Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:13:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303473.pdf: 11553265 bytes, checksum: 0dce2db289e1bdc44d55a45b09c01249 (MD5) / Esta dissertação foi desenvolvida considerando que Sistemas Multiagentes (SMA) são compostos por três dimensões distintas e independentes: agentes, ambiente e instituição. Os agentes podem atuar sobre o ambiente e a instituição alterando o estado dessas estruturas. Este trabalho concentra-se especificamente em fatos que provocam alterações no estado da instituição, que, neste trabalho, são chamados fatos institucionais. Os fatos institucionais podem ser resultado da ação direta dos agentes. Um agente pode, por exemplo, interagir com a instituição para adotar um determinado papel ou para comunicar que cumpriu uma obrigação que lhe fora atribuída. Em outras situações, no entanto, o estado da instituição pode ser alterado a partir de fatos verificados no ambiente ou na própria instituição. Essa abordagem tem inspiração na teoria da Construção da Realidade Social, proposta por John Searle. Um agente cruzando um semáforo fechado, por exemplo, é um fato ocorrido no ambiente e que tem uma consequência em nível institucional, que é a violação de uma norma. Esse agente, no entanto, pode não ter intenção em comunicar a violação à instituição pois isso pode ter consequências contrárias a seus objetivos. Nesse caso, é conveniente que a instituição identifique a violação da norma a partir do fato ocorrido no ambiente, independente da vontade do agente. A partir dessas questões, este trabalho propõe um modelo para definir alterações no estado da instituição a partir de eventos e estados verificados no ambiente ou na própria instituição. Com base no modelo proposto, propõe-se também linguagem de programação para escrever regras que definem alterações no estado da instituição e uma arquitetura que foi implementada. Por fim, para avaliar o modelo proposto, a implementação realizada é incorporada em dois SMA. Como resultado desses estudos, observou-se a possibilidade de simplificação no raciocínio e atuação dos agentes, que podem concentrar-se em atuar sobre elementos do ambiente sem conhecer integralmente as instituições com que se relacionam na realização de suas tarefas. Verificou-se também que o modelo proposto pode contribuir com a persistência do SMA, além de conferir-lhe a característica do poder institucional. / This work was writen regarding Multiagent Systems as composed by three distinct and independent dimensions: agents, institution and environment. The agents can act over the environment and institution causing changes on these structures. The state of the institution can, moreover, be changed as result of facts that have occurred in the environment or even in the institution. This approach is inspired on the theory of Construction of Social Reality, proposed by John Searle. For instance an agent running through a red traffic light means a norm violation. In this case, the fact of an agent running through a red traffic light is an action of the agent over the environment and the norm violation is the new institutional state. Up on the basis on this approach is proposed a model to state changes on the state of the institution as consequence of facts occurred in the environment or even in the institution. Based on the model, it is also proposed a programming language and an architecture that was implemented. Finally, in order to evaluate the model, the implementation is inserted in two experimental Multiagent Systems. As results, it was possible to observe the possibility of simplification on the agent's reasoning and acting. The agents can focus on acting over environment elements without any awareness about the institutional infrastructure of the system. The model can also contribute to the system persistence and give to the system the feature of institutionalised power.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:08:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342003.pdf: 2695446 bytes, checksum: a5adf4e1b16c9fef50fba72d488c9c05 (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho propõe um esquema de proteção de retaguarda de sobrecorrente direcional adaptativo para as linhas de uma microrrede baseado na utilização de Sistemas Multiagentes. Esta função de proteção foi escolhida devido a necessidade de proteção de retaguarda para as linhas da microrrede. A proteção primária da microrrede utiliza uma arquitetura multiagente hierárquica, que já havia sido proposta em trabalhos anteriores, e depende do sistema de comunicação para sua operação. Os geradores síncronos da microrrede possuem diversas proteções de retaguarda, que também já haviam sido propostas. A proteção adaptativa de retaguarda de linha, foco do trabalho, utiliza um agente extra, o qual é responsável pelo planejamento da coordenação das proteções de sobrecorrente e, caso necessário, o mesmo calcula novos ajustes de proteção. Todas as estratégias de proteção foram programadas em linguagem JAVA, utilizando os recursos oferecidos pelo framework JADE (Java Agent Development Framework). A validação do sistema de proteção multiagente adaptativo de retaguarda proposto é realizado através de simulações. Para a realização das simulações uma microrrede baseada em uma rede de distribuição real, que foi adaptada para apresentar possibilidade de operação, tanto ilhada quanto conectada à concessionária, foi escolhida como sistema teste. A microrrede do caso teste foi modelada no software PSCAD/EMTDC. No mesmo software diversas situações de falta foram realizadas para a validação do sistema de proteção proposto. Os resultados apresentados comprovam a eficácia do sistema multiagente de proteção proposto.<br> / Abstract : This dissertation proposes an adaptive directional overcurrent backup protection scheme for the lines of a microgrid, based on the use of Multi-Agent Systems. This protection function was chosen in order to supply the need for microgrid lines backup protection. The primary protection of the microgrid makes use of a hierarchical multi-agent architecture that had been proposed in previous works and its operation depends on the communication system. The synchronous generators of the microrgrid have several backup protections functions, who have also been previously proposed. An adaptive line backup protection is the focus of the present work. It utilizes an additional agent, which is responsible for planning the coordination of overcurrent protections functions, and if necessary, it calculates new protection settings. All these protection strategies have been programmed in Java language, using the resources offered by the JADE framework (Java Agent Development Framework). The validation of the proposed backup adaptive multi-agent protection system is carried out by simulations. It was chosen a microgrid test system based on a real distribution network, which has been adapted to present possibility of operating both as islanded mode and connected to de main grid mode, to perform the simulations. The microrrede test case was modeled in PSCAD / EMTDC software. In the same software various faults situations were performed to validate the proposed protection system. The presented results demonstrate the effectiveness of the proposed multi-agent protection scheme.

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 2016-09-27T04:03:27Z (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.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho é apresentada uma proposta de aplicação de um Sistema Multiagente para a recomposição de Sistemas de Potência com enfoque na operação dentro da nova estrutura do setor elétrico brasileiro. Nos últimos anos, o setor elétrico de vários países tem passado por um processo de desverticalização e privatização. Empresas que antes detinham o controle da geração, transmissão e distribuição de energia elétrica passaram a ser divididas em diversas empresas, ficando cada uma responsável pelo seu segmento de atuação. A operação do sistema ficou a cargo de um operador independente, no caso brasileiro o Operador Nacional do Sistema (ONS). No novo modelo, é responsabilidade das empresas de geração, transmissão e distribuição a execução de comandos de seus equipamentos para restaurar o sistema após desligamentos. A filosofia de recomposição adotada no Brasil define que o processamento da recomposição seja feito em duas etapas: A fase fluente e a fase coordenada. Na fase fluente, as empresas têm autonomia para a realização de ações no sistema sem a intervenção de centros de operação hierarquicamente superiores, como os do ONS. Na fase coordenada, entretanto, todas as ações ficam dependentes da coordenação do ONS, através de seus centros de operação, que se encontram em posição hierárquica superior em relação às empresas. O surgimento de várias empresas participantes da mesma área geoelétrica pode fazer com que o processo de recomposição, principalmente na fase coordenada, consuma tempos excessivos, já que atualmente a troca de informações entre as diferentes empresas se dá quase que exclusivamente por meio de ligações telefônicas, inclusive em situações de emergência. Um Sistema Multiagente (SMA) é formado por módulos de software inteligentes ("agentes") distribuídos e autônomos, capazes de cooperar entre si para alcançarem uma meta global. No sistema proposto, cada subestação de transmissão, distribuição e usina geradora presente na área afetada por um desligamento são representadas por um agente. Da mesma forma, um agente "operador", que possui as funções de um operador independente foi também modelado. O SMA proposto, sistema MAARC # Sistema Multiagente para Auxílio à Recomposição na Fase Coordenada # utiliza um sistema de agentes para a troca de informações que visa a cooperação entre as diversas empresas envolvidas no sentido de recompor o sistema de forma mais rápida e segura, auxiliando a coordenação por parte dos centros de operação hierarquicamente superiores, como é o caso dos centros do ONS. Utilizando o sistema MAARC, é possível auxiliar tarefas executadas pelos centros de operação do ONS durante a fase coordenada de recomposição. O sistema proposto viabiliza uma cooperação entre os agentes visando a ligação de cargas adicionais entre os agentes, levando em consideração a disponibilidade de geração e a segurança necessária para que este procedimento não implique efeitos adversos à própria área. Torna-se assim possível maximizar a quantidade de unidades geradoras em operação para alimentar o maior número possível de cargas adicionais, seguindo critérios de prioridades e respeitando os limites operativos do sistema. O SMA proposto permite também coordenar o processo de interligação de ilhas de geoelétricas (ou ilhas de auto-restablecimento), de modo a equilibrar os valores da tensão e freqüência de cada ilha, assim como a defasagem angular entre elas. Para alcançar este equilíbrio, inicia-se um processo de cooperação e negociação entre os agentes do sistema visando alcançar valores que tornem possível a interligação entre as ilhas. Para o desenvolvimento do sistema MAARC utilizou-se a plataforma Aglets, desenvolvida em Java. A troca de informações e cooperação entre os agentes se dá através da linguagem KQML. A utilização do SMA proposto aponta um quadro de automação no processo de recomposição que permite a redução do tempo de recomposição, com a maximização de cargas atendidas, qualificando-se portanto como uma ferramenta promissora no setor para auxiliar a recomposição de sistemas elétricos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-21T20:24:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 204420.pdf: 1907721 bytes, checksum: 4288e4c0b99253d07cddb52a4eeb09f0 (MD5) / O gerenciamento centralizado de redes de computadores, telecomunicações e de sistemas pode nos levar a situações em que grandes volumes de dados precisam ser manipulados e analisados por uma única estação de gerenciamento na rede. Além do alto custo, tal abordagem tem se apresentado pouco extensível à medida que cresce o número de dispositivos no ambiente gerenciado. Frente a este problema, este trabalho apresenta uma arquitetura baseada em grids de agentes aplicável ao gerenciamento de redes de computadores e de sistemas. Tal abordagem tem como objetivo básico aplicar princípios da computação em grid, usando agentes de software como infra-estrutura para construção do grid, com o objetivo de otimizar alguns problemas inerentes ao gerenciamento centralizado como a manipulação e análise de grande volume de informação de gerenciamento. Também no escopo deste trabalho são descritos detalhes de implementação da arquitetura de grid proposta e a realização de experimentos em cenários de gerenciamento de sistemas usando um sistema baseado na proposta apresentada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2012-10-19T03:28:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Este trabalho propõe a definição de um Sistema de Valores de Troca para modelar as trocas sociais entre agentes em sociedade artificiais. Esse sistema é baseado na Teoria das Trocas de Valores de Jean Piaget e é composto por uma algebrá de valores de troca, que indica como esses valores devem ser representados e manipulados, por um mecanismo de raciocínio social baseado em vaores de troca e por estruturas capazes de armazenar e manipular tais valores. Nesse sistema, os valores de troca são vistos tanto como elementos motivadores das interações quanto como elementos reguladores responsáveis pelo equilíbrio e continuidade das trocas sociais. Acredita-se que o istema proposto é capaz de melhorar a modelagem das interações. É mostrado, também, como o sistema de valores proposto pode ser integrado com modelos de interação existentes na literatura de sistemas multiagente; Para isso, foram escolhidos dosi modelos práticos de organização dinâmica - o Redes de Contrato e o Modelo de Coalizões Baseadas em Dependências. Para demonstrar comomo o sistema de valores pode ser aplicado na modelagem e na simuulação de situações reais, é descrito um cenário para experimentação, no qual o sistema proposto é utilizado para modelar, de forma simplificada, o processo de lobby atrtavés de contribuições para campanhas políticas. Com este cenário pretende-se observar, além da dinâmica dos valores de troca, a capacidade do sistema em modelar caraterísticas mais subjetivas das interações (normalmente observadas nas relações humanas), e, ao tempo tempo, prover elementos reguladores, instrurmentos para a continuidade das interações e trocas sociais.

Este trabalho está relacionado às áreas de Sistemas Multiagentes, Simulação Computacional e Emoções. A partir do estudo destas áreas de pesquisa, foi proposto e desenvolvido um protótipo para um ambiente de simulação baseado em agentes com emoções. Os sistemas multiagentes têm sido utilizados nas mais diversas áreas de pesquisa, não apenas para a área acadêmica, mas também para fins comerciais. Isso ocorre devido a características importantes que estes possuem, como flexibilidade e cooperação. Estas características são úteis para um grande número de aplicações, como para simulação de situações reais, pois os modelos de simulação desenvolvidos utilizando a tecnologia de agentes são muito eficazes e versáteis no estudo dos mais diferentes problemas. Emoções vêm sendo estudadas há algum tempo, pois elas influenciam a tomada de decisão de todas as suas atividades. A tentativa de expressar emoções é algo complexo, dependendo de diversos fatores, tanto sociais como fisiológicos. Objetivando a abrangência das pesquisas na área de sistemas multiagentes, este trabalho propõe o desenvolvimento de um protótipo para um ambiente de simulação baseado em agentes com emoções, utilizando como base para a estruturação das emoções o modelo OCC. Este novo ambiente é chamado AFRODITE. De forma a melhor definir como o AFRODITE seria implementado, foram estudados quatro ambientes de simulação baseados em agentes existentes - SIEME, SWARM, SeSAm e SIMULA, e alguns aspectos destes foram utilizados na construção do novo ambiente. Para demonstrar como o AFRODITE é utilizado, três exemplos de aplicações de áreas de conhecimentos diferentes foram modelados: o IPD (Iterated Prisoner’s Dilemma), da área de Teoria dos Jogos; Simulação de Multidões, da área de Engenharia de Segurança; e Venda de aparelhos celulares com serviço WAP, da área de Telecomunicações. Através dos três exemplos modelados foi possível demonstrar que o ambiente proposto é de fácil utilização e que a tarefa de inserção de emoções nas regras de comportamento pode ser realizada pelo usuário de forma transparente.

Durante os últimos anos as áreas de pesquisa sobre Agentes Inteligentes, Sistemas Multiagentes e Comunicação entre Agentes têm contribuído com uma revolução na forma como sistemas inteligentes podem ser concebidos, fundamentados e construídos. Sendo assim, parece razoável supor que sistemas inteligentes que trabalhem com domínios probabilísticos de conhecimento possam compartilhar do mesmo tipo de benefícios que os sistemas mais tradicionais da Inteligência Artificial receberam quando adotaram as concepções de agência, de sistemas compostos de múltiplos agentes e de linguagens de comunicação entre estes agentes. Porém, existem dúvidas não só sobre como se poderia escalar efetivamente um sistema probabilístico para uma arquitetura multiagente, mas como se poderia lidar com as questões relativas à comunicação e à representação de conhecimentos probabilísticos neste tipo de sistema, principalmente tendo em vista as limitações das linguagens de comunicação entre agentes atuais, que não permitem comunicar ou representar este tipo de conhecimento. Este trabalho parte destas considerações e propõe uma generalização do modelo teórico puramente lógico que atualmente fundamenta a comunicação nos sistemas multiagentes, que será capaz de representar conhecimentos probabilísticos. Também é proposta neste trabalho uma extensão das linguagens de comunicação atuais, que será capaz de suportar as necessidades de comunicação de conhecimentos de natureza probabilísticas. São demonstradas as propriedades de compatibilidade do novo modelo lógico-probabilístico com o modelo puramente lógico atual, sendo demonstrado que teoremas válidos no modelo atual continuam válidos no novo modelo. O novo modelo é definido como uma lógica probabilística que estende a lógica modal dos modelos atuais. Para esta lógica probabilística é definido um sistema axiomático e são demonstradas sua correção e completude. A completude é demonstrada de forma relativa: se o sistema axiomático da lógica modal original for completo, então o sistema axiomático da lógica probabilística proposta como extensão também será completo. A linguagem de comunicação proposta neste trabalho é definida formalmente pela generalização das teorias axiomáticas de agência e comunicação atuais para lidar com a comunicação de conhecimentos probabilísticos e pela definição de novos atos comunicativos específicos para este tipo de comunicação. Demonstra-se que esta linguagem é compatível com as linguagens atuais no caso não-probabilístico. Também é definida uma nova linguagem para representação de conteúdos de atos de comunicação, baseada na lógica probabilística usada como modelo semântico, que será capaz de expressar conhecimentos probabilísticos e não probabilísticos de uma maneira uniforme. O grau de expressibilidade destas linguagens é verificado por meio de duas aplicações. Na primeira aplicação demonstra-se como a nova linguagem de conteúdos pode ser utilizada para representar conhecimentos probabilísticos expressos através da forma de representação de conhecimentos probabilísticos mais aceita atualmente, que são as Redes Bayesianas ou Redes de Crenças Probabilísticas. Na outra aplicação, são propostos protocolos de interação, baseados nos novos atos comunicativos, que são capazes de atender as necessidades de comunicação das operações de consistência de Redes Bayesianas secionadas (MSBNs, Multiple Sectioned Bayesian Networks) para o caso de sistemas multiagentes.

Este trabalho apresenta um sistema multiagente que permite simular execuções musicais em violão. Em uma execução musical no violão observam-se elementos distintos que, trabalhando em conjunto, produzem a sonoridade desejada pelo músico. Ou seja, as ações tomadas pelo violonista, através do sincronismo de suas mãos sobre o instrumento, influenciam diretamente na sonoridade obtida. A idéia básica deste trabalho é desenvolver uma comunidade de agentes que represente as entidades envolvidas em uma performance musical de violão. Quatro agentes foram identificados e modelados no contexto desta dissertação. São eles: Mão Esquerda (ME): Responsável pela execução dos acordes, ou seja, deve possuir o conhecimento de formação de acordes dada a afinação do instrumento bem como a interpretação das cifras que representam os acordes. Agente Mão Direita (MD): Responsável pelo ritmo impresso na música; Caixa de Som (CS): Permite que os usuários simplesmente escutem a composição, sem nenhuma (ou muito pouca) interferência na composição. Agente Solista (SL): Projetado somente para ler arquivos MIDI e enviar notas para o Agente Caixa de Som (CS). O conhecimento relativo ao reconhecimento das cifras, geração do acorde e posterior cálculo do desenho do acorde para um instrumento de corda foi encapsulado em duas bibliotecas que visam auxiliar no desenvolvimento de outros novos projetos que necessitem de funcionalidades similares. Ainda, são abordadas as questões da comunicação entre os agentes e componentes gráficos utilizados na captura de informações rítmicas. O material musical produzido pelo sistema está contido no CD-ROM em anexo, bem como a documentação das API’s.