Este trabalho descreve a aplicação da Programação Genética, uma técnica de Computação Evolucionária, ao problema da Síntese de Fala automática. A Programação Genética utiliza as técnicas da evolução humana para descobrir programas bem adaptados a um problema específico. Estes programas, compostos de instruções, variáveis, constantes e outros elementos que compõe uma linguagem de programação, são evoluídos ao longo de um conjunto de gerações. A Síntese de Fala, consiste na geração automática das formas de ondas sonoras a partir de um texto escrito. Uma das atividades mais importantes, é realizada através da conversão de palavras e letras para os sons da fala elementares (fonemas). Muitos sistemas de síntese são implementados através de regras fixas, escritas por programadores humanos. Um dos mais conhecidos sistemas de síntese é o FESTIVAL, desenvolvido pela Universidade de Edimburgh, usando a linguagem de programação funcional LISP e um número fixo de regras. Neste trabalho, nós exploramos a possibilidade da aplicação do paradigma da Programação Genética, para evoluir automaticamente regras que serão adotadas para implementação do idioma Português na ferramenta FESTIVAL, desenvolvido no projeto SPOLTECH (CNPq – NSF cooperação entre UFRGS e Universidade do Colorado). A modelagem do problema, consiste na definição das regras de pronúncia do Português Brasileiro, que a implementação do sistema FESTIVAL pronuncia erradamente, já que o mesmo foi implementado primariamente para o idioma Inglês. A partir destas regras, o sistema de Programação Genética, desenvolvido neste trabalho, evolui programas que constituem boas soluções para a conversão de letras para fonemas. A descrição dos resultados obtidos, cobre detalhes sobre a evolução das soluções, complexidade e regras implementadas, representadas pelas soluções mais bem adaptadas; mostrando que a Programação Genética, apesar de ser complexa, é bastante promissora.

Este trabalho descreve a aplicação da Programação Genética, uma técnica de Computação Evolucionária, ao problema da Síntese de Fala automática. A Programação Genética utiliza as técnicas da evolução humana para descobrir programas bem adaptados a um problema específico. Estes programas, compostos de instruções, variáveis, constantes e outros elementos que compõe uma linguagem de programação, são evoluídos ao longo de um conjunto de gerações. A Síntese de Fala, consiste na geração automática das formas de ondas sonoras a partir de um texto escrito. Uma das atividades mais importantes, é realizada através da conversão de palavras e letras para os sons da fala elementares (fonemas). Muitos sistemas de síntese são implementados através de regras fixas, escritas por programadores humanos. Um dos mais conhecidos sistemas de síntese é o FESTIVAL, desenvolvido pela Universidade de Edimburgh, usando a linguagem de programação funcional LISP e um número fixo de regras. Neste trabalho, nós exploramos a possibilidade da aplicação do paradigma da Programação Genética, para evoluir automaticamente regras que serão adotadas para implementação do idioma Português na ferramenta FESTIVAL, desenvolvido no projeto SPOLTECH (CNPq – NSF cooperação entre UFRGS e Universidade do Colorado). A modelagem do problema, consiste na definição das regras de pronúncia do Português Brasileiro, que a implementação do sistema FESTIVAL pronuncia erradamente, já que o mesmo foi implementado primariamente para o idioma Inglês. A partir destas regras, o sistema de Programação Genética, desenvolvido neste trabalho, evolui programas que constituem boas soluções para a conversão de letras para fonemas. A descrição dos resultados obtidos, cobre detalhes sobre a evolução das soluções, complexidade e regras implementadas, representadas pelas soluções mais bem adaptadas; mostrando que a Programação Genética, apesar de ser complexa, é bastante promissora.

Este trabalho descreve a aplicação da Programação Genética, uma técnica de Computação Evolucionária, ao problema da Síntese de Fala automática. A Programação Genética utiliza as técnicas da evolução humana para descobrir programas bem adaptados a um problema específico. Estes programas, compostos de instruções, variáveis, constantes e outros elementos que compõe uma linguagem de programação, são evoluídos ao longo de um conjunto de gerações. A Síntese de Fala, consiste na geração automática das formas de ondas sonoras a partir de um texto escrito. Uma das atividades mais importantes, é realizada através da conversão de palavras e letras para os sons da fala elementares (fonemas). Muitos sistemas de síntese são implementados através de regras fixas, escritas por programadores humanos. Um dos mais conhecidos sistemas de síntese é o FESTIVAL, desenvolvido pela Universidade de Edimburgh, usando a linguagem de programação funcional LISP e um número fixo de regras. Neste trabalho, nós exploramos a possibilidade da aplicação do paradigma da Programação Genética, para evoluir automaticamente regras que serão adotadas para implementação do idioma Português na ferramenta FESTIVAL, desenvolvido no projeto SPOLTECH (CNPq – NSF cooperação entre UFRGS e Universidade do Colorado). A modelagem do problema, consiste na definição das regras de pronúncia do Português Brasileiro, que a implementação do sistema FESTIVAL pronuncia erradamente, já que o mesmo foi implementado primariamente para o idioma Inglês. A partir destas regras, o sistema de Programação Genética, desenvolvido neste trabalho, evolui programas que constituem boas soluções para a conversão de letras para fonemas. A descrição dos resultados obtidos, cobre detalhes sobre a evolução das soluções, complexidade e regras implementadas, representadas pelas soluções mais bem adaptadas; mostrando que a Programação Genética, apesar de ser complexa, é bastante promissora.

Este trabalho apresenta e discute uma proposta de estratégia inédita para o problema de aprendizado de regras através de Sistemas Classificadores, aplicado à robótica móvel, utilizando um robô NOMAD 200. Esta estratégia tem como base, teorias de Algoritmos Genéticos e de Sistemas Classificadores, que são os paradigmas constituintes do núcleo da arquitetura implementada para o controle do robô. O aspecto diferencial desta abordagem é a inspiração em Algoritmos Genéticos com Idades, para permitir o uso e controle de uma população de tamanho variável. O sistema foi modelado observando-se características físicas do robô NOMAD 200 e sendo constituído por módulos de gerenciamento de memória, reprodução, controle da população e execução. A memória se apresenta como uma base de regras de produção; o módulo de reprodução incorpora um AG tradicional, com operadores de seleção, cruzamento e mutação; o controle populacional permite o uso de população de tamanho variável, através do de índices de usabilidade e similaridade das regras com as situações confrontadas pelo robô; por fim, o módulo de execução é responsável pela interação do robô com o ambiente, realizando leitura dos sensores e ações pelos atuadores e, quando necessário, ativar funções de segurança para preservar a integridade física do robô. Para dar sustentabilidade à proposta, esta foi validada através de vários experimentos, realizados em ambientes simulados e em um ambiente real, com um robô NOMAD 200, em diferentes cenários. Os ambientes testados variam desde ambientes esparsos até labirintos com obstáculos e paredes ortogonais entre si. Para cada experimento são apresentados os resultados e respectiva análise de dados. Foram realizadas análises criteriosas no comportamento da população, observando seu crescimento e idade média, bem como os eventos ocorridos no processo de aprendizado, para certificar as características a que se propõe esta abordagem. A principal contribuição deste trabalho é o uso da "IDADE" e II"CSABILIDADE" em um sistema baseado em SC. A usabilidade substitui o atributo de energia e respectivos cálculos do SC tradicional, no processo de escolha das regras, simplificando a implementação. Além disso, pode ser utilizado como índice de ajuste, para que possam ser usadas técnicas convencionais de seleção. A idade é responsável por preservar ou eliminar os indivíduos da população, através de estratégias de penalização e recompensa, possibilitando manter uma população de regras de tamanho variável, permitindo, ainda, manter a diversidade genética na população e evitar a sua homogenização, bem como isentar o modelador do sistema da definição destes parâmetros. / In this work, we propose a new strategy to the problem of learning rules in a Evolutionary System that is applied for mobile robotics using a NOMAD 200 robot. This strategy is based on Genetic AIgoriths and Classifier Systems theories, which are the paradigms of the implemented architecture core for robot controI. The unique feature of this approach is the inspiration on Genetic AIgorithms with Ages. This feature allows the algorithm to make use of a controlled variable size population. The system was designed respecting the physical features of the ~OMAD 200 robot. It is composed by modules of memory, reproduction, populational control and execution. The memory is the base for production rules. The reproduction module is a conventional GA, with operators for selection, crossover and mutation. The population control allows the use of a variable size population, based on the usability and the similarity of the rules on the situations presented to the robot. Finally, the execution module is responsable for the interaction between the robot and the environment, making the sensors reading and action application from the actuators and, if necessary, activating the security functions to preserve the physical integrity of the robot. To give support to the proposal, it was validated through several experiments, performed both in a simulated environment and in a real NOMAD 200 robot, in several cenarios. The environments used in the experiments ranged from open spaces to labyrinths with obstacles and ortogonal walls. Vle present the results and data analysis for each one of the experiments. AIso, the population behavior is analysed, by the observation of his growing and average age and the events occurred during the learning process, to confirm the features of these approach. The main contribution of this work is the use of "AGE"and ""CSABILITY"in a CS based system. The usability replaces the strength attribute and respective calculations necessary in the process of choosing rules in traditional CS. Because of this change, our solution is simpler to implement than traditional CS systems. Besides that, the usability can be used as fitness value, making possible the use of conventional selection techniques. The Age is responsible for the decision of to preserve or to elliminate individuaIs from the population. The choose of individuaIs is done by a penalty and reward strategy, which permits a variable size population of rules with genetic diversity and avoid the population's homogenization. The use of the age for decision making aIso preserves the system developer from the task of defining these parameters.

Este trabalho apresenta e discute uma proposta de estratégia inédita para o problema de aprendizado de regras através de Sistemas Classificadores, aplicado à robótica móvel, utilizando um robô NOMAD 200. Esta estratégia tem como base, teorias de Algoritmos Genéticos e de Sistemas Classificadores, que são os paradigmas constituintes do núcleo da arquitetura implementada para o controle do robô. O aspecto diferencial desta abordagem é a inspiração em Algoritmos Genéticos com Idades, para permitir o uso e controle de uma população de tamanho variável. O sistema foi modelado observando-se características físicas do robô NOMAD 200 e sendo constituído por módulos de gerenciamento de memória, reprodução, controle da população e execução. A memória se apresenta como uma base de regras de produção; o módulo de reprodução incorpora um AG tradicional, com operadores de seleção, cruzamento e mutação; o controle populacional permite o uso de população de tamanho variável, através do de índices de usabilidade e similaridade das regras com as situações confrontadas pelo robô; por fim, o módulo de execução é responsável pela interação do robô com o ambiente, realizando leitura dos sensores e ações pelos atuadores e, quando necessário, ativar funções de segurança para preservar a integridade física do robô. Para dar sustentabilidade à proposta, esta foi validada através de vários experimentos, realizados em ambientes simulados e em um ambiente real, com um robô NOMAD 200, em diferentes cenários. Os ambientes testados variam desde ambientes esparsos até labirintos com obstáculos e paredes ortogonais entre si. Para cada experimento são apresentados os resultados e respectiva análise de dados. Foram realizadas análises criteriosas no comportamento da população, observando seu crescimento e idade média, bem como os eventos ocorridos no processo de aprendizado, para certificar as características a que se propõe esta abordagem. A principal contribuição deste trabalho é o uso da "IDADE" e II"CSABILIDADE" em um sistema baseado em SC. A usabilidade substitui o atributo de energia e respectivos cálculos do SC tradicional, no processo de escolha das regras, simplificando a implementação. Além disso, pode ser utilizado como índice de ajuste, para que possam ser usadas técnicas convencionais de seleção. A idade é responsável por preservar ou eliminar os indivíduos da população, através de estratégias de penalização e recompensa, possibilitando manter uma população de regras de tamanho variável, permitindo, ainda, manter a diversidade genética na população e evitar a sua homogenização, bem como isentar o modelador do sistema da definição destes parâmetros. / In this work, we propose a new strategy to the problem of learning rules in a Evolutionary System that is applied for mobile robotics using a NOMAD 200 robot. This strategy is based on Genetic AIgoriths and Classifier Systems theories, which are the paradigms of the implemented architecture core for robot controI. The unique feature of this approach is the inspiration on Genetic AIgorithms with Ages. This feature allows the algorithm to make use of a controlled variable size population. The system was designed respecting the physical features of the ~OMAD 200 robot. It is composed by modules of memory, reproduction, populational control and execution. The memory is the base for production rules. The reproduction module is a conventional GA, with operators for selection, crossover and mutation. The population control allows the use of a variable size population, based on the usability and the similarity of the rules on the situations presented to the robot. Finally, the execution module is responsable for the interaction between the robot and the environment, making the sensors reading and action application from the actuators and, if necessary, activating the security functions to preserve the physical integrity of the robot. To give support to the proposal, it was validated through several experiments, performed both in a simulated environment and in a real NOMAD 200 robot, in several cenarios. The environments used in the experiments ranged from open spaces to labyrinths with obstacles and ortogonal walls. Vle present the results and data analysis for each one of the experiments. AIso, the population behavior is analysed, by the observation of his growing and average age and the events occurred during the learning process, to confirm the features of these approach. The main contribution of this work is the use of "AGE"and ""CSABILITY"in a CS based system. The usability replaces the strength attribute and respective calculations necessary in the process of choosing rules in traditional CS. Because of this change, our solution is simpler to implement than traditional CS systems. Besides that, the usability can be used as fitness value, making possible the use of conventional selection techniques. The Age is responsible for the decision of to preserve or to elliminate individuaIs from the population. The choose of individuaIs is done by a penalty and reward strategy, which permits a variable size population of rules with genetic diversity and avoid the population's homogenization. The use of the age for decision making aIso preserves the system developer from the task of defining these parameters.

Este trabalho apresenta e discute uma proposta de estratégia inédita para o problema de aprendizado de regras através de Sistemas Classificadores, aplicado à robótica móvel, utilizando um robô NOMAD 200. Esta estratégia tem como base, teorias de Algoritmos Genéticos e de Sistemas Classificadores, que são os paradigmas constituintes do núcleo da arquitetura implementada para o controle do robô. O aspecto diferencial desta abordagem é a inspiração em Algoritmos Genéticos com Idades, para permitir o uso e controle de uma população de tamanho variável. O sistema foi modelado observando-se características físicas do robô NOMAD 200 e sendo constituído por módulos de gerenciamento de memória, reprodução, controle da população e execução. A memória se apresenta como uma base de regras de produção; o módulo de reprodução incorpora um AG tradicional, com operadores de seleção, cruzamento e mutação; o controle populacional permite o uso de população de tamanho variável, através do de índices de usabilidade e similaridade das regras com as situações confrontadas pelo robô; por fim, o módulo de execução é responsável pela interação do robô com o ambiente, realizando leitura dos sensores e ações pelos atuadores e, quando necessário, ativar funções de segurança para preservar a integridade física do robô. Para dar sustentabilidade à proposta, esta foi validada através de vários experimentos, realizados em ambientes simulados e em um ambiente real, com um robô NOMAD 200, em diferentes cenários. Os ambientes testados variam desde ambientes esparsos até labirintos com obstáculos e paredes ortogonais entre si. Para cada experimento são apresentados os resultados e respectiva análise de dados. Foram realizadas análises criteriosas no comportamento da população, observando seu crescimento e idade média, bem como os eventos ocorridos no processo de aprendizado, para certificar as características a que se propõe esta abordagem. A principal contribuição deste trabalho é o uso da "IDADE" e II"CSABILIDADE" em um sistema baseado em SC. A usabilidade substitui o atributo de energia e respectivos cálculos do SC tradicional, no processo de escolha das regras, simplificando a implementação. Além disso, pode ser utilizado como índice de ajuste, para que possam ser usadas técnicas convencionais de seleção. A idade é responsável por preservar ou eliminar os indivíduos da população, através de estratégias de penalização e recompensa, possibilitando manter uma população de regras de tamanho variável, permitindo, ainda, manter a diversidade genética na população e evitar a sua homogenização, bem como isentar o modelador do sistema da definição destes parâmetros. / In this work, we propose a new strategy to the problem of learning rules in a Evolutionary System that is applied for mobile robotics using a NOMAD 200 robot. This strategy is based on Genetic AIgoriths and Classifier Systems theories, which are the paradigms of the implemented architecture core for robot controI. The unique feature of this approach is the inspiration on Genetic AIgorithms with Ages. This feature allows the algorithm to make use of a controlled variable size population. The system was designed respecting the physical features of the ~OMAD 200 robot. It is composed by modules of memory, reproduction, populational control and execution. The memory is the base for production rules. The reproduction module is a conventional GA, with operators for selection, crossover and mutation. The population control allows the use of a variable size population, based on the usability and the similarity of the rules on the situations presented to the robot. Finally, the execution module is responsable for the interaction between the robot and the environment, making the sensors reading and action application from the actuators and, if necessary, activating the security functions to preserve the physical integrity of the robot. To give support to the proposal, it was validated through several experiments, performed both in a simulated environment and in a real NOMAD 200 robot, in several cenarios. The environments used in the experiments ranged from open spaces to labyrinths with obstacles and ortogonal walls. Vle present the results and data analysis for each one of the experiments. AIso, the population behavior is analysed, by the observation of his growing and average age and the events occurred during the learning process, to confirm the features of these approach. The main contribution of this work is the use of "AGE"and ""CSABILITY"in a CS based system. The usability replaces the strength attribute and respective calculations necessary in the process of choosing rules in traditional CS. Because of this change, our solution is simpler to implement than traditional CS systems. Besides that, the usability can be used as fitness value, making possible the use of conventional selection techniques. The Age is responsible for the decision of to preserve or to elliminate individuaIs from the population. The choose of individuaIs is done by a penalty and reward strategy, which permits a variable size population of rules with genetic diversity and avoid the population's homogenization. The use of the age for decision making aIso preserves the system developer from the task of defining these parameters.

Ontologias representam uma conceitualização compartilhada de uma comunidade de conhecimento. São construídas a partir da descrição dos significados dos conceitos, descritos através de seus atributos e dos relacionamentos entre os conceitos. Conceitos se referem ao objeto da conceitualização, o universo do discurso. São caracterizados por seus atributos e domínios de valores possíveis. Relacionamentos são utilizados para descreverem de que forma os conceitos se estruturam no mundo. Nas ontologias todos os conceitos são hierarquicamente definidos, porém existem outros relacionamentos que são definicionais, dando identidade aos conceitos e sentido ao mundo. Além dos relacionamentos de subsunção que constroem as taxonomias de conceitos, outras relações formais e materiais auxiliam na estruturação do domínio e na definição conceitual. As ferramentas de modelagem, no entanto, ainda são falhas em diferenciar os vários tipos de relacionamentos formais e materiais para atribuir as possibilidades de raciocínio automático. Em especial, relacionamentos mereológicos e partonômicos carecem de opções de implementação que permitam extrair o potencial semântico da modelagem. Este projeto de pesquisa tem como ponto de partida o estudo da literatura sobre ontologias e relações, em especial sobre relações formais e materiais, incluindo relações mereológicas e partonômicas, revisando os princípios encontrados nas ontologias. Além disso, nós identificamos os fundamentos teóricos das relações e analisamos a aplicação dos conceitos das relações sobre as principais ontologias de fundamentação em prática na atualidade. Na sequência, a partir das propostas levantadas, este trabalho propõe uma alternativa para a modelagem conceitual destas relações em uma ontologia de domínio visual. Esta alternativa foi disponibilizada na ferramenta de construção de ontologias do Projeto Obaitá, a qual está sendo desenvolvida pelo Grupo de Pesquisa de Bancos de Dados Inteligentes (BDI) da UFRGS. / Ontologies represent a shared conceptualization of a knowledge community. They are built from the description of the meaning of concepts, expressed through their attributes and their relationships. Concepts refer to the object of conceptualization, the universe of discourse. They are characterized by their attributes and domains of possible values. Relationships are used to describe how the concepts are structured in the world. In ontologies all concepts are hierarchically defined, however there are other relationships that are definitional, giving identity to the concepts and meaning to the world. In addition to the subsumption relationships that build the taxonomies of concepts, other formal and material relations assist in structuring the domain and the conceptual definition. The modeling tools, however, are still deficient in differentiating the various types of formal and material relationships in order to assign the possibilities of automated reasoning. In particular, mereological and partonomic relationships lack of implementation options that allow extracting the semantic potential when modeling. This research project takes as a starting point the study of the literature on ontologies and relations, especially on formal and material relations, including mereological and partonomic relations, reviewing the principles found on ontologies. Furthermore, we identify the theoretical foundations of the relations and analyze the application of the relations concepts to the main foundational ontologies in use nowadays. Following, from the raised proposals, this work proposes an alternative for the conceptual modeling of these relations in a visual domain ontology. This alternative has been made available on the ontology building tool of the Obaitá Project, which is under development by the Intelligent Databases Research Group (BDI) from UFRGS.

Ontologias representam uma conceitualização compartilhada de uma comunidade de conhecimento. São construídas a partir da descrição dos significados dos conceitos, descritos através de seus atributos e dos relacionamentos entre os conceitos. Conceitos se referem ao objeto da conceitualização, o universo do discurso. São caracterizados por seus atributos e domínios de valores possíveis. Relacionamentos são utilizados para descreverem de que forma os conceitos se estruturam no mundo. Nas ontologias todos os conceitos são hierarquicamente definidos, porém existem outros relacionamentos que são definicionais, dando identidade aos conceitos e sentido ao mundo. Além dos relacionamentos de subsunção que constroem as taxonomias de conceitos, outras relações formais e materiais auxiliam na estruturação do domínio e na definição conceitual. As ferramentas de modelagem, no entanto, ainda são falhas em diferenciar os vários tipos de relacionamentos formais e materiais para atribuir as possibilidades de raciocínio automático. Em especial, relacionamentos mereológicos e partonômicos carecem de opções de implementação que permitam extrair o potencial semântico da modelagem. Este projeto de pesquisa tem como ponto de partida o estudo da literatura sobre ontologias e relações, em especial sobre relações formais e materiais, incluindo relações mereológicas e partonômicas, revisando os princípios encontrados nas ontologias. Além disso, nós identificamos os fundamentos teóricos das relações e analisamos a aplicação dos conceitos das relações sobre as principais ontologias de fundamentação em prática na atualidade. Na sequência, a partir das propostas levantadas, este trabalho propõe uma alternativa para a modelagem conceitual destas relações em uma ontologia de domínio visual. Esta alternativa foi disponibilizada na ferramenta de construção de ontologias do Projeto Obaitá, a qual está sendo desenvolvida pelo Grupo de Pesquisa de Bancos de Dados Inteligentes (BDI) da UFRGS. / Ontologies represent a shared conceptualization of a knowledge community. They are built from the description of the meaning of concepts, expressed through their attributes and their relationships. Concepts refer to the object of conceptualization, the universe of discourse. They are characterized by their attributes and domains of possible values. Relationships are used to describe how the concepts are structured in the world. In ontologies all concepts are hierarchically defined, however there are other relationships that are definitional, giving identity to the concepts and meaning to the world. In addition to the subsumption relationships that build the taxonomies of concepts, other formal and material relations assist in structuring the domain and the conceptual definition. The modeling tools, however, are still deficient in differentiating the various types of formal and material relationships in order to assign the possibilities of automated reasoning. In particular, mereological and partonomic relationships lack of implementation options that allow extracting the semantic potential when modeling. This research project takes as a starting point the study of the literature on ontologies and relations, especially on formal and material relations, including mereological and partonomic relations, reviewing the principles found on ontologies. Furthermore, we identify the theoretical foundations of the relations and analyze the application of the relations concepts to the main foundational ontologies in use nowadays. Following, from the raised proposals, this work proposes an alternative for the conceptual modeling of these relations in a visual domain ontology. This alternative has been made available on the ontology building tool of the Obaitá Project, which is under development by the Intelligent Databases Research Group (BDI) from UFRGS.

Ontologias representam uma conceitualização compartilhada de uma comunidade de conhecimento. São construídas a partir da descrição dos significados dos conceitos, descritos através de seus atributos e dos relacionamentos entre os conceitos. Conceitos se referem ao objeto da conceitualização, o universo do discurso. São caracterizados por seus atributos e domínios de valores possíveis. Relacionamentos são utilizados para descreverem de que forma os conceitos se estruturam no mundo. Nas ontologias todos os conceitos são hierarquicamente definidos, porém existem outros relacionamentos que são definicionais, dando identidade aos conceitos e sentido ao mundo. Além dos relacionamentos de subsunção que constroem as taxonomias de conceitos, outras relações formais e materiais auxiliam na estruturação do domínio e na definição conceitual. As ferramentas de modelagem, no entanto, ainda são falhas em diferenciar os vários tipos de relacionamentos formais e materiais para atribuir as possibilidades de raciocínio automático. Em especial, relacionamentos mereológicos e partonômicos carecem de opções de implementação que permitam extrair o potencial semântico da modelagem. Este projeto de pesquisa tem como ponto de partida o estudo da literatura sobre ontologias e relações, em especial sobre relações formais e materiais, incluindo relações mereológicas e partonômicas, revisando os princípios encontrados nas ontologias. Além disso, nós identificamos os fundamentos teóricos das relações e analisamos a aplicação dos conceitos das relações sobre as principais ontologias de fundamentação em prática na atualidade. Na sequência, a partir das propostas levantadas, este trabalho propõe uma alternativa para a modelagem conceitual destas relações em uma ontologia de domínio visual. Esta alternativa foi disponibilizada na ferramenta de construção de ontologias do Projeto Obaitá, a qual está sendo desenvolvida pelo Grupo de Pesquisa de Bancos de Dados Inteligentes (BDI) da UFRGS. / Ontologies represent a shared conceptualization of a knowledge community. They are built from the description of the meaning of concepts, expressed through their attributes and their relationships. Concepts refer to the object of conceptualization, the universe of discourse. They are characterized by their attributes and domains of possible values. Relationships are used to describe how the concepts are structured in the world. In ontologies all concepts are hierarchically defined, however there are other relationships that are definitional, giving identity to the concepts and meaning to the world. In addition to the subsumption relationships that build the taxonomies of concepts, other formal and material relations assist in structuring the domain and the conceptual definition. The modeling tools, however, are still deficient in differentiating the various types of formal and material relationships in order to assign the possibilities of automated reasoning. In particular, mereological and partonomic relationships lack of implementation options that allow extracting the semantic potential when modeling. This research project takes as a starting point the study of the literature on ontologies and relations, especially on formal and material relations, including mereological and partonomic relations, reviewing the principles found on ontologies. Furthermore, we identify the theoretical foundations of the relations and analyze the application of the relations concepts to the main foundational ontologies in use nowadays. Following, from the raised proposals, this work proposes an alternative for the conceptual modeling of these relations in a visual domain ontology. This alternative has been made available on the ontology building tool of the Obaitá Project, which is under development by the Intelligent Databases Research Group (BDI) from UFRGS.

Submitted by Napoleana Barros Martins (napoleana_martins@hotmail.com) on 2016-08-01T15:38:31Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Hiram Carlos Costa Amaral.pdf: 24315368 bytes, checksum: 3708b71cd79a7cfa94b2c34c95182cc2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-08-24T19:39:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Hiram Carlos Costa Amaral.pdf: 24315368 bytes, checksum: 3708b71cd79a7cfa94b2c34c95182cc2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-08-24T19:44:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Hiram Carlos Costa Amaral.pdf: 24315368 bytes, checksum: 3708b71cd79a7cfa94b2c34c95182cc2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-24T19:44:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Hiram Carlos Costa Amaral.pdf: 24315368 bytes, checksum: 3708b71cd79a7cfa94b2c34c95182cc2 (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Manufacturing emerging paradigms have been used in an attempt to solve the problem of customization, i.e. the manufacture of products with mid and low batches and high variability. Namely Evolvable Production Systems (EPS) has been able to address the problem through the concept of mechatronics agents and a reversal of the local where intelligence (the production process) is in th the manufacturing system. However, there are still many gaps and barriers for the widespread use of EPS, namely the real prototypes that address the concepts of evolvable systems. This work presents the development of an evolvable system called Agile Intelligent System for Evolvable Process (SIAPE), which aimed adpats to demand variations and the evolution of the production system according to the changing of the product. To test the viability of SIAPE was first created a simplified automation prototype called Product UFAM which is compared with the SIAPE prototype itself among their compliance with the requirements of Industry Platform 4.0 (i4.0). / Paradigmas emergentes de fabricação têm sido usados na tentativa de solucionar o problema da customização, isto é, a manufatura de produtos em lotes baixos e com elevados níveis de variedades de produtos. Notadamente os Evolvable Production Systems (EPS) tem conseguido tratar o problema através do conceito de agentes mecatrônicos e de uma inversão do local de onde a inteligência do processo produtivo está dentro do sistema de manufatura. Entretanto, ainda há várias lacunas e barreiras ao amplo uso de EPS, dentre elas a necessidade de protótipos de sistemas que contemplem os conceitos de sistemas evolutivos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema evolutivo denominado de Sistema Inteligente Ágil de Processo Evolutivo - SIAPE que visa adaptação à demanda e a evolução do sistema produtivo de acordo com a evolução do produto. Para testar a viabilidade do SIAPE foi criado primeiramente um protótipo de automação simplificado chamado de Produto UFAM que é comparado com o protótipo SIAPE propriamente dito em torno de suas aderências às exigências da Plataforma da Indústria 4.0 (i4.0).