O presente trabalho discute a necessidade da representação e manipulação de incertezas na resolução de problemas por sistemas baseados em conhecimento, e como isto pode ser realizado utilizando redes de crenças. Este tipo de representação do conhecimento combina a teoria das probabilidades e teoria da decisão, para representar incertezas, com a teoria dos grafos, esta última apropriada para representar as relações de dependência entre as variáveis do modelo. Os diagramas de inferência - redes de crenças que permitem representar incertezas, decisões e preferências do usuário - são discutidos e adotados neste trabalho para desenvolver um sistema normativo de apoio à decisão. A problemática da explicação em sistemas bayesianos, relativamente nova quando comparada com a dos sistemas baseados em regras, é abordada. Neste contexto dois mecanismos de explicação para diagramas de influência são propostos: análise de sensibilidade e as redes probabilísticas qualitativas. Estes mecanismos são usados para gerar conclusões genéricas bem como para entender qualitativamente as relações entre as ações e eventos que fazem parte do modelo. Uma ferramenta gráfica de apoio à decisão baseada em diagramas de influências foi implementada na linguagem Smalltalk. Este aplicativo não só permite representar e avaliar o problema do usuário como também incorpora as facilidades de explicação acima descritas. A possibilidade de observar graficamente o que acontece com o modelo quando os valores das variáveis são modificados - análise de sensibilidade - permite compreender melhor o problema descobrindo quais as variáveis que influenciam as decisões e auxilia a refinar os valores das variáveis envolvidas. Por outro lado às redes probabilísticas qualitativas permitem realizar abstrações e simplificações apropriadas do modelo, i.e., obter as relações qualitativas do modelo a partir de seu nível quantitativo. As conclusões genéricas obtidas servem tanto para limitar o espaço da estratégia ótima quanto para entender qualitativamente as relações entre as ações e eventos que fazem parte do modelo. / This work discusses the knowledge representation and uncertainty handling of knowledge based systems that use belief networks for this purpose. These sorts of networks combine the theory of probability and decision theory to represent uncertainty- with graph theory to represent the dependence relations between the model parameters. Systems that use belief networks as knowledge representation are named Bayesian or normative systems. This work investigates and adopts influence diagrams -belief networks that represent uncertainty, decisions and preferences- to develop a normative decision support system. Comprehensible explanations for probabilistic reasoning systems are a prerequisite for wider acceptance of Bayesian methods. Two schemes for explaining influence diagrams are proposed: sensitivity analysis and qualitative probabilistic networks, aiming to find general conclusions and to qualitatively understand the relations between the actions and events of the model. A graphical decision support system that represents the user problem as influence diagrams has been implemented in Smalltalk. This system allows to represent and evaluate decision problems and incorporates the explanation facilities mentioned above. The possibility to observe graphically the model as the variables change -sensitivity analysis- permits a better understanding of the problem by finding the significant variables. This process also helps to adjust the variables values. Furthermore, the qualitative probabilistic networks allow to realize model abstractions and simplifications, i.e., to obtain the qualitative relations from the quantitative level. These general conclusions limit the optimal strategy space and allow to qualitatively understanding the relations between actions and events in the model.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Professor Adriano da Silva Carvalho

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1987.pdf: 5261399 bytes, checksum: 920886ee9cea1dbc89f0650419ab17e9 (MD5) Previous issue date: 2008-07-11 / Financiadora de Estudos e Projetos / Biotechnology has presented, in the last years, a rapidly growing development. New biotechnological industrial processes are constantly introduced using different microorganisms and/or enzymes. In this context, the application of process control and optimization techniques has become a need for biotechnological based industry. A technological approach was developed in this dissertation to bioreactor monitoring and control operating in fed-batch model to produce the penicillin enzyme G acilase (PGA) by means of wild cepa of the microorganism Bacillus megaterium. This enzyme is of great industrial importance, being used in the manufacture of semi-synthetic β-lactamic antibiotics. This case study presents the main difficulties faced in the control of biological processes in general: the variability of kinetic parameters and the limited availability of on-line information. In order overcome these difficulties, a unconventional architecture was proposed for a dynamic and adaptive controller using filters, some of them developed in this work, and applying Computational Intelligence (CI) methodologies both in direct and hybrid form. The inference for the microbial concentration (Cx) state variable, a very relevant objective for the logic of the controller, was performed by a softsensor that had as input the filtered values of the sensors signals of the molar fractions of CO2 (yco2) and O2 (yo2) in the effluent gases, of the air feeding flow and of agitation velocity. The respiratory quotient (RQ), calculated from these data, was also used by the algorithms of the software developed here. For the Cx inference, the softsensor employed a hybrid intelligent system (HIS) composed by a neural networks ensemble (RNE) and a fuzzy rule based system (FRBS). These techniques were structured to complement each other such that the RNE infers the microbial concentration (Cx) capturing real-time process data (empirical knowledge) and the FRBS corrects this inferred value using phenomenological based knowledge. The obtained results demonstrated a more robust inference by using this architecture, even supporting some degree of extrapolation. Another important operational parameter is the definition of the initial and final instants of feeding flow of supplemental. In order to meet this goal, a logic was employed that is able to accurately predict this moments, using the CO2 (yco2) molar fraction signal, filters and adaptive fuzzy sets. / A Biotecnologia tem apresentado nos últimos anos um grande e rápido desenvolvimento. Constantemente novos processos biotecnológicos industriais são introduzidos, utilizando diferentes microrganismos e/ou enzimas. Neste contexto, a aplicação de técnicas de otimização e controle de processos tornou-se uma necessidade para a indústria de base biotecnológica. Uma abordagem tecnológica foi desenvolvida nesta dissertação para monitoração e controle de um biorreator, operando em batelada alimentada ( fed-batch ), para produção da enzima penicilina G acilase (PGA) por cepa selvagem do microrganismo Bacillus megaterium Essa enzima é de grande importância industrial, sendo empregada na manufatura de antibióticos β-lactâmicos semi-sintéticos. Este estudo de caso apresenta as principais dificuldades encontradas no controle de processos biológicos em geral: variabilidade dos parâmetros cinéticos e limitada disponibilidade de informação on-line. Para superar estas dificuldades foi proposta uma arquitetura não convencional para um controlador dinâmico e adaptativo utilizando filtros, alguns desenvolvidos neste trabalho, e aplicando metodologias da Inteligência Computacional (IC), tanto de forma direta como híbrida. A inferência da variável de estado concentração microbiana (Cx), objetivo muito importante para a lógica do controlador, foi realizada por um softsensor que teve como entrada valores filtrados dos sinais dos sensores das frações molares de CO2 (yco2) e O2 (yo2) nos gases efluentes, da vazão de alimentação de ar e da velocidade de agitação. O quociente respiratório (RQ), calculado a partir desses dados, foi também utilizado pelos algoritmos do software aqui desenvolvido. Para a inferência de Cx, o softsensor empregou um sistema híbrido inteligente (SHI) composto por um comitê de redes neurais artificiais (CRNAs) e por um sistema fuzzy baseado em regras (SFBR). Essas técnicas foram estruturadas de modo a se complementarem, pois o CRNAs infere a concentração microbiana (Cx) capturando dados do processo em tempo real (conhecimento empírico), e o SFBR corrige esse valor inferido utilizando conhecimento com base fenomenológica. Os resultados obtidos mostraram uma inferência mais robusta ao se utilizar esta arquitetura, suportando inclusive algum grau de extrapolação. Outro parâmetro operacional importante é a definição dos momentos de início e fim da vazão de alimentação de meio suplementar. Para alcançar esse objetivo, foi empregada lógica que foi capaz de prever estes momentos com acuidade, utilizando o sinal de fração molar de CO2 (yco2), filtros e conjuntos fuzzy adaptativos.

O presente trabalho discute a necessidade da representação e manipulação de incertezas na resolução de problemas por sistemas baseados em conhecimento, e como isto pode ser realizado utilizando redes de crenças. Este tipo de representação do conhecimento combina a teoria das probabilidades e teoria da decisão, para representar incertezas, com a teoria dos grafos, esta última apropriada para representar as relações de dependência entre as variáveis do modelo. Os diagramas de inferência - redes de crenças que permitem representar incertezas, decisões e preferências do usuário - são discutidos e adotados neste trabalho para desenvolver um sistema normativo de apoio à decisão. A problemática da explicação em sistemas bayesianos, relativamente nova quando comparada com a dos sistemas baseados em regras, é abordada. Neste contexto dois mecanismos de explicação para diagramas de influência são propostos: análise de sensibilidade e as redes probabilísticas qualitativas. Estes mecanismos são usados para gerar conclusões genéricas bem como para entender qualitativamente as relações entre as ações e eventos que fazem parte do modelo. Uma ferramenta gráfica de apoio à decisão baseada em diagramas de influências foi implementada na linguagem Smalltalk. Este aplicativo não só permite representar e avaliar o problema do usuário como também incorpora as facilidades de explicação acima descritas. A possibilidade de observar graficamente o que acontece com o modelo quando os valores das variáveis são modificados - análise de sensibilidade - permite compreender melhor o problema descobrindo quais as variáveis que influenciam as decisões e auxilia a refinar os valores das variáveis envolvidas. Por outro lado às redes probabilísticas qualitativas permitem realizar abstrações e simplificações apropriadas do modelo, i.e., obter as relações qualitativas do modelo a partir de seu nível quantitativo. As conclusões genéricas obtidas servem tanto para limitar o espaço da estratégia ótima quanto para entender qualitativamente as relações entre as ações e eventos que fazem parte do modelo. / This work discusses the knowledge representation and uncertainty handling of knowledge based systems that use belief networks for this purpose. These sorts of networks combine the theory of probability and decision theory to represent uncertainty- with graph theory to represent the dependence relations between the model parameters. Systems that use belief networks as knowledge representation are named Bayesian or normative systems. This work investigates and adopts influence diagrams -belief networks that represent uncertainty, decisions and preferences- to develop a normative decision support system. Comprehensible explanations for probabilistic reasoning systems are a prerequisite for wider acceptance of Bayesian methods. Two schemes for explaining influence diagrams are proposed: sensitivity analysis and qualitative probabilistic networks, aiming to find general conclusions and to qualitatively understand the relations between the actions and events of the model. A graphical decision support system that represents the user problem as influence diagrams has been implemented in Smalltalk. This system allows to represent and evaluate decision problems and incorporates the explanation facilities mentioned above. The possibility to observe graphically the model as the variables change -sensitivity analysis- permits a better understanding of the problem by finding the significant variables. This process also helps to adjust the variables values. Furthermore, the qualitative probabilistic networks allow to realize model abstractions and simplifications, i.e., to obtain the qualitative relations from the quantitative level. These general conclusions limit the optimal strategy space and allow to qualitatively understanding the relations between actions and events in the model.

A infraestrutura do sistema de transporte aéreo brasileiro e mundial vem sofrendo nos últimos anos pressão contínua e crescente, devido às grandes solicitações a que é submetida. Este cenário pode levar setores de ATC em Áreas de Controle Terminal, TMA, a condições de congestionamento e saturação. Diante da limitada capacidade de expansão dos recursos de infraestrutura, as alternativas de solução encontram-se voltadas para a necessidade de melhoria das atividades de Gerenciamento de Fluxo de Tráfego Aéreo, ATFM, envolvendo a fase de planejamento pré-tática e a forma de ATM pró-ativa. Neste sentido, o atual desafio é conceber soluções que ofereçam suportes mais apropriados ao processo de tomada de decisão, conferindo maior segurança e racionalidade às operações de tráfego aéreo. Este trabalho de pesquisa apresenta um modelo de decisões colaborativas para sequenciamentos de pousos e decolagens, utilizando a técnica de SMA, em conjunto com os conceitos da arquitetura de Crenças, Desejos e Intenções, BDI. A análise e avaliação dos resultados obtidos mostra que a aplicação destas abordagens contribui para a melhoria da eficiência do sequenciamento do fluxo de aeronaves em uma TMA, ajustando a demanda à capacidade, evitando desbalanceamentos.

A escolha adequada de soluções para uma construção ou reforma para os clientes finais demanda informações que, apesar de aparentemente acessíveis através de sites de busca ou consulta a fabricantes, podem se mostrar complexas dependendo da escolha do sistema ou necessidade procurada dentro de uma loja. Com isso, verifica-se especificamente no setor de varejo de material de construção, vendas incorretas, incompletas, excesso ou desperdícios de materiais em obras, a situações que podem proporcionar acidentes graves. Diante deste fato, este trabalho tem como foco a proposta de um Sistema de Orientação Técnica (SOT) ao cliente do varejo de material de construção, que visa auxiliar os públicos relacionados em lojas de grande porte. Este trabalho busca auxiliar a informação na disseminação do conhecimento dentro do varejo de material de construção buscando minimizar perdas tangíveis (financeiras) e intangíveis (perdas de clientes por especificação inadequada). O estudo foi baseado na criação de uma plataforma que auxilia este público em relação às suas dúvidas para uma correta especificação. Como delimitação para o estudo de caso, adotou-se o tema \"impermeabilização\", utilizando-se um sistema de localização da patologia para a correta especificação da solução. Avaliou-se o SOT desenvolvido através de um estudo de caso em loja de material de construção, com clientes, vendedores e fabricante. Os resultados obtidos mostraram que o SOT pode ser desenvolvido com baixo investimento e prazo inferior a outras soluções, além de ter apresentado uma grande aceitação pelos clientes das lojas, assim como pelo fabricante e pelo varejo, parceiros neste estudo. / The proper choice of solutions for a construction or renovation by end customers demand information that, although apparently accessible through search engines or query the manufacturers, can show complex situations depending on the choice of system or need sought within a store. With that, specifically in the retail industry, building material sales incorrect, incomplete, or waste of materials in works, even situations that can provide major accidents. Given this fact, this work focuses on the proposal for a Technical Guidance System (TGS) retail customer of construction material, which aims to assist the public in large stores. This work seeks to assist in the dissemination of knowledge within the building material retailers seeking to minimize tangible (financial) losses and intangible assets (customer losses by inadequate specification). This study was based on the creation of a platform that helps this audience in relation to their questions for a correct specification. As delimitation for the case study, it was used the subject \"sealing\", using a system with the location of the pathology for the correct specification of the solution. The assessment of the TGS was developed through a case study in building material shop, with customers, building material dealers and manufacturer. The results obtained showed that the TGS can be developed with low investment and less time than other solutions, and has presented great acceptance by the customers of the stores, as well as by the manufacturer and retail, partners in this study.

As empresas enfrentam no mundo atual o fato de estarem inseridas em um ambiente cada vez mais repleto de mudanças e que acontecem numa velocidade que só tem acelerado com o passar dos anos. Nesse contexto a gestão de projetos busca contribuir para o sucesso dos projetos que tem se mostrado a fonte para que as empresas continuem e se tornem ainda mais competitivas. Com esse cenário, o trabalho em questão busca desenvolver uma ferramenta de apoio baseada na teoria dos fatores de certeza em conjunto com o desenvolvimento de uma pesquisa orientada a uma área de projetos de uma grande empresa para identificar a percepção do peso dos principais fatores críticos de sucesso e assim possibilitar aos gestores orientação no difícil caminho do sucesso em projetos. Ao final é realizada uma análise crítica dos principais resultados alcançados e sugestões para eventuais linhas de pesquisa para darem continuidade ao trabalho. / Companies face in today\'s world the fact that they are exposed to an environment increasingly filled with change and that happen at a speed that has only accelerated over the years. In this context the project management will contribute to the success of the projects that has proved the source for companies to continue and become even more competitive. With this scenario, the work in question seeks to develop a support tool based on the theory of certainty factors in conjunction with the development of a research oriented to a project area of a large company to identify the perception of the weight of the main critical success factors and thus provide guidance to managers in the difficult path to success in projects. At the end is performed a critical analysis of the main achievements and suggestions for possible lines of research in order to continue the work.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-08-16T18:09:36Z No. of bitstreams: 1 LuisEduardoSantos.pdf: 6383633 bytes, checksum: 7202e7e5051043d7889aea931f679cbe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T18:09:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuisEduardoSantos.pdf: 6383633 bytes, checksum: 7202e7e5051043d7889aea931f679cbe (MD5) Previous issue date: 2013-01-29 / Application ontologies are knowledge representation structures capable of expressing a set of entities from a given domain, their relationships and axioms and has been used by modern Knowledge-Based Systems (KBS) in decision-making. Building application ontologies require a clear understanding of the goals of the KBS under development. Provide support for the formalization of these goals in an application ontology is the fundamental idea of GAODT. GAODT, the main contribution of this work, is a goal-oriented technique for building application ontologies. To provide support to its application a software tool named GAODTool was developed and used in an evaluation that consisted in building “InheritanceLaw”, an application ontology to support decision making in the domain of Intestate Succession, branch of law that governs the transfer of properties from someone after his death. / As ontologias de aplicação são estruturas de representação de conhecimento capazes de expressar um conjunto de entidades de um dado domínio, seus relacionamentos e axiomas, sendo utilizadas pelos modernos Sistemas Baseados em Conhecimento (SBC) no processo de tomada de decisões. Construir ontologias de aplicação exige o claro entendimento dos objetivos que o SBC pretende alcançar. Prover suporte sistematizado a formalização desses objetivos em uma ontologia de aplicação é a ideia fundamental da GAODT. Proposta nesse trabalho, a GAODT é uma técnica orientada por objetivos para a construção de ontologias de aplicação. Para prover suporte a sua aplicação foi desenvolvida a ferramenta de software GAODTool, utilizada na avaliação da GAODT através de um estudo de caso na construção da “InheritanceLaw”, uma ontologia de aplicação para apoio a tomada de decisões no domínio da Sucessão Legítima, ramo do direito que governa a transferência do patrimônio de alguém, depois de sua morte, em virtude de lei.

Made available in DSpace on 2016-04-29T14:23:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Allex Motta Melo da Rocha.pdf: 4303012 bytes, checksum: 94163da5edc7a5c0777f5f42582edc52 (MD5) Previous issue date: 2012-05-24 / This current dissertation aims to use the techniques of Case-Based Reasoning (CBR) and Geographic Information System (GIS) together to identify and characterize the impact of a contagious injury in the city of Belém, Pará state, Brazil, caused by the bacterium Leptospira interrogans, known as leptospirosis. Environmental and health issues, particularly as the presence of rodent droppings, urine and feces, influencing an establishment of this disease. This research conducts a study of the use of CBR technique in order to formulate and develop a model to identify and assist in the diagnosis of the disease, using data collected from patients, such as epidemiological history and clinical, in the area, in the years 2008, 2009 and 2010. The CBR system will enable health professionals can use it as a support tool in the diagnosis of cases of the disease. This dissertation also applies GIS techniques to visually express and produce environmental analysis, temporal and socioeconomic of leptospirosis epidemiology scenario in a neighborhood in the city of Belém, in the years mentioned above, due to yours epidemiological importance. So, there will be the environmental and socioeconomic characteristics, in order to analyze the spatial distribution of the main reservoirs of this disease and to identify the habits of life of people living or working in these places, considering the environmental factor to provide subsidies to adopt preventive measures to control of disease incidence / A presente dissertação tem como objetivo utilizar as técnicas de Raciocínio Baseado em Casos (RBC) e Geoprocessamento, em conjunto, para identificar e caracterizar a incidência de um agravo infectocontagioso, na cidade de Belém, estado do Pará, Brasil, ocasionado pela bactéria Leptospira interrogans, conhecido como leptospirose humana. Questões ambientais e sanitárias, como a presença, principalmente, de excrementos de roedores, como urina e fezes influenciam o estabelecimento deste agravo. Esta pesquisa realiza um estudo do uso da técnica de RBC, com o objetivo de formular e desenvolver um modelo para identificar e auxiliar no diagnóstico da doença, por meio de dados coletados dos pacientes, tais como antecedentes epidemiológicos e clínicos, ocorridos na região, nos anos de 2008, 2009 e 2010. O sistema de RBC possibilitará que profissionais da saúde possam utilizá-lo como ferramenta de apoio na diagnose de casos da doença. Esta dissertação também aplica técnicas de Geoprocessamento para expressar visualmente e produzir análises ambientais, temporais e socioeconômicas do cenário epidemiológico da leptospirose em um bairro na cidade de Belém, nos anos citados anteriormente, devido à importância epidemiológica do mesmo. Para tal, será realizada a caracterização ambiental e socioeconômica, a fim de analisar a distribuição espacial dos principais reservatórios deste agravo e identificar os hábitos de vida das populações que moram ou trabalham nestes locais, considerando o fator ambiental para fornecer subsídios à adoção de medidas preventivas para o controle da incidência desta doença

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:15:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1996-06-14T00:00:00Z / Os sistemas baseados em conhecimento estão conquistando espaço entre as tecnologias de informação à medida que o hardware se desenvolve. No ambiente de acirrada competitividade presente nas empresas, esta tecnologia vem apoiá-Ias estrategicamente na agilização, principalmente, do processo decisório e na solução de diversos problemas considerados complexos. Este estudo faz uma investigação das aplicações potenciais da tecnologia de sistemas baseados em conhecimento - ou sistemas .especialistas, como comumente conhecidos -, examinando também as tendências da tecnologia e os impactos e implicações organizacionais provocados quando de sua implementação nas empresas. Um estudo exploratório em empresas brasileiras é acrescido ao perfil de uso e tendências dos sistemas baseados em conhecimento no âmbito nacional.