Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-07-09T14:56:04Z No. of bitstreams: 1 Luiz Rodrigo Jardim da Silva.pdf: 2565431 bytes, checksum: 6a2df89b794e9afe09546769e43ef4e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-09T14:56:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz Rodrigo Jardim da Silva.pdf: 2565431 bytes, checksum: 6a2df89b794e9afe09546769e43ef4e9 (MD5) Previous issue date: 2013-01-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Problemas relacionados à heterogeneidade semântica vêm se mostrando atualmente como um importante campo de pesquisa. Dentro do contexto educacional, pesquisadores têm se dedicado ao desenvolvimento de novas tecnologias que visam melhorar os processos de localização, recuperação, catalogação, e reutilização de objetos de aprendizagem. Baseado neste cenário, destaca-se o uso de técnicas de alinhamento de ontologias para prover integração entre ontologias distintas. Assim, o objetivo deste trabalho é desenvolver uma ferramenta que forneça mecanismos de busca semântica de objetos de aprendizagem com suporte a alinhamento automático de ontologias. / Semantics heterogeneity problems are becoming an important field of research. Within the educational context, researchers have focused on developing new technologies to improve the processes of localization, retrieval, cataloging, and reuse of learning objects. This scenario highlights the use of ontology alignment techniques to provide integration between different ontologies. Therefore, the goal of the present work is to develop a tool that provides mechanisms for semantic search of learning objects, with support for automatic aligning ontologies.

Este trabalho apresenta um modelo de acompanhamento e atendimento de pacientes crônicos baseado nos conceitos de relacionamento de clientes utilizados nas empresas, mais especificamente aqueles presentes na tecnologia CRM (Customer Relationship Management). A esse modelo denominou-se Gestão do Relacionamento com o Paciente Crônico (GRPC). A tecnologia CRM é uma estratégia com ferramentas para implementar um programa de relacionamento e fidelidade entre o cliente/consumidor e o fornecedor. O modelo GRPC, ao utilizar o conceito de CRM no atendimento ao paciente, apresenta uma estratégia de acompanhamento e monitoramento de pacientes crônicos diferente da abordagem tradicional, muitas vezes baseada somente no tratamento da doença. Da mesma forma que o CRM consegue atingir os clientes dos mais variados níveis através dos seus canais de comunicação, neste modelo propõe-se utilizar a mesma tecnologia a fim de garantir um acompanhamento efetivo e adequado a todas as camadas populacionais. Para implementar o modelo GRPC propõe-se a criação de centrais de relacionamento de pacientes crônicos, que compõem a infra-estrutura do modelo ao combinar, de maneira adequada, a troca de informações, as campanhas, a transmissão e o processamento de dados, com a finalidade de melhorar o relacionamento com o paciente, através da tecnologia de telefonia e computação. Para uma avaliação preliminar do modelo, elaborou-se uma central de monitoração de pacientes diabéticos e desenvolveu-se um sistema de monitoração para diabéticos. A modelagem da central de monitoração foi feita utilizando-se a extensão da UML para a modelagem de negócio, o que permitiu analisar a abrangência do modelo. O sistema de monitoração, denominado TeleDM, foi desenvolvido visando a realizar as simulações necessárias para os estudos desse trabalho. A partir da modelagem de negócio elaboraram-se os modelos para o desenvolvimento do sistema. Após a avaliação de suas características optou-se por implementá-lo utilizando a tecnologia de orientação a agentes e objetos, o que permitiu verificar que tal combinação é adequada na solução de sistemas complexos com as características do sistema TeleDM. / This paper shows a chronic patient follow-up and attendance model based on the concepts of customers’ relationship used in the companies, mainly those existent in CRM technology (Customer Relationship Management). The model was designated as Chronic Patient Relationship Management (CPRM). The CRM technology is a strategy with tools to implement a relationship and fidelity program between the client / customer and the supplier. The CPRM model, by using the CRM concept on patient attendance, presents a strategy to follow-up and monitoring the chronic patient different from the usual traditional approach, which many times only consists in illness treatment. In the same way as the CRM, this model is able to reach clients of every condition through its communication channels; and suggests the use of the same technology in order to guarantee an effective and suitable follow-up for all social layers. To implement the CPRM model, the creation of relationship centers for chronic patients, thus building the model’s infrastructure when properly connecting the information exchange, campaigns, and data processing and transmitting, for the purpose of improving the relationship with the patient through telephone and computing technology. For a preliminary assessment of the model, a monitoring center was elaborated for diabetic patients, as well as a system for diabetes monitoring. The modeling of the center was done using the UML extension for business modeling, which allowed analyzing the model’s coverage. The monitoring system known, as TeleDM was developed to execute the simulations needed for this work’s studies. The models for the system’s development were elaborated from the business modeling. After evaluating its features, the choice was implementing it with agent and object-oriented technology, thus allowing checking this combination suitability for complex systems solution with the TeleDM system features.

<p>The agent technology represents one of the most consistent approaches to distributed artificial intelligence. Agents are characterized by autonomous, reactive, proactive, and social behavior.&nbsp;In addition, more complex, intelligent agents are often defined&nbsp;in terms of human-like mental attitudes, such as beliefs, desires,&nbsp;and intentions.</p><p>This thesis deals with software agents and multiagent systems&nbsp;in several ways. First, it defines a new reasoning architecture&nbsp;for intelligent agents called<em> Distributed Non-Axiomatic Reasoning System </em>(DNARS). Instead of the popular Belief-Intention-Desire model, it uses Non-Axiomatic Logic, a formalism developed for the domain of articial general intelligence. DNARS&nbsp;is highly-scalable, capable of answering questions and deriving&nbsp;new knowledge over large knowledge bases, while, at the same&nbsp;time, concurrently serving large numbers of external clients.&nbsp;</p><p>Secondly, the thesis proposes a novel agent runtime environment&nbsp;named<em> Siebog.</em> Based on the modern web and enterprise stan-dards, Siebog tries to reduce the gap between the agent technology and industrial applications. Like DNARS, Siebog is a&nbsp;distributed system. Its server side runs on computer clusters&nbsp;and provides advanced functionalities, such as automatic agent&nbsp;load-balancing and fault-tolerance. The client side, on the other<br />hand, runs inside web browsers, and supports a wide variety of&nbsp;hardware and software platforms.</p><p>Finally, Siebog depends on DNARS for deploying agents with&nbsp;unique reasoning capabilities.</p> / null / <p>Agentska tehnologija predstavlja dosledan pristup razvoju distribuirane ve&scaron;tačke&nbsp; inteligencije. Ono &scaron;to agente izdvaja od ostalih pristupa su autonomno, reaktivino,&nbsp; pro-aktivno, i socijalno pona&scaron;anje. Pored toga, kompleksniji, inteligentni agenti se često defini&scaron;u koristeći ljudske mentalne konstrukcije, kao sto su verovanja, želje i namere.</p><p>Disertacija se bavi softverskim agentima i multiagentskim sistemima sa nekoliko aspekata. Prvo, definisana je nova&nbsp; arhitektura za rasuđivanje sa primenom u razvoju&nbsp; inteligentnih agenata, nazvana Distribuirani sistem za ne-aksiomatsko rasuđivanje&nbsp; (eng. <em>Distributed Non-Axiomatic Reasoning System</em>) (DNARS). Umesto popularnog&nbsp;&nbsp; BDI modela za razvoj inteligentnih agenata (eng. <em>Belief-Desire-Intention</em>),&nbsp; arhitektura&nbsp; se zasniva na tzv. <em>ne-aksiomatskoj</em> logici, formalizmu razvijenom u domenu ve&scaron;tačke&nbsp; op&scaron;te inteligencije. DNARS je skalabilan softverski sistem, sposoban da odgovara na&nbsp;&nbsp; pitanja i da izvodi nove zaključke na osnovu veoma velikih&nbsp; baza znanja, služeći pri&nbsp;&nbsp; tome veliki broj klijenata.</p><p>Zatim, u disertaciji je predložena nova multiagentska platforma nazvana Siebog. Siebog je zasnovan na modernim standardima za razvoj veb aplikacija, čime poku&scaron;ava da smanji razliku izmedu multiagentskih sistema i sistema koji se koriste u&nbsp;industriji. Kao DNARS, i Siebog je distribuiran sistem. Na serverskoj strani, Siebog se izvr&scaron;ava na računarskim klasterima, pružajući napredne funkcionalnosti, poput automatske distribucije agenata i otpornosti na gre&scaron;ke. Sa klijentske strane, Siebog&nbsp;se izvr&scaron;ava u veb pretrazivačima i podržava &scaron;iroku lepezu hardverskih i softverskih platformi.</p><p>Konačno, Siebog se oslanja na DNARS za ravoj agenata sa jedinstvenim sposobnostima za rasuđivanje.</p>

Nous présentons un modèle numérique d'économie de marché décentralisée, fonctionnant hors de l'équilibre, composée de deux grands groupes d'agents (entreprises et ménages) auxquels sont respectivement associées deux fonctions économiques principales (production et consommation). Ces fonctions s'exercent dans le respect des règles des économies capitalistes (propriété privée des moyens de production, échanges monétaires, salariat). Les agents sont des individus en interaction directe et indirecte (et non des agents représentatifs ou des agrégats), chacun poursuivant son propre but, agissant en fonction de son état individuel et de l'environnement proche, sans se préoccuper du tout de l'équilibre général du système et sans contrôle supérieur (ni de la part d'un planificateur, ni d'un commissaire-priseur). Le modèle respecte les trois principes essentiels des économies monétaires: - le processus de production prend du temps et les entreprises ont besoin de crédit pour lancer ce processus; - la monnaie est endogène, elle est créée par le crédit bancaire à la production; - les entreprises sont guidées par le motif de profit et ce profit est monétaire. Implémenté en Java, le modèle se présente comme un laboratoire virtuel permettant de conduire de véritables expériences "in silico". Les interactions réelles et monétaires entre les agents (multiples, hétérogènes, autonomes et concurrents) forment un système dynamique et complexe dont les propriétés macroéconomiques ne sont pas postulées. Nous reconstruisons ainsi les conditions de l'émergence de comportements macroéconomiques inobservables dans les modèles basés sur les notions d'agent représentatif et d'équilibre général.

Cette thèse d'HDR en anglais, présente l'essentiel de mes travaux de 1996 à 2005. Voir le résumé anglais pour plus de détails.

Dans ce mémoire de synthèse d'habilitation à diriger des recherches, je présente les travaux en simulation multi-agents que j'ai menés au sein de l'équipe SMAC (LIFL, Université Lille 1) depuis le début de ma carrière d'enseignant-chercheur en 2002. Ceux-ci portent sur la conception et la mise en application de méthodes et d'outils de simulation destinés à faciliter la modélisation de systèmes complexes à large échelle. Dans ce but, j'ai développé avec mes collègues une approche " orientée interactions " caractérisée par une unification des concepts utilisés dans le domaine des SMA. Elle a donné lieu à une importante élaboration méthodologique et algorithmique (la méthode IODA) dans laquelle toute entité du modèle est représentée par un agent, et tout comportement par une règle appelée interaction. Cette méthode s'appuie sur une séparation entre déclaratif et procédural qui facilite l'acquisition de l'expertise auprès des thématiciens. Par ailleurs de nombreux outils logiciels sont nés de ces recherches (dont la plateforme JEDI et une extension IODA pour la plateforme NetLogo), ainsi que diverses applications dans des domaines variés (biologie cellulaire, serious games, marketing, cartographie). Pour conclure, je présente mon projet de recherche pour les prochaines années qui se propose d'articuler des problématiques issues de travaux récents, d'une part sur la simulation multi-niveaux (qui vise à définir un cadre opérationnel permettant le changement d'échelle d'observation ou de point de vue sur les sous-systèmes d'un système complexe), et d'autre part sur la recherche automatique d'informations dans des données réelles pour augmenter le réalisme comportemental des populations d'agents. Par ailleurs une collaboration avec l'IGN sur l'utilisation de ces techniques pour la généralisation cartographique permet également d'envisager la transposition de ces méthodes de simulation à la résolution de problèmes.

Le raisonnement epistémique joue un rôle en théorie de la concurrence de plusieurs manières distinctes mais complémentaires; cette thèse en décrit trois. La première, et presque certainement la moins explorée jusqu'à présent, est l'idée d'utiliser les modalités épistémiques comme éléments d'un langage de programmation. La programmation logique émergea sous le slogan <> et dans le paradigme de la programmation concurrente par contraintes, le lien est manifeste de manière très claire. Dans la première partie de cette thèse, nous explorons le rôle des modalités épistémiques, ainsi que celui des modalités spatiales qui leur sont étroitement liées, en tant que partie intégrante du langage de programmation et non simplement en tant que partie du meta-langage du raisonnement à propos des protocoles. La partie suivante explore une variante de la logique épistémique dynamique adaptée aux systèmes de transitions étiquetés. Contrairement à la partie précédente, on serait tenté de croire que tout ce qu'on pouvait dire à ce sujet a déjà été dit. Cependant, le nouvel ingrédient que nous proposons est un lien étroit entre la logique épistémique et la logique de Hennessy-Milner, cette dernière étant \emph{la} logique des systèmes de transitions étiquetés. Plus précisement, nous proposons une axiomatisation et une preuve d'un théorème de complétude faible, ce qui est conforme au principe général qu'on utilise pour des logiques telles que la logique dynamique mais nécessite des adaptations non triviales. La dernière partie de la thèse se concentre sur l'étude d'agents en interaction dans les processus concurents. Nous présentons une sémantique des jeux pour l'interaction d'agents qui rend manifeste le rôle de la connaissance et du flux d'information dans les interactions entre agents, et qui permet de contrôler l'information disponible aux agents en interaction. Nous utilisons les processus comme support de jeu et définissons des stratégies pour les agents de telle sorte que deux agents qui interagissent conformément à leurs stratégies respectives déterminent l'exécution du processus, rempla{\c}cant ainsi l'ordonnanceur traditionnel. Nous démontrons que des restrictions différentes sur les stratégies réprésentent des quantités d'information différentes disponibles à l'ordonnanceur. Ces restrictions sur les stratégies ont un aspect épistémique explicite, et nous présentons une logique modale pour les stratégies et une caractérisation logique de plusieurs restrictions possibles sur les stratégies. Ces trois approches d'analyse et de représentation de l'information épistémique en théorie de la concurrence apportent une nouvelle manière de comprendre la connaissance des agents dans des processus conncurrents, ce qui est vital dans le monde d'aujourd'hui, dans lequel les systèmes distribués composés de multiples agents sont omniprésents.

Les problèmes de satisfaction de contraintes distribués (DisCSP) permettent de formaliser divers problèmes qui se situent dans l'intelligence artificielle distribuée. Ces problèmes consistent à trouver une combinaison cohérente des actions de plusieurs agents. Durant cette thèse nous avons apporté plusieurs contributions dans le cadre des DisCSPs. Premièrement, nous avons proposé le Nogood-Based Asynchronous Forward-Checking (AFC-ng). Dans AFC-ng, les agents utilisent les nogoods pour justifier chaque suppression d'une valeur du domaine de chaque variable. Outre l'utilisation des nogoods, plusieurs backtracks simultanés venant de différents agents vers différentes destinations sont autorisés. En deuxième lieu, nous exploitons les caractéristiques intrinsèques du réseau de contraintes pour exécuter plusieurs processus de recherche AFC-ng d'une manière asynchrone à travers chaque branche du pseudo-arborescence obtenu à partir du graphe de contraintes dans l'algorithme Asynchronous Forward-Checking Tree (AFC-tree). Puis, nous proposons deux nouveaux algorithmes de recherche synchrones basés sur le même mécanisme que notre AFC-ng. Cependant, au lieu de maintenir le forward checking sur les agents non encore instanciés, nous proposons de maintenir la consistance d'arc. Ensuite, nous proposons Agile Asynchronous Backtracking (Agile-ABT), un algorithme de changement d'ordre asynchrone qui s'affranchit des restrictions habituelles des algorithmes de backtracking asynchrone. Puis, nous avons proposé une nouvelle méthode correcte pour comparer les ordres dans ABT_DO-Retro. Cette méthode détermine l'ordre le plus pertinent en comparant les indices des agents dès que les compteurs d'une position donnée dans le timestamp sont égaux. Finalement, nous présentons une nouvelle version entièrement restructurée de la plateforme DisChoco pour résoudre les problèmes de satisfaction et d'optimisation de contraintes distribués.

Les travaux de recherche présentés dans mon mémoire d'HDR s'articulent autour de la problématique de la collaboration et de la prise de décision dans les entreprises en réseau, dans des contextes de chaînes logistiques et d'analyse du cycle de vie des produits. Ces travaux ont débuté sur la thématique des modèles informatiques pour la prise de décision dans les systèmes de production. Après avoir étudié les différentes méthodes de modélisation d'entreprise ainsi que les approches liées au pilotage dans les entreprises industrielles, nous avons proposé un modèle de simulation des processus industriels permettant de coupler un simulateur a événement discret, dédié à l'analyse des flux physiques, à un modèle de simulation décisionnel et organisationnel à base d'Agents cognitifs. Nous avons par la suite abordé la problématique de la prise de décision et montré que l'efficacité de la décision dépend de sa capacité à exploiter des mécanismes d'apprentissage comparables à ceux utilisés par l'homme ; pour cela nous avons proposé une évolution du modèle de simulation en intégrant dans les agents logiciels des mécanismes de raisonnement et d'apprentissage (raisonnement à base de cas). Après cette phase d'étude des organisations et des processus intra-entreprise, ces architectures ont ensuite été enrichies de manière à intégrer des problématiques liées à la dimension collaborative dans le cadre des entreprises en réseau et des chaînes logistiques. Pour cela, nous avons proposé des modèles de simulation multi-agents afin de modéliser et de simuler les comportements des acteurs décisionnels dans le cadre des processus collaboratifs, et en particulier, le lien entre collaboration et partage d'information et l'amélioration des performances locale (à chaque entreprise) et globale (à l'ensemble de la chaîne logistique). En parallèle des travaux menés sur la modélisation et la simulation des processus décisionnels dans les entreprises en réseau, il est vite apparu la nécessité d'approfondir les problématiques liées aux systèmes d'information et à la gestion des connaissances. En effet, les processus décisionnels dans des contextes collaboratifs nécessitent un alignement des systèmes d'information aux différents processus organisationnels. Les principaux systèmes d'information existants, par exemple les ERP, ou les systèmes PLM pour la gestion du cycle de vie des produits, ont pour objectif principal d'organiser, de stocker, et de restituer les informations liées aux processus et aux produits dans les différentes phases de leurs cycles de vie (de la conception au recyclage, en passant par les phases de fabrication, de stockage, de maintenance, de distribution,...). Nous avons donc traité de certaines problématiques posées par cet alignement, et en particulier l'intégration des systèmes d'information, l'interopérabilité des systèmes, et la gestion des connaissances. L'évolution de mes préoccupations peut ainsi s'analyser selon quatre phases successives, qui correspondent à un élargissement progressif des problématiques traitées : de la modélisation et la prise de décision dans les systèmes de production, vers la modélisation et la simulation des processus collaboratifs dans les chaînes logistiques et les entreprises en réseau, puis l'intégration par les systèmes d'informations des processus PLM et Supply Chain, et enfin le développement d'architectures et de solutions distribuées pour le partage et l'échange d'information et de connaissances tout au long du cycle de vie des produits. Ces travaux de recherches se sont développés selon trois principaux axes scientifiques : a. Conception de modèles de simulation et d'aide à la décision pour l'étude de la dynamique des systèmes complexes et l'évaluation des performances : modèles formels de décision multicritères, décision collective et distribuée,... b. Intégration des systèmes d'information et mise en place d'architectures et de référentiels techniques pour la gestion et le suivi des données : approches par les modèles, MDA, interopérabilité... c. Développement de systèmes de gestion des connaissances (méthodes hybrides d'ingénierie des connaissances, modèles pour la capitalisation et la réutilisation des connaissances, formalisme de modélisation de la coopération/négociation entre acteurs dans les systèmes distribués... Ces trois dimensions convergent en fait vers un paradigme plus large pour l'aide à la décision dans le cadre des entreprises en réseau : le paradigme de l'entreprise cognitive et collaborative. Ce paradigme place au cœur de la performance des entreprises la nécessité de mettre en œuvre des modes d'organisation réactifs et des modes de collaboration et de synchronisation des systèmes d'information leur permettant de s'intégrer à des chaînes logistiques en fonction des besoins, ou de participer à des projets de développement de produit, et de mettre en place des partenariats et des échanges de manière efficace et facilement reconfigurable. Ceci rejoint les préoccupations actuelles sur les principes d'agilité des entreprises, d'urbanisation des systèmes d'information, et de cloud computing par exemple. Dans ce contexte, et en synthèse de ce mémoire, nous proposerons des pistes de réflexion et des perspectives de recherche issues de ces axes scientifiques, dont les orientations principales sont : vers la définition de modèles cognitifs d'aide à la décision pour les entreprises en réseau, basés sur la simulation et l'optimisation, et intégrant des notions de durabilité des systèmes et des produits et de capitalisation des connaissances à long terme.

Les recherches sur l'assistance technique aux personnes handicapées se sont beaucoup développées ces dernières années. Le projet ARPH (Assistance Robotique aux Personnes Handicapées) du laboratoire IBISC, débuté en 1994, consiste en un bras manipulateur embarqué sur une base mobile pour l'assistance à la saisie et la manipulation d'objets à distance. Cette thèse aborde tout d'abord la commande du robot en s'appuyant sur un système multi-agents. Le robot étudié étant redondant (6 degrés de liberté pour le bras et 2 degrés de liberté pour la base mobile), le premier objectif est de proposer une commande valable même en cas de dysfonctionnement d'une ou plusieurs articulations. Le second objectif de cette commande est d'atteindre le but choisi par la personne en conservant, dans la mesure du possible, une posture du bras loin de ses singularités. Le système reste ainsi le plus manipulable possible à chaque instant. Les résultats ont été comparés avec une autre méthode multi-agent et une commande classique basée sur la notion de manipulabilité. La méthode proposée améliore notablement ceux obtenus par les deux autres. La conception d'un tel système, complexe et innovant, demande la mise en place d'une méthodologie. La norme ISO 13407 définit le processus de Conception Centrée sur l'Utilisateur (CCU) pour les systèmes interactifs. Elle est initialement destinée au développement d'interfaces logicielles. Le processus de conception mis en œuvre est itératif, ce qui le rend inutilisable pour des systèmes dits complexes car comprenant non seulement des composantes logicielles mais aussi des composantes matérielles (mécaniques, électroniques...). Les techniques de la réalité virtuelle ont été mises à contribution afin de rendre cette démarche de CCU opérante pour un système complexe (CCU-SC). Une modélisation virtuelle initiale du système permet une première série d'évaluations avec les utilisateurs finaux. Lorsqu'une partie du système est validée par les opérateurs, elle peut être développée réellement. On entre alors dans un cycle d'évaluation d'un système dit mixte car comprenant des parties réelles et des parties virtuelles. On utilise ici les techniques de la réalité mixée, de la virtualité augmentée à la réalité augmentée. Après plusieurs cycles de ce type, on aboutit à un système réel. Outre le processus de conception, la méthode fournit un simulateur du système réel. Ce dernier peut être exploité après la conception pour l'apprentissage par les futurs utilisateurs. Un simulateur du projet ARPH a été développé pendant cette thèse. Il a été évalué avec l'aide d'étudiants de psychologie expérimentale. Deux types d'évaluation ont permis à des utilisateurs handicapés et non handicapés de manipuler le système réel et le simulateur. La première série de tests a eu pour but d'évaluer le transfert d'habiletés entre simulateur et système réel. La deuxième série de tests avait pour objectif l'évaluation du robot d'assistance en situation écologique c'est-à-dire la plus proche possible d'une situation naturelle.