uses an adaptation of the information state approach, also using software agents, to perform dialogue management. To validate the proposed architecture, an user scenario involving the implementation of 4 proof of concept chatbots is analyzed discussed.

A principal proposta deste trabalho consiste na exploração e definição de bases teóricas e tecnológicas que possam sustentar a utilização do modelo de sistema computacional, chamado de Sociedades Artificiais, como uma ferramenta de aprendizagem. Parte-se do pressuposto de que uma futura implementação desse modelo gerará um tipo específico de ambiente informatizado de aprendizagem que permitirá simulação social, e que, essa simulação social, orientada segundo mecanismo de interação específico, discutido nesse trabalho, será capaz de gerar a aprendizagem significativa de noções sociais. Constata-se que as ferramentas atualmente utilizadas em informática educativa produzem, essencialmente, dois tipos de ganhos: o ganho de tempo, em função da velocidade de processamento dos computadores; e o ganho de espaço de armazenamento e organização, por manipularem-se dados digitalizados. Esses dois ganhos geram ganhos secundários, principalmente relacionados à produtividade, por permitirem o reaproveitamento, reprodução e distribuição de material digitalizado, na construção de material educacional, de forma rápida e com baixo custo operacional. Contudo, esses benefícios, não exploram todo o potencial da natureza computacional da informática. Defende-se a idéia de que Sociedades Artificiais são sistemas computacionais que transcendem os ganhos atuais obtidos em informática educativa, trazendo contribuições significativas para o processo de aprendizagem de noções de interação em ambiente social; por permitirem a interação pró-ativa do aluno com um sistema que produz simulação de interação social complexa não determinista. Portanto, propõe-se uma arquitetura e um modelo de Sociedades Artificiais, juntamente com um mecanismo de interação, que visa à elaboração de um ambiente de aprendizagem informatizado. A metodologia para validação dessa proposição consistirá no estudo teórico e reflexivo das bases conceituais, com ênfase na revisão de Maturana. Acredita-se que o aparato conceitual de Maturana, em particular a Biologia do Conhecer, é suficiente para justificar a elaboração e utilização de Sociedades Artificiais para o enriquecimento do processo de aprendizagem de noções sociais. A contribuição deste trabalho é a produção de material teórico sobre o tema Sociedades Artificiais e a sugestão de um modelo que permite sua utilização em ambientes informatizados de aprendizagem. Sugere-se, em continuidade, a construção de Sociedades Artificiais segundo o modelo aqui apresentado e pesquisas que avaliem os resultados na aprendizagem. / The main proposal of this work consists of the exploration and definition of theoretical and technological basis that can support the use of the computational model system, called Artificial Societies, as a learning tool. It is believed that a future implementation of this model will generate a specific type of a computer based learning environment that will allow social simulation, and this social simulation, guided by the specific interaction engine argued in this work, will be capable to generate a significant learning of social concept. It is established that the tools currently used in educative computer science produce, essentially, two types of benefits: the time benefit, due to the speed processing of the computers and the benefit of storage space and organization, by manipulation of the digital data. These two profits generate secondary gains, mainly related to the productivity, by allowing the reutilization, reproduction and distribution of digital contents, in the construction of educational content, with fast and low operational cost. However, these benefits, do not explore all the potential of the computational nature of computer science. It is considered the idea that Artificial Societies are computational systems that exceed the current advantages in educative computer science, bringing significant contributions in the learning of interactive social notion in social environment, by allowing a pro-active interaction of the apprentice with a system that produces a complex non-determinist simulation of social interaction. Therefore, an architecture and a model of Artificial Societies are considered together with a interactive mechanism that aims at the elaboration of a computer based learning environment. The methodology to validate this proposal will consist of the theoretical and reflective study of the conceptual basis, with emphasis in the revision of Maturana. It is believed that the conceptual base of Maturana, mainly the Biology of Knowledge, is enough to justify the elaboration and use of Artificial Societies in the learning process. The contribution of this work is the production of theoretical material on the subject Artificial Societies and the suggestion of a model that allows its application in computer based learning environments. It is suggested, for future research, the construction of Artificial Societies according to the model presented here, as well as research on the benefits of learning in specific groups that might use such technology.

[pt] Arquitetos de software utilizam cada vez mais mecanismos de auto- organização para projetar sistemas distribuídos em um ambiente dinâmico, com ruído e imprevisível. Neste cenário, além de não existir uma entidade centralizadora que possua o conhecimento completo do estado do ambi- ente como um todo, mecanismos de auto-organização são principalmente inspirados pela natureza e permitem o comportamento com controle de- scentralizado. Existem duas linhas de pesquisa que direcionam esta tese: a primeira, como é o caso de qualquer paradigma de engenharia de soft- ware, o sucesso e abrangência de uso de sistemas auto-organizáveis requerem notações que exploram o uso de abstrações relacionadas a auto-organização e promovam a rastreabilidade a partir de modelos de projeto à código, e re- querem métodos de engenharia para prover know-how e guiar um engenheiro durante o projeto da aplicação. A segunda linha de pesquisa foca no incen- tivo do reuso de software em sistemas auto-organizáveis. Os objetivos desta tese são: prover um método de engenharia baseado em simulação para apoiar o projeto, desenvolvimento, simulação, validação e refinamento de sistemas multi-agentes auto-organizáveis; e prover uma arquitetura baseada em sim- ulação. Um projeto arquitetural ajuda no desenvolvimento de uma estrutura de programa modular e na representação dos relacionamentos de controle entre módulos e encoraja o engenheiro de software a se concentrar no pro- jeto arquitetural antes de se preocupar com otimizações e código. Esta tese apresenta: um ciclo de vida de desenvolvimento iterativo baseado no Pro- cesso Unificado, SSOA - uma arquitetura de auto-organização baseada em simulação, e o framework que implementa a arquitetura. O método de pro- jeto e a arquitetura foram avaliados através de três domínios de aplicação diferentes: veículos guiados automatizados, contratos que governam sistemas multi-agentes emergentes, e modelagem computacional do comportamento de células-tronco. / [en] Software architects are increasingly relying on self-organizing mechanisms to design distributed systems within a dynamic, noisy and unpredictable envi- ronment. At any point in time, no centralized entity has complete knowledge of the state of the environment as a whole and self-organizing mechanisms are mainly naturally-inspired which enables the decentralized control. There are two tracks that drive the research in this thesis: first, as it is the case with any new software engineering paradigm, the successful and widespread deployment of self-organizing systems require notations that explore the use of self-organizing related abstractions and promote the traceability from the design models to code, and engineering methods that provides know-how and guides an engineer during an application design. The second research track is to promote software reuse of self-organizing systems. This thesis’s goals are: to provide a simulation-based engineering method to support the design, development, simulation, validation and refinement of self-organizing multi-agent systems; and to provide a simulation-based architecture. An ar- chitectural design helps on the development of a modular program structure and on the representation of the control relationships between modules and encourages the software engineer to concentrate on architectural design be- fore worrying about optimizations or code. We present: an iterative develop- ment life-cycle based on a customization of the Unified Process, the SSOA – Simulation-based Self-Organizing Architecture –, and the framework that implements the architecture. We have evaluated the design method and ar- chitecture using three different application domains: the automated guided vehicles, the contracts that govern emergent multi-agent systems, and the stem cell behavior computational modeling.

[pt] Com o aumento da complexidade dos SMA´s governados por leis, tornouse mais difícil projetar e implementar requisitos referentes à tolerância a falhas, principalmente por não existir nenhum ponto de controle sobre tais sistemas. E, apesar disto, não são conhecidas soluções que abordem tais questões na literatura de governança de SMA´s baseados em leis. Contudo, existe uma técnica de tolerância a falhas, chamada Replicação de Agentes, que propõe reutilizar os conceitos de recuperação em sistemas distribuídos através da tolerância a falhas para a recuperação de agentes baseando- se em informações que identifiquem suas criticalidades. Entretanto, apesar de existirem algumas estratégias de estimativa de criticalidade de agentes, nenhuma apresenta o grau de granularidade suficiente para o monitoramento de SMA´s abertos governados por leis. Desta forma, o trabalho aqui proposto tem como objetivo apresentar um mecanismo de configuração de variação de criticalidade de agentes que interagem em SMA´s abertos. Para isto é proposta uma arquitetura para desenvolvimento de SMA´s abertos governados por leis tolerantes a falhas e uma abordagem para projetar tais mecanismos com simplicidade, modularidade e reuso. Este trabalho apresenta três contribuições principais: a extensão no modelo conceitual da linguagem declarativa de especificação de lei XMLaw com elementos para monitoramento da criticalidade dos agentes; a integração dos frameworks de governança de SMA´s abertos (M-Law) e de adaptação dinâmica de replicação de agentes (DIMAX); e a proposição de uma forma de documentação e derivação das leis. Por fim são apresentadas planilhas de resultados da aplicação do mecanismo proposto em dois estudos de caso. / [en] With law-governed multi-agent systems complexity growth, it is harder to design and implement requirements related to dependability mainly because there is no control point over such systems. Despite the great importance of those problems, there is no solution that fully addresses those issues in the context of law-governed multi-agent systems. However, there is a fault tolerant technique called Agent Replication that proposes the reuse of some recovery concepts of distributed systems through a fault tolerance based approach on some data that helps the identification of critical agent. And, besides the existents strategies of agents´ criticality estimation, none of them presents the granularity degree necessary for the monitoring of law- governed open MAS´s. Due to it, the goal of this work is to present a mechanism of the configuration variation of the agents´ criticality that interacts in open MAS´s. To achieve this goal, an architecture to support the development of fault tolerant law-governed open MAS and an approach to design such mechanisms with simplicity, modularity and reuse were proposed. This work has three main contributions: an extension on the conceptual model of the law- specification declarative language XMLaw within new elements to monitor the agents´ criticality; the integration of two frameworks: one is for law-enforcement (M-Law), and the other one is for a dynamic and adaptative agents´ replication (DimaX); and a proposal of a means to document and derive the laws. Finally, we present some sheets of the results of the proposed mechanism application in two case studies.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A modelagem orientada a agentes surge como paradigma no desenvolvimento de software, haja vista a quantidade de iniciativas e estudos que remetem à utilização de agentes de software como solução para tratar de problemas mais complexos. Apesar da popularidade de utilização de agentes, especialistas esbarram na falta de universalidade de uma metodologia para construção dos Sistemas Multiagentes (MAS), pois estas acabam pecando pelo excesso ou falta de soluções para modelar o problema. Esta dissertação propõe o uso de uma Ontologia sobre Metodologias Multiagentes, seguindo os princípios da Engenharia de Métodos Situacionais que se propõe a usar fragmentos de métodos para construção de metodologias baseados na especificidade do projeto em desenvolvimento. O objetivo do estudo é sedimentar o conhecimento na área de Metodologias Multiagentes, auxiliando o engenheiro de software a escolher a melhor metodologia ou o melhor fragmento de metodologia capaz de modelar um Sistema Multiagentes. / The agent-oriented modeling emerges as a paradigm in software development, considering the amount of initiatives and studies that refer to the use of software agents as a solution to address more complex problems. Despite the popularity of using agents, experts bump in the lack of universality of a methodology for the construction of Multiagent Systems (MAS), as they end up sinning by excess or lack of solutions to model the problem. This thesis proposes the use of an Ontology based in Methodologies for Multi-Agent Systems, following the principles of Situational Method Engineering, which proposes to use fragments of methods for constructing methodologies based on the specificity of the development project. The aim of this work is to consolidate the knowledge in the area of Multiagent Methodologies by helping the software engineering to choose the best methodology or the best fragment method able to model a specific Multiagent System.