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

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

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339453.pdf: 2208666 bytes, checksum: ae7c28d4d2b6fa440042d4447582854e (MD5) Previous issue date: 2016 / Em sistemas multiagente, seus integrantes precisam interagir a fim de realizar seus objetivos. Existem situações em que entidades mal-intencionadas fazem parte do ambiente. Desta forma, para decidir com quem interagir é preciso considerar o comportamento dos candidatos. Neste contexto, mecanismos de confiança são utilizados como forma de proteção contra entidades fraudulentas. Na literatura são encontrados diversos modelos de confiança, em muitos casos considerando mais o aspecto funcional do modelo do que a sua influência no ciclo de raciocínio do agente. De acordo com a perspectiva do agente, um modelo de confiança é como uma  caixa-preta . O objetivo deste trabalho é propor um modelo de agente em que a confiança faça parte de seu raciocínio. O modelo proposto, inspirado em BDI, é definido a partir de um sistema multi-contexto e faz uso de um modelo computacional de emoções, visando vincular a subjetividade das experiências do agente com a definição de confiança.<br> / Abstract : In multiagent systems, its members need to interact in order to fulfill its goals. There are situations where malicious entities are inhabiting the environment. Thus, to decide with whom to interact it is necessary to consider the behavior of the candidates. In this context, trust mechanisms are used as a protection against fraudulent entities. The literature presents various trust models, in many cases considering more functional aspect of the model than its influence on the agent s reasoning cycle. According to the agent s perspective, a trust model is like a  black box . The goal of this work is to propose an agent model where trust is part of its reasoning. The proposed model, inspired by BDI, is defined as a multi-context system and makes use of a computational model of emotions aiming to link the subjectivity of the agent s experiences with the definition of trust.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:55:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339439.pdf: 2591225 bytes, checksum: 28846e10881c1ec7357d34d37a38f3c8 (MD5) Previous issue date: 2016 / Em sistemas multiagentes abertos dotados de sistemas normativos é necessário que os agentes sejam capazes de deliberar sobre as normas do sistema e seus desejos pessoais. Considerando que os agentes normativos têm recursos limitados, é necessário raciocinar também sobre os recursos disponíveis e se eles são suficientes para alcançar o objetivo implicado por uma norma. Nesta direção, o objetivo principal da tese é desenvolver uma arquitetura e um processo de raciocínio que juntos são capazes de deliberar sobre normas e desejos, levando em consideração os recursos finitos. Para atingir esse objetivo, o conceito de ânimo (THAYER, 1989) foi tomado como ponto de partida para propor uma arquitetura capaz de representar as informações necessárias para o agente deliberar sobre as normas e desejos. O processo de deliberação proposto mapeia essas informações em um problema de programação inteira mista e através de um solver obtém o conjunto de desejos e normas, que produz o melhor benefício ao agente. Como cenário de aplicação dos conceitos estabelecidos nessa tese, foi desenvolvido o planejamento de trajetória on-line para um veículo aéreo não tripulado. Conferindo a este autonomia para deliberar sobre as rotas a serem percorridas. Os resultados obtidos nessa tese são: uma arquitetura de agente capaz de raciocinar sobre normas e desejos considerando recursos limitados e uma implementação da arquitetura proposta.

Um subconjunto importante da pesquisa em sistemas multiagentes (SMA) baseiase no estudo das organizações. A organização define a estrutura do SMA e as regras que os agentes devem seguir, a fim de aumentar a eficiência do sistema. No entanto, dado um domínio, a escolha da organização que melhor resolve o problema ainda é uma questão sem resposta. Assim, abordagens empíricas para a avaliação de organizações são importantes, pois fornecem indícios valiosos sobre os custos e benefícios de diferentes configurações organizacionais, ajudando desenvolvedores e projetistas na definição da organização a ser adotada. Neste contexto, este trabalho, compara e avalia o impacto da mudança de parâmetros organizacionais no desempenho de um SMA, cujo objetivo é competir no cenário Agents on Mars proposto no Multi-Agent Programming Contest (MAPC). / An important subset of multi-agent systems (MAS) are based on the study of organizations. The organization defines the MAS structure and the rules which the agents must follow, increasing the MAS efficiency. Given an application domain, however, the choice of a particular organization that better solves the problem is still an open problem. Therefore, empirical approaches to the evaluation of organizations are important since they provide valuable evidences about the costs and benefits of different organizational settings, helping developers and designers to define the organization to be adopted. In this context, this work compares and evaluates the impact of organizational changes in the performance of a MAS, whose goal is to evolve in the \"Agents on Mars\" scenario proposed in the Multi-Agent Programming Contest (MAPC).

Um subconjunto importante da pesquisa em sistemas multiagentes (SMA) baseiase no estudo das organizações. A organização define a estrutura do SMA e as regras que os agentes devem seguir, a fim de aumentar a eficiência do sistema. No entanto, dado um domínio, a escolha da organização que melhor resolve o problema ainda é uma questão sem resposta. Assim, abordagens empíricas para a avaliação de organizações são importantes, pois fornecem indícios valiosos sobre os custos e benefícios de diferentes configurações organizacionais, ajudando desenvolvedores e projetistas na definição da organização a ser adotada. Neste contexto, este trabalho, compara e avalia o impacto da mudança de parâmetros organizacionais no desempenho de um SMA, cujo objetivo é competir no cenário Agents on Mars proposto no Multi-Agent Programming Contest (MAPC). / An important subset of multi-agent systems (MAS) are based on the study of organizations. The organization defines the MAS structure and the rules which the agents must follow, increasing the MAS efficiency. Given an application domain, however, the choice of a particular organization that better solves the problem is still an open problem. Therefore, empirical approaches to the evaluation of organizations are important since they provide valuable evidences about the costs and benefits of different organizational settings, helping developers and designers to define the organization to be adopted. In this context, this work compares and evaluates the impact of organizational changes in the performance of a MAS, whose goal is to evolve in the \"Agents on Mars\" scenario proposed in the Multi-Agent Programming Contest (MAPC).

O crescente interesse em prover uma maior autonomia a agentes articiais, além da sua capacidade de adaptação, racionalidade limitada, heterogeneidade, e necessidade de interação e cooperação podem fazer com que Sistemas Multiagentes (MASs) apresentem comportamentos globais indesejáveis. Esse cenário pode agravar-se, em especial quando esses sistemas envolvem a participação de humanos, uma vez que esses agem de forma menos controláveis e previsíveis, por exemplo, Sistemas Sócio-Técnicos (STSs). Essas características tornam a governaça desses sistemas um aspecto essencial para sua ecácia. A abordagem normativa é considerada uma proposta promissora para o atendimento desse requisito em tais sistemas. Nesse, normas fornecem uma visão socialmente realista das interação entre agentes autônomos abstraindo os detalhes de baixo nível. Suportada pelas normas está a noção de sanção como uma reação a potencialmente qualquer violação ou cumprimento de uma expectativa. Embora as normas já tenham sido extensamente investigadas no contexto de MASs, o conceito de sanção ainda carece de uma melhor inspeção. Esse carência é suprida nesse trabalho, primeiramente, propondo uma tipologia de sanções que captura as características relevantes de STSs, segundo, um processo adaptativo de sancionamento com a descrição das funções de seus componentes e inter-relacionamentos, e terceiro, um modelo adaptativo de avaliação de sancionamento que permite aos agentes decidirem qual sanção aplicar em cada situação. Em particular, esse model de avaliação permite a seleção entre sanções formais e informais dependendo de quanto o agente pode inuenciar o grupo social do agente objeto da sanção. Esse modelo é usado na avaliação de políticas de sanção única ou múltiplas em um estudo de caso de transação de energia elétrica no contexto de uma rede elétrica inteligente. Conclui-se dos resultados obtidos que sistemas que disponibilizam políticas de sancionamento com múltiplas sanções não aumentam em todos os casos o nível de cumprimento das normas quando comparado com políticas de sancionamento com sanção única. Entretanto, políticas com multíplas sanções são menos custosas. / The increasing interest on greater agents autonomy in addition to its adaptability, bounded rationality, and heterogeneity features, and the necessity of interaction and cooperation may bring Multiagent Systems (MASs) to exhibit undesirable global behaviors. It may become even worse especially when they involve human agents who are less manageable and predictable in their actions, like in Sociotechnical Systems (STSs). These characteristics renderaneffectivegovernanceanessentialaspectofthesesystems.Thenormativeapproach has been proposed as a prominent means to achieve this effectiveness, wherein norms provide a socially realistic view of interaction among autonomous parties that abstracts away low-level implementation details. Overlaid on norms is the notion of a sanction as a reaction to potentially any violation of or compliance with an expectation. Although norms have been well investigated in the context of MASs, sanctions still lack a more comprehensive inspection. We address the above-mentioned gap by proposing, rst, a typology of sanctions that reects the interplay of relevant features of STSs, second, a sanctioning enforcement process describing the functions of the diversity of components and their relationships, and third a sanctioning evaluation model that enables agents to evaluate and choose the most appropriate sanction to apply depending on a set of factors. In particular, this evaluation model enables the selection between formal or social sanctions based on how much the sanctioner can inuence the social group of the sanctioned agent. This model is used to evaluate mono-type and multi-type sanctioning policies in a Smart Grid energy trading case study. Our results show that multi-type sanctioning policies do not always increase the level of norm compliance compared to mono-type sanctioning policies, yet multi-type policies are less costly.

O crescente interesse em prover uma maior autonomia a agentes articiais, além da sua capacidade de adaptação, racionalidade limitada, heterogeneidade, e necessidade de interação e cooperação podem fazer com que Sistemas Multiagentes (MASs) apresentem comportamentos globais indesejáveis. Esse cenário pode agravar-se, em especial quando esses sistemas envolvem a participação de humanos, uma vez que esses agem de forma menos controláveis e previsíveis, por exemplo, Sistemas Sócio-Técnicos (STSs). Essas características tornam a governaça desses sistemas um aspecto essencial para sua ecácia. A abordagem normativa é considerada uma proposta promissora para o atendimento desse requisito em tais sistemas. Nesse, normas fornecem uma visão socialmente realista das interação entre agentes autônomos abstraindo os detalhes de baixo nível. Suportada pelas normas está a noção de sanção como uma reação a potencialmente qualquer violação ou cumprimento de uma expectativa. Embora as normas já tenham sido extensamente investigadas no contexto de MASs, o conceito de sanção ainda carece de uma melhor inspeção. Esse carência é suprida nesse trabalho, primeiramente, propondo uma tipologia de sanções que captura as características relevantes de STSs, segundo, um processo adaptativo de sancionamento com a descrição das funções de seus componentes e inter-relacionamentos, e terceiro, um modelo adaptativo de avaliação de sancionamento que permite aos agentes decidirem qual sanção aplicar em cada situação. Em particular, esse model de avaliação permite a seleção entre sanções formais e informais dependendo de quanto o agente pode inuenciar o grupo social do agente objeto da sanção. Esse modelo é usado na avaliação de políticas de sanção única ou múltiplas em um estudo de caso de transação de energia elétrica no contexto de uma rede elétrica inteligente. Conclui-se dos resultados obtidos que sistemas que disponibilizam políticas de sancionamento com múltiplas sanções não aumentam em todos os casos o nível de cumprimento das normas quando comparado com políticas de sancionamento com sanção única. Entretanto, políticas com multíplas sanções são menos custosas. / The increasing interest on greater agents autonomy in addition to its adaptability, bounded rationality, and heterogeneity features, and the necessity of interaction and cooperation may bring Multiagent Systems (MASs) to exhibit undesirable global behaviors. It may become even worse especially when they involve human agents who are less manageable and predictable in their actions, like in Sociotechnical Systems (STSs). These characteristics renderaneffectivegovernanceanessentialaspectofthesesystems.Thenormativeapproach has been proposed as a prominent means to achieve this effectiveness, wherein norms provide a socially realistic view of interaction among autonomous parties that abstracts away low-level implementation details. Overlaid on norms is the notion of a sanction as a reaction to potentially any violation of or compliance with an expectation. Although norms have been well investigated in the context of MASs, sanctions still lack a more comprehensive inspection. We address the above-mentioned gap by proposing, rst, a typology of sanctions that reects the interplay of relevant features of STSs, second, a sanctioning enforcement process describing the functions of the diversity of components and their relationships, and third a sanctioning evaluation model that enables agents to evaluate and choose the most appropriate sanction to apply depending on a set of factors. In particular, this evaluation model enables the selection between formal or social sanctions based on how much the sanctioner can inuence the social group of the sanctioned agent. This model is used to evaluate mono-type and multi-type sanctioning policies in a Smart Grid energy trading case study. Our results show that multi-type sanctioning policies do not always increase the level of norm compliance compared to mono-type sanctioning policies, yet multi-type policies are less costly.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-21T23:05:41Z No. of bitstreams: 1 HYGGO OLIVEIRA DE ALMEIDA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2004..pdf: 1560123 bytes, checksum: 0aa8698afcb160731e836110cc6672d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HYGGO OLIVEIRA DE ALMEIDA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2004..pdf: 1560123 bytes, checksum: 0aa8698afcb160731e836110cc6672d8 (MD5) Previous issue date: 2004-02-17 / Capes / A abordagem multiagentes tem sido apontada por muitos pesquisadores como adequada para o desenvolvimento de sistemas de software complexos. Investimentos em Engenharia de Software para prover ferramentas e metodologias para a utilização desta abordagem em larga escala têm sido realizados. Porém, nestes trabalhos não são levadas em conta características como dinamicidade do sistema e flexibilidade e adaptabilidade da solução. Neste trabalho, apresenta-se uma infra-estrutura de engenharia para o desenvolvimento de software utilizando a abordagem multiagentes denominada COMPOR.Trata-se de um conjunto de diretrizes e ferramentas para o desenvolvimento de software para sistemas complexos, abertos e dinâmicos,com foco na obtenção de flexibilidade e adaptabilidade da solução. Para ilustrar a aplicabilidade da infra-estrutura, um exemplo de desenvolvimento de um sistema complexo no domínio de empresas virtuais é apresentado. / Many researchers have been claimed that the multiagent approach is suitable for the development of complex software systems. Many works have been proposed focusing methodologies and tools to apply the multiagent approach on large scale software development. However, the dynamic feature of the system and the flexibility and adaptability of the solution have not been considered. This work presents an engineering infrastructure to software development through a multiagent approach, named COMPOR. This infrastructure represents a set of guidelines and tools to develop software for complex, open and dynamic systems. Flexibility and adaptability of the provided solution are the main goal of COMPOR. In order to illustrate its usefulness, the development of a complex virtual enterprise application is presented.

Muitos problemas de otimização em ambientes multiagentes utilizam os algoritmos evolutivos para encontrar as melhores soluções. Uma das abordagens mais utilizadas consiste na aplicação de um algoritmo genético, como alternativa aos métodos tradicionais, para definir as ações dos jogadores em um time de futebol de robôs. Entretanto, conforme relatado na literatura, há inúmeras possibilidades e formas de se aplicar um algoritmo genético no domínio do futebol de robôs. Assim sendo, neste trabalho buscou-se realizar uma análise comparativa dos algoritmos genéticos mono-objetivo e multi-objetivo aplicados no domínio do futebol de robôs. O problema padrão escolhido para realizar essa análise foi de desenvolver uma estratégia de controle autônomo, a fim de capacitar que os robôs tomem decisões sem interferência externa, pois, além de sua solução se encontrar ainda em aberto, o mesmo é também de suma relevância para a área de robótica. / Many optimization problems in multiagent environments adapt evolutionary algorithms to find the best solutions. A widely used approach consists of applying a genetic algorithm as an alternative to traditional methods, in order to define the actions of the players on a soccer team of simulated robots. However, as reported in the literature, there are many possibilities and ways to apply a genetic algorithm in the field of robot soccer. Therefore, this work attempts to make a comparative analysis of mono-objective and multi-objective genetic algorithms applied to control a robot soccer. The standard problem chosen for this analysis was to develop a strategy for autonomous control, in order to enable the robots to make decisions without external interference, because in addition to its solution is still open, it is also of utmost relevance to the area robotics.