Made available in DSpace on 2015-04-14T14:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 465377.pdf: 1289141 bytes, checksum: ec3a0e7b08e9b0fe0c681f6e98f13688 (MD5) Previous issue date: 2014-03-21 / Planejamento automatizado ? uma capacidade importante de se ter em agentes inteligentes. J? foi realizada uma extensa pesquisa em planejamento para um ?nico agente, por?m planejamento multiagente ainda n?o foi totalmente explorado, principalmente por causa do alto custo computacional encontrado nos algoritmos para planejamento multiagente. Com o aumento na disponibilidade e o avan?o t?cnol?gico de sistemas distribu?dos, e mais recentemente de processadores multin?cleos, novos algoritmos de planejamento multiagente tem sido desenvolvidos, como por exemplo o algoritmo MAP-POP, que neste trabalho ? integrado com o framework de sistemas multiagente JaCaMo. Este trabalho fornece capacidades para planejamento multiagente offline como parte de um framework para desenvolvimento de sistemas multiagentes. Esse framework suporta problemas multiagente complexos baseados em programa??o orientada a agentes. Em s?ntese, a principal contribui??o deste trabalho ? fornecer aos desenvolvedores uma implementa??o inicial do sistema multiagente para um determinado cen?rio, baseado nas solu??es encontradas pelo planejador MAP-POP, a qual pode aindar ser expandida pelo desenvolvedor para se tornar um sistema multiagente completo e bem desenvolvido. / Automated planning is an important capability to have in intelligent agents. Extensive research has been done in single-agent planning, but so far planning has not been fully explored in multiagent systems because of the computational costs of multi-agent planning algorithms. With the increasing availability of distributed systems and more recently multi-core processors, several new multi-agent planning algorithms have been developed, such as the MAP-POP algorithm, which we integrate into the JaCaMo multi-agent system framework. Our work provides offline multi-agent planning capabilities as part of a multi-agent system development framework. This framework supports complex multi-agent problems based on agent-oriented programming. In summary, the main contribution of this work is to provide the developers with an initial multiagent system implementation for a target scenario, based on the solutions found by the MAPPOP multi-agent planner, and on which the developer can work further towards a fully-fledged multi-agent system.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-09-24T14:02:01Z No. of bitstreams: 1 475171 - Texto Completo.pdf: 23619666 bytes, checksum: 28243e1337b86bf3d0ef2cd45f2a0717 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-24T14:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 475171 - Texto Completo.pdf: 23619666 bytes, checksum: 28243e1337b86bf3d0ef2cd45f2a0717 (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Argumentation appears in two main lines of research in the field of multi-agent systems: argumentation-based reasoning and argumentation-based dialogues. In this document we present an approach exploring both of those lines of research. First, we develop an argumentation-based reasoning mechanism in an agent-oriented programming language based on the BDI architecture. This reasoning mechanism is based on a defeasible logic formalism and the notion of defeasible semantics. Using that argumentation-based reasoning mechanism, agents can reason under uncertainty and can use arguments to supports their claims when engaging in multi-agent dialogues. Second, we give operational semantics to a set of speech acts found in the literature on argumentation-based dialogues. That semantics is also given in the context ofBDI-inspired agentorlented programming languages. Next, we define a protocol for argumentation-based dialogues for task reallocation, using the reasoning mechanism and the operational semantics. We prove that the protocol terminates and that it can reach ideal solutions under certain assumptions. Finally, we descrlbe an application domain used as case study, and we evaluate our work with some examples of real problems from that application scenario. / Argumenta??o aparece em duas principais linhas de pesquisa no campo de sistemas multi-agentes: racioc?nio baseado em argumenta??o e di?logos baseados em argumenta??o. Neste documento n?s apresentamos uma abordagem que explora essas duas linhas de pesquisa. Primeiro) n?s desenvolvemos um mecanismo de racioc?nio baseado em argumenta??o em uma linguagem de programa??o orientada a agentes, a qual ? baseada na arquitetura BDI. Este mecanismo de racioc?nio ? baseado no formalismo de defeasible logic e na no??o da sem?ntica defeasible. Usando este mecanismo de racioc?nio baseado em argumenta??o, agentes podem raciocinar sobre incertezas e podem usar argumentos para dar suporte ?s suas alega??es quando envolvidos em di?logos multiagentes. Segundo, n?s damos sem?ntica operacional para um conjunto de atos de fala encontrados na literatura de di?logos baseados em argumenta??o. Esta sem?ntica ? tamb?m dada no contexto de linguagens de programa??o orientada a agentes inspiradas pela arquitetura BDI. Al?m dissot n?s definimos um protocolo para di?logos baseados em argumenta??o para realoca??o de tarefas, considerando o mecanismo de racioc?nio e a sem?ntica operacional apresentados. Provou-se que o protocolo termina e que atinge solu??es ideais, dados alguns pressupostos desse trabalho. Finalmente, n?s descrevemos um dom?nio de aplica??o usado como estudo de caso, e avaliamos nosso trabalho com alguns exemplos de problemas reais dentro desse cen?rio da aplica??o.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-11-19T16:26:49Z No. of bitstreams: 1 476244 - Texto Completo.pdf: 2378601 bytes, checksum: 4c28a7ac36972e53ed94255e9583c2b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-19T16:26:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 476244 - Texto Completo.pdf: 2378601 bytes, checksum: 4c28a7ac36972e53ed94255e9583c2b2 (MD5) Previous issue date: 2015-03-11 / Programming multi-robot autonomous systems can be extremely complex without appropriate software development techniques to abstract hardware faults, as well as can be hard to deal with the complexity of software required the coordinated autonomous behavior. Real environments are dynamic and unexpected events may occur, leading a robot to unforeseen situations or even fault situations. This work presents a method of integration of Jason multi-agent system into ROS robotic framework. Through this integration, can be easier to describe complex missions by using Jason agent language and its resources, as well as abstracting hardware details from the decision-taken process. Moreover, software modules related to the hardware control and modules which have a high CPU cost are separated from the planning and decision-taken process in software layers, allowing plan and software modules reuse in different missions and robots. Through this integration, Jason resources such as plans reconsideration and contingency plans can be used in a way where they can enable the robot to reconsider its actions and strategies in order to reach its goals or to take actions to deal with unforeseen situations due the environment unpredictability or even some robot hardware fault. The presented integration method also allows the cooperation between multiple robots through a standardized language of communication between agents. The proposed method is validated by a case study applied in real robots where a robot can detect a fault in its hardware and diagnose it through the help of another robot, in a highly abstract method of cooperative diagnosis. / A programa??o de sistemas aut?nomos multi-rob? pode ser extremamente complexa sem o uso de t?cnicas de desenvolvimento de software apropriadas ? abstra??o de caracter?sticas de hardware, assim como pode ser dif?cil lidar com a complexidade de software necess?ria ao comportamento aut?nomo coordenado. Ambientes reais s?o din?micos e eventos inesperados podem ocorrer, levando um rob? a situa??es n?o previstas ou at? mesmo situa??es de falha. Este trabalho apresenta um m?todo de integra??o do sistema multi-agente Jason com o framework rob?tico ROS. Atrav?s desta integra??o, miss?es complexas podem ser mais facilmete descritas tendo em vista o uso da linguagem de agentes e seus recursos, bem como a abstra??o de detalhes de hardware do processo de tomada de decis?o. Al?m disso, m?dulos de software vinculados ao controle do hardware e m?dulos com alto consumo de recurso de CPU s?o separados das rotinas de planejamento e tomada de decis?o atrav?s de camadas de software, possibilitando o reuso de planos e m?dulos de software em diferentes miss?es e rob?s. Atrav?s desta integra??o, recursos do sistema multi-agente, tais como a reconsidera??o de planos e planos de conting?ncia, podem ser utilizados de forma a permitir que o rob? reavalie suas a??es e estrat?gias a fim de atingir seus objetivos ou tome a??es de forma a lidar com situa??es imprevistas diante da dinamicidade do ambiente ou quando falhas s?o detectadas no hardware do rob?. A integra??o permite ainda a coopera??o entre m?ltiplos rob?s atrav?s de uma linguagem de comunica??o padronizada entre agentes. O m?todo proposto ? validado atrav?s de um estudo de caso aplicado a rob?s reais onde um rob? pode detectar falhas em seu hardware e diagnostic?-las atrav?s da ajuda de outro rob?, em um m?todo cooperativo de diagn?stico altamente abstrato.

Dentro da Educação a Distância (EaD), os softwares de apoio como os Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA) são considerados recursos que favorecem a comunicação entre os atores envolvidos, permitindo a troca de informação. Atribuir Inteligência Artificial a esses AVAs, utilizando Sistemas Multiagentes (SMA) e uma forma de procurar que os mesmos tenham um bom desempenho e que seus recursos facilitem o processo de aprendizagem. Esse trabalho cont em um estudo sobre os principais AVAs existentes e sobre os métodos alternativos de integração de AVA com SMA. Ao analisar o estado da arte dos AVAs pode-se observar que todos trabalham como ferramentas de auxílio ao aluno, por em nenhum deles trabalha aspectos da gestão da EaD dando suporte aos aspectos relevantes da legislação dessa modalidade. Por esse motivo, essa Tese tem por objetivo a criação de um modelo de integração AVA-SMA que possa tornar o AVA MOODLE capaz de auxiliar os gestores da EaD em suas diferentes tarefas, com base na incorporação, ao mesmo, de um modelo de representação de legislação. Para realizar essa integração do modelo AVA-SMA orientado a Legislação foi desenvolvido um espec co modelo organizacional de Sistema Multiagente. Por m com base em um estudo de caso, ser a realizado simulações para veri car as funcionalidades do Modelo de Sistema AVA-SMA orientado a Legislação, proposto nesta Tese. / In Distance Learning (EaD), supporting software such as Virtual Learning Environments (VLE) are considered resources that favor communication between the actors involved, allowing the exchange of information. Assigning Arti cial Intelligence to these VLEs, using Multi-Agent Systems (MAS) is a way of ensuring they have a good performance and that its resources facilitate the learning process. This work contains a study on the major existing VLEs and on alternative methods to integrate VLE with MAS. When analyzing the state of the art of the VLEs it is possible to see that all of them work as aid tools for students, but none of them work on management aspects of distance learning that support the relevant aspects of the legislation for this type of education. Therefore, this thesis aims to create a VLE-MAS integration model that can make the VLE MOODLE able to help distance learning managers in their di erent tasks, based on incorporating a legislation representation model to it. To accomplish this integration of the legislation-oriented VLE-MAS model, a speci c Multi-Agent System organizational model was developed. At last, based on a case study, simulations will be conducted to verify the functionalities of the VLE-MAS System Model oriented to legislation, proposed in this thesis.

A indústria carece de sistemas produtivos que atendam a diversidade de demanda do mercado, com eficiência e capacidade de adaptação rápida. As novas soluções para estas necessidades remetem ao uso de novas tecnologias de automação. Porém, a maioria dos sistemas integrados de manufatura implantados em indústria possui seu gerenciamento por controladores lógicos programáveis, assim como suas interligações elétricas e lógicas de controle. A tese proposta faz uso de Sistemas Multiagentes em controladores lógicos programáveis, para que estes possam controlar seus sistemas de manufatura, propiciando-lhes os requisitos de diversidade, agilidade e auto-organização no meio produtivo. A comprovação desta tese se dá pelo método desenvolvido para que tal implementação aconteça, bem como pela análise de abrangência deste método, a fim de verificar em quais cenários ele é eficaz. O método proposto analisa o controlador lógico programável e descreve uma rotina de ações a serem seguidas para que ele se insira em Sistemas Multiagentes, valendo-se das funcionalidades que um agente pode oferecer. Sua análise de aplicação ocorreu em três cenários distintos, onde a abordagem por sistemas auto-organizáveis apresentou melhores resultados para atingir os requisitos de diversidade, agilidade e auto-organização, a partir de sistemas multiagentes interagindo com os controladores lógicos programáveis e suas lógicas locais. / The industry needs production systems that attend the diversity of market demand, with efficiency and fast adaptability. The new solutions to these needs refer to the use of new automation technologies. However, most integrated manufacturing systems deployed in industry have its management by programmable logic controllers as well as their electrical interconnections and logics of control. The thesis proposal indicates the use of multi-agent systems on programmable logic controllers, so that they are able to control their manufacturing systems, addressing the requirements of diversity, self-organizing and agility to the productive environment. The proof of this thesis is given by the method developed for such implementation to happen, as well as analysis of the scope of this method in order to verify in what scenarios it is effective. The proposed method analyzes the programmable logic controller and describes a routine of actions to follow so that it may enter into a multi-agent system, using the features that an agent can offer. Its application analysis took place in three different scenarios where the approach by self-organizing systems showed better results for achieving the requirements of diversity, agility and self-organization from multi-agent systems interacting with programmable logic controllers and their local logic.

Desde o início do século XXI, vivenciamos uma explosão na produção de informações de diversos tipos, tais como fotos, áudios, vídeos, entre outros. Dentre essas informações, existem aquelas em que a informação pode ser dividida em partes menores, mas que devem ser relacionadas seguindo uma ordem total. Um exemplo deste tipo de informação é um arquivo de vídeo que foi dividido em dez segmentos identificados com números de 1 a 10. Para reproduzir o vídeo original a partir dos segmentos é necessário que seus identificadores estejam ordenados. A estrutura denominada tabela de hash distribuída (DHT) tem sido amplamente utilizada para armazenar, atualizar e recuperar esse tipo de informação de forma eficiente em diversos cenários, como monitoramento de sensores e vídeo sob demanda. Entretanto, a DHT apresenta problemas de escalabilidade quando um membro da estrutura não consegue atender as requisições recebidas, trazendo como consequência a inacessibilidade da informação. Este trabalho apresenta uma arquitetura em camadas denominada MATe, que trata o problema da escalabilidade em dois níveis: estendendo a DHT com a introdução de agentes baseados na utilidade e organizando a quantidade de requisições solicitadas. A primeira camada trata a escalabilidade ao permitir a criação de novos agentes com o objetivo de distribuir as requisições evitando que um deles tenha a escalabilidade comprometida. A segunda camada é composta por grupos de dispositivos organizados de tal forma que somente alguns deles serão escolhidos para fazer requisições. A arquitetura foi implementada para dois cenários onde os problemas de escalabilidade acontecem: (i) monitoramento de sensores; e (ii) vídeo sob demanda. Para ambos cenários, os resultados experimentais mostraram que MATe melhora a escalabilidade quando comparada com as implementações originais da DHT. / Since the beginning of the 21st century, we have experienced an explosive growth in the generation of information, such as photos, audios, videos, among others. Within this information, there are some in which the information can be divided and related following a total order. For example, a video file can be divided into ten segments identified with numbers from 1 to 10. To play the original video from these segments, their identifiers must be fully ordered. A structure called Distributed Hash Table (DHT) has been widely used to efficiently store, update, and retrieve this kind of information in several application domains, such as video on demand and sensor monitoring. However, DHT encounters scalability issues when one of its members fails to answer the requests, resulting in information loss. This work presents MATe, a layered architecture that addresses the problem of scalability on two levels: extending the DHT with the introduction of utility-based agents and organizing the volume of requests. The first layer manages the scalability by allowing the creation of new agents to distribute the requests when one of them has compromised its scalability. The second layer is composed of groups of devices, organized in such a way that only a few of them will be chosen to perform requests. The architecture was implemented in two application scenarios where scalability problems arise: (i) sensor monitoring; and (ii) video on demand. For both scenarios, the experimental results show that MATe improves scalability when compared to original DHT implementations.

Os conceitos de reputação e confiança, tão difundidos em outras áreas de pesquisa, mostraram-se úteis também em sistemas multiagentes (SMA), particularmente no processo de formação de parcerias, em que agentes selecionam parceiros com os quais irão cooperar. Apesar dos inúmeros trabalhos desenvolvidos na área de SMA que propõem modelos para o cálculo de reputação e confiança, um aspecto essencial do uso de tais modelos ainda não foi suficientemente estudado: como estes conceitos podem efetivamente ajudar agentes autônomos a agir em um sistema aberto. Do ponto de vista do agente, existem algumas questões importantes relacionadas a este cenário: (1) como escolher um parceiro, levando em conta a reputação do candidato e o custo associado à parceria? (2) o quão vantajoso é manipular informação? (3) como agir em uma sociedade norteada pelo conceito de reputação a fim de atingir melhores resultados? Este trabalho tem por objetivo promover uma análise de tais questões por meio da discussão de resultados obtidos com uma ferramenta de simulação denominada RePart, criada especificamente para este fim. As simulações apresentam como cenário um modelo simplificado de um mercado constituído por consumidores e empresas. / The concepts of reputation and trust, largely researched in other fields, have proved to be also very useful in multi-agent systems (MAS), specially in the process of partnership formation, in which agents select partners to cooperate with. Despite all research that has been carried out in the past few years concerning different reputation and trust models for autonomous agents, an essential aspect related to the use of these models was not sufficiently stressed: how these concepts may effectively help an autonomous agent in order to better evolve in an open MAS scenario. From an agent perspective, there are some important questions regarding this issue: (1) how to choose a partner, taking into account its reputation and the costs associated with the partnership? (2) is it worth to manipulate information? (3) how to act in a society guided by the concept of reputation in order to achieve better results? This work promotes the analysis of these questions through the discussion of the results obtained from a reputation-based partnership formation simulator called RePart, which was specifically designed for this goal. The simulations present a simplified consumer/enterprise market scenario as a target domain.

Orientadora: Maria das Graças Brunno Marietto / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2012

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / It is common the occurence of permanent faults in power distribution systems. In a typical radial power distribution system when the fault protection system operates, may cause power-off not only in the fault section, but also to all customers downstream the fault.Through disjunction devices normally closed along the feeder, and normaly open on its edges, is possible to isolate the faulty sector and reenergize the healthy ones, reducing the number of customers affected by a fault. Network operators normally do this procedure manually and in addition to demand a considerable ammount of time, is subject to errors on the part of the operator. In order to automate the analisys of the network and provided it of self-healing capacity, various methods have been proposed to solve this matter. Most of these approaches adopts a centralized strategy and do not address the aspect of electric power grid self-healing. In this work is proposed an approach that uses multi-agent systems for self-healing purposes of power distribution systems. Multi-agent are highly suitable for modelling distributed systems in the smart grid domain. For a safe recovery and without violation of operational restrictions the feeder agents perform an evaluation before device agents send any command to the network switches. The proposed multi-agent system is implemented in a agentâs development platform proposed in this work that uses the Python programming language. The platform is called PADE, Python Agent DEvelpment framework. The computer representation of the network, without simplifications, is accomplished by a data encoding based on the theory of graphs and named node-depth representation that serves as a basis for the development of an API of network representation that models each of the required components in the restoration analysis. The device agents communicate with IED that in turn control the switches in the network, by means of IEC 61850 protocols: GOOSE and MMS. To validate the proposed approach, computer simulations are performed using a simplified distribution power grid as a case study and a test platform with relay test case, protection and control IED, managed switch and embedded systems. / à comum a ocorrÃncia de faltas permanentes no sistema de distribuiÃÃo de energia elÃtrica. Por tratar-se de um sistema radial, a atuaÃÃo da proteÃÃo para estas faltas causa a desenergizaÃÃo nÃo sà do setor em falta, mas de todos os consumidores a jusante do setor onde ocorreu a falta. Fazendo uso dos dispositivos de disjunÃÃo normalmente fechados ao longo do alimentador e normalmente abertos nas suas bordas à possÃvel isolar o setor sob falta e re-energizar os setores sÃos, reduzindo o nÃmero de consumidores afetados por um defeito. Este procedimento à normalmente feito pelos operadores da rede, e alÃm de demandar um tempo considerÃvel, està sujeito à erros por parte do operador. No sentido de tornar automÃtica as anÃlises de restauraÃÃo da rede e prover o sistema da capacidade de auto-cura, tÃm sido propostas diversas metodologias para o problema. A maioria destas abordagens adota uma estratÃgia centralizada e nÃo abordam o aspecto de auto-cura da rede elÃtrica. Neste trabalho, à proposta uma abordagem utilizando sistemas multiagentes para recomposiÃÃo de setores de alimentadores de distribuiÃÃo de energia elÃtrica. A tÃcnica de sistemas multiagentes vem se mostrando bastante promissora no desenvolvimento de sistemas distribuÃdos em um contexto de redes elÃtricas inteligentes. Para que a recomposiÃÃo ocorra sem a violaÃÃo das restriÃÃes operacionais e de forma coerente, sÃo feitas anÃlises pelos agentes alimentadores antes que qualquer comando seja enviado para as chaves do sistema por meio de agentes dispositivo. O sistema multiagente proposto à implementado em uma plataforma de desenvolvimento de agentes proposta neste trabalho e que utiliza a linguagem de programaÃÃo Python. A plataforma tem o nome de PADE, Python Agent DEvelpment framework. A representaÃÃo computacional sem simplificaÃÃes da rede à proporcionada por uma codificaÃÃo de dados apoiada na teoria de grafos e denominada RepresentaÃÃo NÃ-Profundidade, que serve de base para o desenvolvimento de uma API de representaÃÃo da rede-elÃtrica que modela cada um dos componentes necessÃrios nas anÃlises de recomposiÃÃo. Ao agente dispositivo à dada a possibilidade de comunicaÃÃo com IED, que controlam as chaves do sistema, por meio dos protocolos da norma IEC 61850: GOOSE e MMS. Para validar a metodologia proposta sÃo realizadas simulaÃÃes computacionais utilizando uma rede de distribuiÃÃo simples como caso base e uma plataforma de testes com: mala de testes de relÃs, IED de proteÃÃo e controle de mercado, switch gerenciÃvel e placas de desenvolvimento de sistemas embarcados.

Este trabalho apresenta uma arquitetura para fornecer, de forma automática, o reforço de aprendizagem após a aplicação de uma avaliação objetiva dentro de um ambiente de Educação à Distância. Para o desenvolvimento da arquitetura foram usadas tecnologias das áreas de Ontologia e Agentes. A área de Ontologia contribuiu com a construção de materiais de aprendizagem modelados ontologicamente e a construção de ontologias de domínio das disciplinas de Estruturas de Dados I e Análise e Desenvolvimento de Algoritmos I, ministradas nos cursos de Bacharelado em Ciência da Computação e Bacharelado em Sistemas de Informação oferecidos pelo Departamento de Computação da Faculdade de Ciências da UNESP – campus de Bauru - SP. A área de Agentes traz, ao ambiente, agentes de busca capazes de fazer indicações de reforço do conteúdo. A arquitetura foi implementada usando o ambiente de Educação à Distância VirtualCurso, desenvolvido originalmente pelo Laboratório de Tecnologia de Informação Aplicada (LTIA) da UNESP – campus de Bauru - SP. A implementação recebeu o nome de VCurso+. Realizou-se alguns testes com o sistema para verificar se o reforço obteve o efeito esperado na aprendizagem do aluno. / This work presents an architecture to support automatically the apprentice’s reinforcing on environment of Distance Education. In order to develop this architecture technologies from the areas of Ontology & Agents have been used. The Ontology domain has contributed with the building of apprentice’s materials and the construction of domain ontologies for the disciplines of Data Structures I and Analysis & Development of Algorithms I, taught on bachelor's degree of Computer Science and bachelor's degree in Information Systems courses offered at the Computer Science Department of UNESP campus of Bauru SP. The Agents domain has inspered the creation of search agents capable of making indications of content reinforcing. The proposed architecture was implemented in the VirtualCurso enviroment, developped originally at Laboratory of Technology of Information Applied (LTIA) from UNESP campus of Bauru SP and it was called VCurso +. Some tests have been made with the system to verify whether the reinforcing learning proposed by architecture has had the expected effect on the apprentice’s learning.