Este trabalho apresentará estudos referentes a uma proposta de arquitetura para ambientes computacionais de suporte à colaboração para auxiliar o ensino e o treinamento em áreas multidisciplinares de engenharia de controle e automação. A motivação provém de evoluções de tecnologias da Web, redes sociais, ambientes virtuais, e mundos virtuais 3D que proporcionam sucessivas possibilidades inovadoras de emprego de tecnologia no ensino. Estas tecnologias podem ser usadas no ensino à distância ou de forma complementar (ensino híbrido) ao ensino-aprendizagem tradicional. O emprego de ambientes computacionais virtuais como incubadores para o desenvolvimento e criação de uma infinidade de materiais educacionais e didáticos torna-se crescentemente frequente na comunidade científica ao passo que instituições de ensino percebem o potencial desta iniciativa. A colaboração virtual entre estudantes dispersos geograficamente e a cooperação entre instituições de ensino diversas são indicadores do avanço destas metodologias. À medida que ambientes virtuais evoluem, podem-se empregar cada vez mais funcionalidades e tecnologias a este complemento ou ferramenta de ensino. É sabido que a prática laboratorial é de suma importância para aprendizagem de áreas tecnológicas, como a engenharia elétrica. Maneiras de expandir esta prática aliada a outras técnicas altamente defendidas na comunidade científica serão abordadas neste estudo, que sucede a um trabalho anterior do autor, no qual é proposto a conjunção de componentes de automação simulados com reais de forma a expandir cenários didáticos. A automação destes ambientes voltados ao ensino passa a se tornar real através de técnicas computacionais relacionadas a gerenciamento, monitoração e adaptação de conteúdo. Dentre as tecnologias e características englobadas pela arquitetura proposta estão: ambientes sociais, ambientes imersivos com visualização tridimensional (metaversos), tutoriamento virtual autônomo baseado em coleta de informações de interação, auxílio à colaboração de usuários, experimentos com componentes intercambiáveis de realidade mista e outras funcionalidades afins. De forma a propor uma implementação viável para este nicho de pesquisa foram desenvolvidos vários estudos de caso e um protótipo, chamado de 3D AutoSysLab, um ambiente imersivo virtual otimizado com ligações a experimentos de realidade mista, visualização de materiais educacionais e mídias interativas, auxílio à colaboração, e suporte à tutoriamento autônomo. Tanto testes do protótipo quanto a utilização dos estudos de caso serviram de validação experimental do trabalho. A validação da utilização ainda não se encontra completa embora resultados preliminares apontem a queda do índice de reprovação de estudantes da Engenharia Elétrica na UFRGS em uma determinada unidade curricular. O emprego de técnicas de acesso remoto além de proporcionar que instituições de ensino cooperem compartilhando recursos materiais/equipamentos também abre horizontes para a colaboração de estudantes entre instituições. Isso alavanca uma melhoria na qualidade do conjunto ensino-aprendizagem e também no emprego de recursos tecnológicos, o que pode, inclusive, representar uma alternativa econômica viável para a prática laboratorial. / This work will present studies towards a proposal of architecture for computer supported collaborative environments applied to enhance learning and training of multidisciplinary areas linked to automation and control engineering. Recent evolutions of Web technologies, social networks, virtual environments, and 3D virtual worlds motivate the adoption of new technologies in education, opening successive innovative possibilities. These technologies or tools can be used in distance education scenarios and/or can also enhance traditional learning-teaching (blended or hybrid learning scenario). The use of virtual environments as breeding grounds for creation and display of learning and didactical materials is a trend among educational institutes since they realized the potential of this endeavor. Physically dispersed and geographically distant students can collaborate in virtual learning environments as well as educational institutions, proving the advance of learning methodologies involving technology. New functionalities to this teaching and learning complementary tool can be added as virtual environments continually evolve. It is known and a wide advocated issue that laboratorial practice is essential to technical education, foremost in engineering. Expanding and obtaining the optimal results from this practice allied to other tools can be seen as the natural continuation of previous work from the author, in which is described a strategy to use mixed reality interchangeable components applied in didactic experiments to broaden learning scenarios. The automation of virtual learning environments is beginning to mature through computational techniques related to management, monitoring and content adaptation. In order to develop a feasible implementation to this research area, several case studies and a prototype were elaborated, the last called 3D AutoSysLab, in which a metaverse is used as interface, experiments are linked to virtual objects representations, learning objects are displayed in a simple way with interactive medias and simple collaboration and feedback is given through an autonomous tutoring system. The experimental validation was based on the use and evaluation of the prototype and his separated modules (case studies). Preliminary results showed that the failure rate, in a determined curriculum unit from the Electrical Engineering of UFRGS, has dropped and the student’s acceptance was very high in a blended learning scenario. The remote experimentation brings up the possibility to narrow different learning institutions in cooperation, this way sharing material resources (equipments) and closing up students. From cooperation and collaboration is expected a leveling and optimization of quality of the pair teaching-learning, as well as a better employment of economical resources.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-16Bitstream added on 2014-06-13T20:49:11Z : No. of bitstreams: 1 trujillo_jdm_me_ilha.pdf: 4931230 bytes, checksum: e375c9e238375d66c5b717105d849f34 (MD5) / Aeci / Neste trabalho apresentam-se dois métodos para serem aplicados na previsão espacial de demanda elétrica, os quais simulam as influências de cargas especiais nas vizinhanças e utilizam os sistemas multiagentes para caracterizar a área de serviço, mostrando assim, a dinâmica dos grupos sociais em uma cidade à procura dos recursos necessários para suas atividades. O primeiro sistema multiagente foi desenvolvido para obter a previsão espacial de demanda elétrica de toda área de serviço e o segundo sistema multiagente modela a influência de cargas especiais nas vizinhanças. Estes sistemas apresentam um caráter estocástico, para simular a estocasticidade dos usuários nos sistemas de distribuição. Os métodos apresentados consideram a disponibilidade atual de dados nas empresas do setor, usando só o banco de dados comercial da empresa de serviço elétrico e o conjunto de dados georreferenciados dos elementos da rede. Uma das contribuições deste trabalho é de utilizar um número real para representar a demanda elétrica esperada de cada subárea fornecendo, deste modo, um melhor dado de entrada para realizar o planejamento de expansão da rede elétrica. A metodologia proposta foi testada em um sistema real de uma cidade de médio porte. Como resultados são gerados mapas de cenários futuros de previsão espacial de demanda para a área de estudo, que mostram a localização espaço-temporal das novas cargas. Cada mapa mostra as subáreas onde a nova demanda é esperada, com um número real para o valor da quantidade desta demanda. Os resultados obtidos variam entre 5 a 10 % em diferentes simulações, quando comparadas com as fornecidas pelo departamento de planejamento da empresa elétrica que aplica uma metodologia manual, que utiliza o conhecimento e as decisões do planejador para determinar o crescimento da demanda. / This paper presents two methods to be applied in the spatial electric load forecasting, which simulate the influences of special loads in the vicinity and use the multi-agent systems to characterize the service area, thus showing the dynamics of social groups in a city seeking the necessary resources for their activities. The first multi-agent system was developed for the spatial electric load forecasting of the entire service area and the second multi-agent system models the influence of special load in the vicinity. These systems have a stochastic character, to simulate the stochasticity of users in distribution systems. The method presented in this work considers that the utilities have access only to basic information, using only the commercial consumer database and georeferenced data set of the network elements. One of the contributions of this work is to use a real number to represent the expected demand in each subarea providing thus a better input data to perform the expansion planning of the distribution systems grid. The proposed methodology was tested in a real system of a midsize city. As results are generated maps of forecast future scenarios of spatial demand for the study area, showing the location of the new space-time loads. Each map shows the subareas where the new demand is expected, with a real number to the value of the quantity of demand. The results vary between 5 to 10% in different simulations, when compared with those provided by the planning department electrical distribution utility that applies an electric manual, which uses the knowledge and decisions of the planner to determine the growth of demand.

Este trabalho apresentará estudos referentes a uma proposta de arquitetura para ambientes computacionais de suporte à colaboração para auxiliar o ensino e o treinamento em áreas multidisciplinares de engenharia de controle e automação. A motivação provém de evoluções de tecnologias da Web, redes sociais, ambientes virtuais, e mundos virtuais 3D que proporcionam sucessivas possibilidades inovadoras de emprego de tecnologia no ensino. Estas tecnologias podem ser usadas no ensino à distância ou de forma complementar (ensino híbrido) ao ensino-aprendizagem tradicional. O emprego de ambientes computacionais virtuais como incubadores para o desenvolvimento e criação de uma infinidade de materiais educacionais e didáticos torna-se crescentemente frequente na comunidade científica ao passo que instituições de ensino percebem o potencial desta iniciativa. A colaboração virtual entre estudantes dispersos geograficamente e a cooperação entre instituições de ensino diversas são indicadores do avanço destas metodologias. À medida que ambientes virtuais evoluem, podem-se empregar cada vez mais funcionalidades e tecnologias a este complemento ou ferramenta de ensino. É sabido que a prática laboratorial é de suma importância para aprendizagem de áreas tecnológicas, como a engenharia elétrica. Maneiras de expandir esta prática aliada a outras técnicas altamente defendidas na comunidade científica serão abordadas neste estudo, que sucede a um trabalho anterior do autor, no qual é proposto a conjunção de componentes de automação simulados com reais de forma a expandir cenários didáticos. A automação destes ambientes voltados ao ensino passa a se tornar real através de técnicas computacionais relacionadas a gerenciamento, monitoração e adaptação de conteúdo. Dentre as tecnologias e características englobadas pela arquitetura proposta estão: ambientes sociais, ambientes imersivos com visualização tridimensional (metaversos), tutoriamento virtual autônomo baseado em coleta de informações de interação, auxílio à colaboração de usuários, experimentos com componentes intercambiáveis de realidade mista e outras funcionalidades afins. De forma a propor uma implementação viável para este nicho de pesquisa foram desenvolvidos vários estudos de caso e um protótipo, chamado de 3D AutoSysLab, um ambiente imersivo virtual otimizado com ligações a experimentos de realidade mista, visualização de materiais educacionais e mídias interativas, auxílio à colaboração, e suporte à tutoriamento autônomo. Tanto testes do protótipo quanto a utilização dos estudos de caso serviram de validação experimental do trabalho. A validação da utilização ainda não se encontra completa embora resultados preliminares apontem a queda do índice de reprovação de estudantes da Engenharia Elétrica na UFRGS em uma determinada unidade curricular. O emprego de técnicas de acesso remoto além de proporcionar que instituições de ensino cooperem compartilhando recursos materiais/equipamentos também abre horizontes para a colaboração de estudantes entre instituições. Isso alavanca uma melhoria na qualidade do conjunto ensino-aprendizagem e também no emprego de recursos tecnológicos, o que pode, inclusive, representar uma alternativa econômica viável para a prática laboratorial. / This work will present studies towards a proposal of architecture for computer supported collaborative environments applied to enhance learning and training of multidisciplinary areas linked to automation and control engineering. Recent evolutions of Web technologies, social networks, virtual environments, and 3D virtual worlds motivate the adoption of new technologies in education, opening successive innovative possibilities. These technologies or tools can be used in distance education scenarios and/or can also enhance traditional learning-teaching (blended or hybrid learning scenario). The use of virtual environments as breeding grounds for creation and display of learning and didactical materials is a trend among educational institutes since they realized the potential of this endeavor. Physically dispersed and geographically distant students can collaborate in virtual learning environments as well as educational institutions, proving the advance of learning methodologies involving technology. New functionalities to this teaching and learning complementary tool can be added as virtual environments continually evolve. It is known and a wide advocated issue that laboratorial practice is essential to technical education, foremost in engineering. Expanding and obtaining the optimal results from this practice allied to other tools can be seen as the natural continuation of previous work from the author, in which is described a strategy to use mixed reality interchangeable components applied in didactic experiments to broaden learning scenarios. The automation of virtual learning environments is beginning to mature through computational techniques related to management, monitoring and content adaptation. In order to develop a feasible implementation to this research area, several case studies and a prototype were elaborated, the last called 3D AutoSysLab, in which a metaverse is used as interface, experiments are linked to virtual objects representations, learning objects are displayed in a simple way with interactive medias and simple collaboration and feedback is given through an autonomous tutoring system. The experimental validation was based on the use and evaluation of the prototype and his separated modules (case studies). Preliminary results showed that the failure rate, in a determined curriculum unit from the Electrical Engineering of UFRGS, has dropped and the student’s acceptance was very high in a blended learning scenario. The remote experimentation brings up the possibility to narrow different learning institutions in cooperation, this way sharing material resources (equipments) and closing up students. From cooperation and collaboration is expected a leveling and optimization of quality of the pair teaching-learning, as well as a better employment of economical resources.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Geovane bezerra.pdf: 1597415 bytes, checksum: 1a51bd2c6aed9c1c6ee46b8369083350 (MD5) Previous issue date: 2003-03-20 / This work proposes a collection of architectural patterns for the development of multi-agent systems. Main architectural concerns like communication, cooperation and coordination mechanisms between the agents of the society are particularly analyzed in each described pattern. The generation of new patterns through the extension or composition of the proposed ones is also approached. The methodology for pattern extraction is based on the study of frequently used architectures of multi-agent systems, like blackboard and federative architectures, and on mechanisms of cooperation and coordination usually identified in such architectures, like master-slave, meeting and negotiator mechanisms, as well. Pattern description is based on AUML and KQML. Main AUML diagrams, like agent packages, agent diagrams and agent interaction diagrams are used to represent the structure and behavior of the society. In those diagrams, agent interactions are represented as KQML performatives. Proposed patterns are validated through the construction of three case studies related to the development of multi-agent systems for information retrieval and filtering. In these case studies, the architectures RETSINA, AMALTHAEA and ABARFI are analyzed and the reuse or potential application of proposed patterns is identified. / Este trabalho propõe uma coleção de padrões arquiteturais para o desenvolvimento de sistemas multiagente. Os principais problemas arquiteturais tais como comunicação, cooperação e mecanismo de coordenação entre os agentes são analisados e descritos em cada padrão. A geração de novos padrões pela extensão ou composição dos padrões propostos também é abordada. A metodologia utilizada para extração de padrões está baseada no estudo de arquiteturas de sistemas multiagente freqüentemente utilizadas, como as arquiteturas quadro-negro e federativas e nos mecanismos de cooperação e coordenação geralmente identificados em tais arquiteturas, como os mecanismos mestre-escravo, reunião e negociador. A descrição dos padrões está baseada em AUML e KQML. Os principais diagramas da AUML, como o diagrama de pacotes, o diagrama de agente e o diagrama de interação são usados para representar a estrutura e o comportamento da sociedade. Nesses diagramas, a representação das interações entre os agentes é feita com a utilização das performatives de KQML. Os padrões propostos são validados através da construção de três estudos de caso relacionados ao desenvolvimento de sistemas multiagente para recuperação e filtragem de informações. Nesses estudos de caso, são analisadas as arquiteturas RETSINA, AMALTHAEA e ABARFI e é identificado a potencial reutilização ou aplicação dos padrões propostos.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alisson lindoso2.pdf: 6722921 bytes, checksum: 2f55fa8a7f109106c015f0307cb7582c (MD5) Previous issue date: 2006-03-10 / The increasing demand of software applications constructed conciliating productivity, low cost and high quality, even in complex and changeable domains, turns necessary the elaboration of techniques and methodologies focusing on development paradigms more suitable for approaching these conflicting features, like the multiagent one. On the other hand, the sotware reuse process promotes the creation of new applications employing reusable software artifacts previously developed. This work introduces MAAEM, an ontology-driven methodology for analysis, design and implementation of multi-agent applications through the reuse of models and components that represent the requirements of a family of applications in a domain as well as the corresponding agent-oriented solutions to these ones. ONTORMAS, an ontology whose instantiation is useful for modeling and representing specific applications developed with MAAEM methodology, is also presented. Two case studies elaborated in order to evaluate the methodology and ontology are also described, exploring the cases with and without reuse, respectively, in the touristic and juridical domains. / A crescente demanda por aplicações de software cuja construção concilie produtividade, baixo custo e alta qualidade, mesmo em domínios complexos e mutáveis, torna necessária a elaboração de técnicas e metodologias que foquem paradigmas de desenvolvimento mais adequados para abordar aquelas características conflitantes, tal como o paradigma multiagente. Por outro lado, o processo de reutilização de software permite promover a criação de novas aplicações empregando artefatos de software reutilizáveis previamente desenvolvidos. Esse trabalho introduz a MAAEM, uma metodologia baseada em ontologias para a análise, o projeto e a implementação de aplicações multiagente através do reuso de modelos e componentes que representam os requisitos de uma família de aplicações em um domínio, assim como as correspondentes soluções orientadas a agentes para tais requisitos. É também apresentada a ONTORMAS, uma ontologia cuja instanciação é útil para modelar e representar aplicações específicas desenvolvidas com a metodologia MAAEM. São descritos ainda dois estudos de caso elaborados no sentido de avaliar a metodologia e a ontologia, explorando os casos com e sem reuso, respectivamente, nos domínios turístico e jurídico.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Henrique Alves da Silva Filho.pdf: 1319180 bytes, checksum: 239eab8502370b1d91b48872e6bdc009 (MD5) Previous issue date: 2005-03-18 / This work proposes ONTOCADE (Ontology-based Environment for Computer- Aided Domain Engineering), an ontology-based CASE environment for analysis and design in Multi-Agent Domain Engineering. Success in Multi-Agent Domain Engineering, the process of creating reusable software abstractions for the development of a set of multi-agent software applications in a domain or problem-solving area, depends on the availability of appropriate methodologies and tools providing adequate support for ontologies, communications, mobility, and autonomy, among others central topics of agent-based systems. ONTOCADE supports the application of the phases of MADEM, a methodology for Multi-Agent Domain Engineering. According to the rules of integration for composing an environment, its tools use a shared data model and incorporate the knowledge of methods for coordinating and guiding the execution of the phases of the software development lifecycle. For that, ONTOCADE is based on ontologies, structures particularly appropriate for representing knowledge and high-level software abstractions, because they present clear and unambiguous terminology. ONTOCADE uses a generic ontology, ONTOMADEM, for guiding the user in modeling tasks. To define ONTOMADEM, it was used the MADEM knowledge to generate a semantic network with the representation of the concepts of the methodology. For its design, the ONTOMADEM was generated by mapping the semantic network to an ontology represented by a hierarchy of classes. To function as a runtime environment, it was chosen Protégé, an extensible platform for creating knowledge-based applications. ONTOMADEM is an extension of the meta-ontology of Protégé. In this way, ONTOCADE executes as a plugin, that is, an aggregated component, which takes advantages of all the functionalities provided by Protégé and offers specifics functions, such as domain and architectural modeling. / Este trabalho propõe ONTOCADE (Ontology-based Environment for Computer- Aided Domain Engineering), um ambiente CASE baseado em ontologias para análise e projeto na Engenharia de Domínio Multiagente (EDMA). O sucesso da Engenharia de Domínio Multiagente, processo para criação de abstrações de software reutilizáveis para a construção de sistemas multiagentes em um domínio ou área de solução de problemas, depende da disponibilidade de metodologias e ferramentas que ofereçam adequadamente suporte para ontologias, comunicações, mobilidade, autonomia e outros tópicos centrais relacionados aos sistemas baseados em agentes. ONTOCADE fornece suporte à aplicação das fases da MADEM, uma metodologia para EDMA. De acordo com as regras de integração para a constituição de um ambiente, as ferramentas que o compõem utilizam um modelo de dados compartilhado e incorporam o conhecimento de métodos para coordenar e guiar a execução das fases do ciclo de desenvolvimento de software. Por esta razão, o ambiente ONTOCADE é baseado em ontologias, estruturas particularmente apropriadas para representar conhecimento e abstrações de software de alto nível, pois apresentam terminologia clara e não ambígua. ONTOCADE utiliza uma ontologia genérica, a ONTOMADEM, para guiar o usuário na realização da modelagem. Na definição da ONTOMADEM é utilizado o conhecimento da MADEM para gerar uma rede semântica com a representação dos conceitos da metodologia. No projeto, a ONTOMADEM é construída mapeando a rede semântica a uma ontologia representada por uma hierarquia de classes. Como ambiente de execução do ONTOCADE, foi escolhido o Protégé, uma plataforma extensível para a criação de aplicações baseadas em conhecimento. A ONTOMADEM é uma extensão à meta-ontologia do Protégé. Desta forma, o ONTOCADE executa como um plugin, ou seja, um componente agregado ao Protégé, que se serve de todas as funcionalidades providas pela plataforma e oferece suas funções específicas, tais como modelagem de domínio e modelagem arquitetural.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mauro Henrique Jansen Pereira.pdf: 3085435 bytes, checksum: 85ddf745d88ff158bbf8aedd3fb5c0ae (MD5) Previous issue date: 2006-06-14 / The generative approach is one of the most productive ways to promote automatic reuse in software product lines, associated with Domain Engineering techniques and methodologies. The multi-agent paradigm aims to provide solutions to approach the growing complexity of software that should operate in non-predictable environments or exposed to fast changes. To obtain the benefits of automatic reuse in multi-agent system families, we need appropriate methods for the multi-agent paradigm, main study object of Multi-agent Domain Engineering. This work proposes GENMADEM, an ontology-based methodology for generative reuse in Multi-agent Domain Engineering whose main products are ontology-based domain models, Domain Specific Languages (DSLs) and application generators. It also contributes with ONTOGENMADEM, an ontology composed by an ontology and a plug-in to the ontology editor Protégé that supports the application of GENMADEM, aiding the analysis, design and implementation of DSLs. A case study that consists of the development of a DSL and a generator design for the domain of information filtering and retrieval is also presented with the goal of evaluation of the methodology. / A abordagem gerativa é um dos meios mais produtivos para promover o reuso automático em linhas de produção de software, aliado a técnicas e metodologias da Engenharia de Domínio. O paradigma multiagente visa fornecer soluções para abordar a crescente complexidade dos softwares que devem operar em ambientes não predizíveis ou sujeitos a mudanças rápidas. Para obtermos os benefícios do reuso automático em famílias de sistemas multiagente, precisamos de métodos adequados ao paradigma multiagente, que são objetos de estudo da Engenharia de Domínio Multiagente. Este trabalho propõe a GENMADEM, uma metodologia baseada em ontologias para o reuso gerativo na Engenharia de Domínio Multiagente cujos principais produtos são modelos de domínio baseados em ontologias, Linguagens Específicas de Domínio (LEDs) e geradores de aplicação. Ele também contribui com a ONTOGENMADEM, uma ferramenta composta por uma ontologia e um plugin para o editor de ontologias Protégé que suporta a aplicação da GENMADEM, auxiliando na análise, projeto e implementação de LEDS. Um estudo de caso que consiste no desenvolvimento de uma LED e projeto do gerador para o domínio da recuperação e filtragem de informação também é apresentado com o objetivo de avaliar a metodologia.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UIRATAN ALVES DE SOUSA CAVALCANTE.pdf: 4868154 bytes, checksum: 71d6895bc849a94e0bac2dba2b713adf (MD5) Previous issue date: 2009-12-01 / The agent-oriented development paradigm has achieved a high maturity level over the last decade. However, integrated development environments supporting all phases of agent-oriented development are still missing. MADAE-Pro is a process for the development and reuse of family of multi-agent systems and integrates two complementary process. One is based on Domain Engineering concepts, aiming in creating artifacts of reusable software in the development of an application family in a particular domain problem, and the other is based on Application Engineering, which guides the construction of applications based on reusable software artifacts previously produced in the Domain Engineering process. The environment includes the ONTORMAS ontology and, through inference rules and semantic search over its instances, automates the modeling tasks of the MADAE-Pro process. These features allow for the developer productivity gains and for maintaining the consistence of the knowledge-base, ensuring the success of the reuse in future applications. / O paradigma de desenvolvimento orientado a agentes tem atingido um alto nível de maturidade na última década. Entretanto, ainda faltam ambientes integrados de desenvolvimento de software que suportem todas as fases do desenvolvimento orientado a agentes. MADAE-Pro é um processo para o desenvolvimento e reuso de famílias de sistemas multiagente e integra dois subprocessos complementares. Um é baseado nos conceitos da Engenharia de Domínio, isto é, visa construir artefatos reutilizáveis que representem uma família de aplicações e o outro, baseado na Engenharia de Aplicações, guia o desenvolvimento de uma aplicação específica reutilizando os produtos do primeiro subprocesso. Este trabalho propõe MADAEIDE, um ambiente integrado de desenvolvimento baseado no conhecimento que automatiza o processo desenvolvimento de software multiagente MADAE-Pro. O ambiente agrega a ontologia ONTORMAS e, através de regras de inferência e buscas semânticas diretamente sobre suas instâncias, automatiza as tarefas de modelagem do processo MADAE-Pro. Estas características levam a um ganho de produtividade por parte do desenvolvedor, além de manter uma base de conhecimento consistente, garantido o sucesso do reuso em futuras aplicações.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emerson Jose.pdf: 1038765 bytes, checksum: 6f58f00ccbf51733d7f976591c66c028 (MD5) Previous issue date: 2006-12-01 / Multi-agent systems are evolving to enterprise applications and they are more used in open environments, such as the Internet. Many issues should be considered with this evolution, like security and reliability of communication. In this work, we propose a solution for secure communication and a solution for a reliable communication; both solutions are for multi-agent systems. These solutions adapt XML technologies and consist of several XML Specifications and RDF standard. For secure communication, we adapt the XML-DSig specification to provide integrity and digital signature; the XMLEnc specification is used to provide confidentiality through encryption, and the XKMS specification is used to provide PKI support. For reliable communication, we adapt the WS-RM specification that guarantees the message delivery. The RDF standard enables agents for exchanging messages using XML syntax. In this work, the tests with prototypes of the proposed solutions and comparisons with other solutions are also presented. / Sistemas multiagentes estão evoluindo em aplicações corporativas e estão sendo utilizados cada vez mais em ambientes abertos, como a Internet. Vários tópicos devem ser observados nesta evolução, como a segurança e a confiança na entrega das mensagens. Neste trabalho, nós propomos um modelo de comunicação segura e um modelo de entrega de mensagens confiável. Os dois modelos têm tecnologias XML adaptadas, que consistem em várias especificações XML (Extensible Markup Language) e no padrão RDF (Resource Description Framework). Para a segurança, várias especificações foram adaptadas: a especificação XML Signature, que fornece integridade através de assinatura digital; a XML Encryption, que fornece confidenciabilidade através de criptografia; e a XKMS (XML Key management Specification) que fornece suporte ao esquema PKI (Public Key Infrastructure). Para a parte de confiabilidade de comunicação, a especificação WS-RM (WS-ReliableMessaging) foi adaptada para garantir a entrega das mensagens. O padrão RDF foi utilizado para habilitar os agentes a trocarem mensagens usando a sintaxe XML. Neste trabalho, os testes com os protótipos das soluções propostas e as comparações com algumas soluções existentes também são apresentados.

Abstract The Internet of Things vision proposes a global platform in an unforeseen scale for distributed applications that rely on data provided by interconnected resource-constrained things. In such large-scale systems, centralized control of system operation by a single component through vertical interactions becomes unfeasible. Ideally, decentralized control in the proximity of things enables to take into account the local dynamic resource availability and environmental characteristics that are used to optimize the application execution. To realize decentralization, capabilities for horizontal interactions, that complement the vertical interactions, and for opportunistic participation of things are needed. This thesis explores mobile agent technology to implement distributed Internet of Things applications that benefit from both vertical and horizontal interactions of the application components. First, a resource-oriented reactive mobile agent architecture and a software framework are presented. The framework facilitates RESTful interactions between agents and other system components and provides a REST-based interface to build opportunistic agent-based applications. Two agent platforms are presented that integrate resource-constrained things into the framework as mobile agent hosts. Second, mobile agent based mobile crowdsensing and edge computing applications are evaluated with large-scale simulations and real-world experiments. The results show that energy consumption is decreased in the participating things, in comparison with the existing approaches, by agent-based in-network data processing and control of the thing operation. This thesis makes a valuable contribution by enabling mobile agent operations in a heterogeneous set of resource-constrained things. The presented empirical evidence shows how mobile agent technology increases energy efficiency in distributed application execution. The presented mobile agent architecture and software framework potentially accelerate the utilization of mobile agent technology in the Internet of Things. / Tiivistelmä Esineiden Internet liittää resurssirajoitteiset sulautetut laitteet laajamittaisesti Internet-verkkoon, jossa niiden tuottamaa tietoa hyödynnetään hajautettujen järjestelmien sovelluksissa. Esineiden Internetin järjestelmien odotetaan skaalautuvan niin laajoiksi, ettei keskitetty, vertikaaliseen vuorovaikutukseen perustuva järjestelmähallinta ole enää käyttökelpoinen ratkaisu. Hajautettu hallinta lähellä tietoa tuottavia laitteita tuo etuja, kun paikallisesti sovelluksen suorituksessa otetaan huomioon toimintaympäristön tila ja voidaan reagoida dynaamisesti resurssien saatavuuteen. Hajautus Esineiden Internetin sovellusalustoilla edellyttää menetelmiä sekä laitteiden vertikaaliseen ja horisontaaliseen vuorovaikutukseen, että niiden dynaamisen osallistumisen mahdollistamiseksi sovelluksen suorittamisessa. Tässä työssä tutkittiin mobiiliagentti-teknologiaa hajautettujen sovellusten toteuttamiseen Esineiden Internet-ympäristössä. Työssä esitettiin resurssisuuntautunut arkkitehtuuri reaktiivisille mobiiliagenteille sekä ohjelmistokehys, joita käyttäen voidaan toteuttaa agenttipohjaisia hajautettuja sovelluksia. Ohjelmistokehys perustuu REST-arkkitehtuurimalliin, jonka pohjalta esitettiin yhdenmukainen rajapinta agenttien ja järjestelmäkomponenttien väliseen vuorovaikutukseen. Ohjelmistokehyksen osana toteutettiin kaksi mobiiliagentti-ohjelmistoalustaa resurssirajoitteisille sulautetuille laitteille. Työssä tarkasteltiin mobiiliagentti-pohjaisten Esineiden Internet-sovellusten energiatehokkuutta simuloinneilla sekä tosielämän kokeilla. Tarkastelun kohteeksi valittiin joukkoistettu mobiilihavainnointi sekä reunalaskennan ulottaminen resurssirajoitteisiin laitteisiin. Saadut tulokset osoittavat, että laitteiden energiankulutusta voidaan pienentää verrattuna aiemmin esitettyihin ratkaisuihin hyödyntämällä mobiiliagentteja tiedonkäsittelyyn laitteessa sekä laitteen toiminnan ohjaamiseen. Työssä esitetty resurssisuuntautunut mobiiliagenttiarkkitehtuuri sekä ohjelmistokehys edesauttavat mobiiliagentti-teknologian hyödyntämistä resurssirajoitteisissa sulautetuissa laitteissa. Tosielämän kokeista saadut tulokset osoittavat mobiiliagenttiteknologian hyötyjä hajautettujen sovellusten toteuttamisessa Esineiden Internetiin.