In this work, I view incremental experiential learning in intelligent software agents as progressive agent self-adaptation. When an agent produces an incorrect behavior, then it may reflect on, and thus diagnose and repair, the reasoning and knowledge that produced the incorrect behavior. In particular, I focus on the self-diagnosis and self-repair of an agent's domain knowledge. The implementation of systems with the capability to self-diagnose and self-repair involves building both reasoning processes capable of such learning and knowledge representations capable of supporting those reasoning processes. The core issue my dissertation addresses is: what kind of metaknowledge (knowledge about knowledge) may enable the agent to diagnose faults in its domain knowledge? In providing a solution to this issue, the central contribution of this research is a theory of the kind of metaknowledge that enables a system to reason about and adapt its conceptual knowledge. For this purpose, I propose a representation that explicitly encodes metaknowledge in the form of procedures called Empirical Verification Procedures (EVPs). In the proposed knowledge representation, an EVP is associated with each concept within the agent's domain knowledge. Each EVP explicitly semantically grounds the associated concept in the agent's perception, and can thus be used as a test to determine the validity of knowledge of that concept during diagnosis. I present the formal and empirical evaluation of a system, Augur, that makes use of EVP metaknowledge to adapt its own domain knowledge in the context of a particular subclass of classification problem that I call compositional classification, in which the overall classification task can be broken into a hierarchically organized set of subtasks. I hypothesize that EVP metaknowledge will enable a system to automatically adapt its knowledge in two ways: first, by adjusting the ways that inputs are categorized by a concept, in accordance with semantics fixed by an associated EVP; and second, by adjusting the semantics of concepts themselves when they fail to contribute appropriately to system goals. The latter adaptation is realized by altering the EVP associated with the concept in question. I further hypothesize that the semantic grounding of domain concepts in perception through the use of EVPs will increase the generalization power of a learner that operates over those concepts, and thus make learning more efficient. Beyond the support of these hypotheses, I also present results pertinent to the understanding of learning in compositional classification settings using structured knowledge representations.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bysmarck Barros de Sousa.pdf: 4248162 bytes, checksum: 1b6440a084fcf6e55f08f5faaa29694e (MD5) Previous issue date: 2006-07-10 / The computation in grating allows to the integration and sharing of resources as softwares, data and hardware, in institucional and multiinstitucional environments. Recently, had to the great volume of generated data the most varied dominios of application, applications that carry through intensive computation has been wide used. The Mag Cat foca in the challenge of the discovery and publication of the data shared in a grating of computers. MagCat was developed using the technology of software agents, using the great capacity of abstraction of this technology. / A computação em grade permite a integração e compartilhamento de recursos como softwares, dados e périfericos, em ambientes institucionais e multiinstitucionais. Recentemente, devido ao grande volume de dados gerados os mais variados dominios de aplicação, aplicações que realizam computação intensiva tem sido largamente utilizadas. O Mag Cat foca no desafio da descoberta e publicação dos dados compartilhados em uma grade de computadores. MagCat foi desenvolvido usando a tecnologia de agentes de software, utilizando a grande capacidade de abstração desta tecnologia.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao William.pdf: 3403982 bytes, checksum: cac96344d66257744889562ee1b77235 (MD5) Previous issue date: 2013-11-04 / Case-Based Reasoning (CBR) is a problem-solving paradigm where it is possible to use knowledge from past experiences to solve new situations. The CBR agent approach that combines agent autonomy with the problem-solving model of CBR has been proven adequate for the development of complex systems. This paper proposes the architecture of a CBR agent whose main differential is the use of ontologies for representing the case base along with all the mechanisms that make up a CBR system. The proposed architecture besides promoting the reuse of the case ontology, unifies the software agent approach with CBR, a typical paradigm of human reasoning. All the CBR mechanisms are present in the proposed architecture: case representation, similarity analysis for cases retrieval, adaptation and cases learning, where the last two mechanisms are still being specified. The architecture was evaluated in the Brazilian Family Law legal domain. For that, a targeted ontology for the representation CBR cases of this area was created. The results obtained in the tests showed good effectiveness in retrieving similar cases and showing the feasibility of the architecture using the semantic model of similarity for retrieval of CBR cases. / O Raciocínio Baseado em Casos (RBC) é um paradigma de resolução de problemas no qual é possível utilizar conhecimentos de experiências passadas para resolver novas situações. A abordagem de agentes RBC que combina a autonomia dos agentes e o modelo de resolução de problemas do RBC tem se mostrado adequada para o desenvolvimento de sistemas complexos. Este trabalho propõe a arquitetura de um agente RBC cujo principal diferencial é utilizar ontologias para representar a base de casos junto com todos os mecanismos que compõem um sistema RBC. A arquitetura proposta, além de promover o reúso da ontologia de representação dos casos, unifica as abordagens de agentes de software e RBC, um paradigma de raciocínio típico dos seres humanos. Estão presentes na arquitetura os mecanismos de representação dos casos, análise de similaridade para recuperação de casos, adaptação e aprendizado de casos, estes dois últimos ainda em fase de especificação. A arquitetura foi avaliada no domínio jurídico do Direito de Família brasileiro, sendo que para isso foi criada uma ontologia, representando casos RBC nesta área. Os resultados obtidos nos testes realizados demonstraram uma boa efetividade na recuperação de casos similares e a consequente viabilidade do uso da arquitetura com o modelo de similaridade semântico utilizado para recuperação de casos RBC.

Aktuelle ökonomische Trends, wie die zunehmende Globalisierung und die wachsende Technisierung und Individualisierung vieler Konsumgüter, führen im Hinblick auf die zur Fertigung dieser Güter eingesetzte Automatisierungstechnik zu steigender Komplexität und hohen Flexibilitätsanforderungen. Ein Konzept zur Adressierung dieser Anforderungen ist die Auslegung von automatisierten Anlagen als modulares System flexibel kombinierbarer cyber-physischer Komponenten. Die namensgebende Einheit von mechatronischem Bauteil und lokaler Rechenkapazität ermöglicht Herstellern solcher Komponenten, Softwarebausteine für typische Steuer-, Bedien- oder Diagnoseaufgaben gebrauchsfertig vorzubereiten und so den (Re-)Engineeringaufwand bei der (Um-)Gestaltung des Gesamtsystems deutlich zu reduzieren. Allerdings stellt diese Vision hohe Ansprüche an die zugrundeliegende Softwarearchitektur, die von den derzeit zur Realisierung automatisierter Systeme eingesetzten Technologien nicht vollständig erfüllt werden. Das Paradigma der Agentenorientierung ist ein tragfähiger Ansatz zur Realisierung solcher lose gekoppelten verteilten Systeme und stellt durch leistungsfähige Interaktionsmechanismen sowie die enge Integration von semantischem Wissen zusätzliche Funktionalität in Aussicht: Als Agenten ausgelegte Komponenten könnten auch die logische Vernetzung untereinander während der Inbetriebnahme, nach Umrüstungen oder in Reaktion auf Betriebsstörungen teilweise selbst übernehmen. Dadurch ergeben sich Fähigkeiten wie Selbstkonfiguration und Selbstregeneration, die in der Fachliteratur unter dem Begriff Self-X zusammengefasst werden. Die fehlende Echtzeitfähigkeit, insbesondere in Bezug auf besagte Interaktionsmechanismen, hat jedoch bisher die Einsetzbarkeit von Agentensystemen in der Automatisierung limitiert und die Ausschöpfung der genannten Potentiale behindert. Deshalb wird in dieser Dissertation eine echtzeitfähige Laufzeitumgebung für Softwareagenten entworfen und anschließend die Überarbeitung bestehenden Kommunikationsmechanismen im Hinblick auf ihre Echtzeitfähigkeit vorgenommen. In diesem Kontext wird mit dem Konzept der semantischen Adressierung eine vielfältig einsetzbare Möglichkeit geschaffen, Nachrichten an ausgewählte Gruppen von Agenten mit bestimmten, semantisch beschriebenen Eigenschaften zur verschicken. Die dabei zur Wissensrepräsentation genutzten Taxonomie-Bäume bieten ein für viele Aufgabenstellungen ausreichendes Maß an Ausdrucksstärke und erlauben zudem die Verarbeitung unter harten Echtzeitbedingungen. Abschließend werden die geschaffenen Mechanismen in einem Antwortzeitmodell abgebildet, mit dem das rechtzeitige Reagieren eines Agentensystems auf lokal oder verteilt zu behandelnde Ereignisse überprüft und nachgewiesen werden kann. Damit wird ein Hauptkritikpunkt von Agentensystemen adressiert, was zu einer nachhaltigen Steigerung der Akzeptanz des Agentenparadigmas führen könnte. Während große Teile der erarbeiten Lösung als allgemeingültige Grundlagenforschung verstanden werden können, wird bei der Formulierung von Anforderungen, der Darstellung von Beispielen und der Erläuterung von Entwurfsentscheidungen immer wieder auf automatisierungstechnische Belange Bezug genommen. Außerdem wird am Ende der Arbeit eine kritische Bewertung der Ergebnisse vor dem Hintergrund eines möglichen Einsatzes in zukünftigen Automatisierungssystemen durchgeführt und damit das Gesamtbild abgerundet.

[pt] Agentes de software incorporam várias propriedades específicas, como autonomia, adaptação, interação, aprendizagem e mobilidade. A inclusão dessas propriedades de agência é uma das maiores fontes de complexidade na construção de sistemas multiagentes. Dificilmente elas são modularizadas com abstrações e mecanismos da engenharia de software orientada a objetos. À medida que a complexidade da arquitetura interna dos agentes aumenta, essas propriedades tendem a se espalhar através dos vários módulos ou objetos do sistema. O espalhamento é observado desde fases preliminares de desenvolvimento, como a fase de definição arquitetural. O uso de abstrações e mecanismos existentes conduz ao projeto e à implementação de sistemas multiagentes que são difíceis de manter e reutilizar. Este trabalho apresenta uma abordagem orientada a aspectos para o desenvolvimento de sistemas baseados em agentes. A abordagem provê suporte para modularização e composição das propriedades de agência por meio de abstrações e mecanismos do paradigma orientado a aspectos. Além disso, tais propriedades são incorporadas de forma transparente à funcionalidade básica do sistema de software, desde a fase de definição arquitetural. A abordagem compreende três componentes: (i) um método arquitetural, (ii) uma linguagem de padrões e (iii) um framework para avaliação quantitativa. O método e a linguagem apresentam um conjunto de soluções orientadas a aspectos para a definição arquitetural, projeto e implementação de agentes de software. O framework define um conjunto de métricas e um modelo de qualidade que permite a avaliação empírica da nossa abordagem em termos de reusabilidade e manutenibilidade. Estudos experimentais qualitativos e quantitativos foram realizados para avaliar nossa proposta em diferentes domínios de aplicação. Os resultados empíricos concluíram que nossa abordagem permite a construção de sistemas baseados em agentes com modularização superior, menor acomplamento, menos linhas de código e menor complexidade interna dos componentes. / [en] Software engineers of Multi-Agent Systems (MASs) are faced with different concerns (properties), such as autonomy, adaptation, interaction, collaboration, learning, and mobility. Many of these agent concerns cannot be modularized based only on object-oriented abstractions. MAS developers however have relied mostly on objectoriented design techniques and on object-oriented programming languages, such as Java. As the agent complexity increases, the agent concerns tend to spread across several system components at the architectural, design and implementation levels. It often leads to a poor separation of agent concerns in the software system, and in turn to the production of MASs that are difficult to maintain and reuse. This thesis presents an innovative aspect-oriented approach for the seamless integration of agents into object-oriented software engineering from the architectural stage to the implementation stage. Aspect is the abstraction used to modularize agent concerns that crosscut several system components. The proposed approach encourages the separate handling of agent properties, and provides a disciplined scheme for their composition. The approach is composed of an architectural method, a pattern language, and an assessment framework. The architectural method and the pattern language provide aspect-oriented solutions for modularizing the agent concerns at different stages of design and implementation. The purpose of the assessment framework is to support the evaluation of the reusability and maintainability of aspect-oriented solutions based on a metrics suite and a quality model. Experimental studies in different application domains have been conducted to assess the proposed approach based on qualitative and quantitative criteria. The use of the aspect-oriented solutions resulted in fewer lines of code, fewer design and implementation components, lower internal complexity of system components, and lower coupling.

Die parallele Anfragebearbeitung für relationale Datenbankmanagementsysteme (RDBMS) ist wegen ihrer unterschiedlichen Arten der Ausführungsparallelität und den Eigenschaften der zugrunde liegenden parallelen Architektur ein äusserst komplexes Problem. Systemänderungen zur Laufzeit der Anfrage können zusätzlich ein dynamisches Verhalten der ausführenden Komponenten erfordern, um eine nahezu optimale Antwortzeit zu gewährleisten. Diese Arbeit stellt einen neuen, flexiblen Ansatz für die Optimierung und Abarbeitung von komplexen Anfragen vor, der besonders die dynamische Optimierung berücksichtigt. Insbesondere werden in der Arbeit folgende Teile präsentiert: 1. die Architektur eines neuen, verteilt-kooperierenden Komponentensystems beeinflusst von agenten-orientierten Konzepten; 2. der Entwurf und die Realisierung einer neuen Kommunikationsinfrastruktur für die identifizierten Systemkomponenten; 3. der Entwurf und die Implementierung eines flexiblen Anfrageoptimierers mit einem neuen, zufallsbasierten Algorithmus; und 4. der Entwurf und die Realisierung einer parallel arbeitenden Ausführungskomponente unter besonderer Berücksichtigung der dynamischen Anfrageoptimierung. Bei der Entwicklung der Konzepte standen neben den spezifischen Anforderungen für RDBMS besonders die Konfigurierbarkeit und die Erweiterbarkeit des verteilten Systems im Vordergrund. / Parallel query evaluation for relational database management systems (RDBSM) still remains a challenging problem. Modern systems must show near optimal performance in spite of running in a heterogeneous hardware environment, exploiting different ways of parallelism and dealing with unpredictable system load. This thesis paper presents a dynamic and flexible system addressing the issues of optimization and evaluation of relational queries for a distributed and dynamic environment. In particular, this work consists of: 1) the architecture of a distributed system which was inspired by the concepts of software agents, 2) the architecture and the implementation of a communication infrastructure for the system components, 3) the architecture and the implementation of a new query optimization algorithm, and 4) the concept and the implementation of a new query evaluation engine for parallel execution, which enables runtime optimization of queries. Furthermore, the design supports the extension and the configuration of the system and its components.

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:53:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 21 / Nenhuma / Após o advento da Internet, diversas estratégias de desenvolvimento de software foram modificadas para promover maior reuso e interoperabilidade. Design Patterns e Frameworks nos ajudam a criar software e design flexíveis. A idéia de compor aplicações para que trabalhem juntas é bastante atrativa. No entanto, no domínio da saúde, surgem diversos empecilhos para que se realize esta integração. O uso de tecnologias de Agentes em conjunto com Web Services nos permite pensar em uma solução que garanta interoperabilidade, reuso e flexibilidade entre ambientes heterogêneos. Este trabalho descreve a arquitetura de um Agente de Software, chamado WSAgent (que consiste de uma instância de um Framelet para o sub-domínio paciente, no domínio da saúde) e suas estratégias de colaboração e interoperabilidade. Este trabalho também apresenta um estudo de caso com implementação de um protótipo / After the Internet advent, several strategies about software development were changed to promote more reuse and interoperability. Design Patterns and Frameworks help us to create software and design flexible. The idea of glue applications to work together is very attractive. In the health domains, there are many drawbacks to address its goals. The use of agent technologies combined with Web Services allow us to think about the construction of a bind to grant interoperability, reuse and flexibility between heterogeneous environments. This work describes the architecture of a software agent called WSAgent – an instance of a Framelet of Patient subdomain in Health domain – and its strategies of collaborations and interoperability. This work also presents a case study with the implementation of a prototype

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:56:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Para promover a reutilização de conteúdos de aprendizagem é necessário promover a normalização desses conteúdos para que possam funcionar corretamente em qualquer sistema de e-learning. A normalização permite: uma fácil reutilização; a portabilidade dos conteúdos criados; a padronização dos processos de criação; e a gestão dos conteúdos de aprendizagem. Porém, normalizar um ambiente de Educação a Distância já existente não é uma tarefa trivial e necessita de uma adequação tanto dos conteúdos de aprendizagem quanto do sistema de e-learning, pois toda a arquitetura é alterada, sendo necessário separar o conteúdo da estrutura. Esta pesquisa propõe e implementa uma arquite-tura denominada Fábrica de Adequação capaz de promover a interoperabilidade dos conteúdos educacionais e promover a adequação de recursos educacionais para Objetos de Aprendizagem Reutilizáveis, respeitando a norma SCORM, utilizando de tecnologias de Agentes de Software,Meta-dado (SCORM) e Web Services, os quais dispõem de mecanismo de auton / To promote learning object reusability it is necessary to provide the normalization of its contents so that they can work appropriately in any e-learning system. The normalization alows easy reusability, portability of created contents, standardization of processes of creation, and management of learning objects. However, to normalize an existing E-learning environment it is not a trivial task and it requires adequacy either of the learning contents and the e-learning system, once the whole architecture is modified, being necessary though to separate the content from the structure. This research proposes and implements an architecture caled Adequacy Factory which is capable of promoting the interoperability of educational contents and the adequacy of educational resources for Learning Object Reusability, respecting the SCORM norm by using technologies such as Soft-ware Agents, Meta-Data (SCORM), and Web Services which make use of autonomy mechanism, interaction, invocation, access, and reuse of services

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-06-24T15:07:11Z No. of bitstreams: 1 PauloRoberoMallmann.pdf: 3006057 bytes, checksum: 27b9834787f2288724786de5609f80fd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-24T15:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloRoberoMallmann.pdf: 3006057 bytes, checksum: 27b9834787f2288724786de5609f80fd (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nos dias atuais uma boa gerência de projetos tem se tornado um fator competitivo no mercado pois influencia diretamente na qualidade do software. Muitas empresas e organizações voltadas para o desenvolvimento de software investem na melhoria de seus processos de desenvolvimento. No entanto, o mercado atual está exigindo destas empresas uma maior rapidez e uma adaptação a ambientes de negócio bastante dinâmicos. Para atender a esta realidade surgiram as metodologias ágeis que dão suporte a esta nova realidade. No entanto, as ferramentas atuais de gerência de projetos mais utilizadas não apresentam uma solução que permite o planejamento integrado de atividades gerenciais e de atividades de desenvolvimento. Esta deficiência de integração pode resultar em distorções no planejamento de projetos ocasionando atrasos na entrega do software. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi criar um ambiente de gerência de software para metodologias ágeis que permitisse uma gerência de projetos de software de forma personalizada em ambientes de desenvolvimento que utilizam conceitos e características de metodologias ágeis. Para isso ser possível, foi definido um modelo dinâmico e modular que contempla todos os aspectos relacionados à gerência de projetos e metodologias ágeis que pode ser instanciado gerando modelos concretos específicos para cada projeto. Esta dinamicidade dada ao modelo foi o grande diferencial frente aos outros trabalhos avaliados. Baseado no modelo abstrato proposto foi criado um ambiente de gerência de projetos que explorou todo o seu potencial. Este ambiente é apoiado por um conjunto de agentes de software que mantêm o modelo concreto atualizado. Sobre o modelo concreto, podem ser extraídos relatórios gerenciais e gráficos de gantt dinâmicos que o deixam ainda mais flexível, de forma a dar ao gestor do projeto uma visão macro e precisa do andamento das atividades. Como forma de validar o trabalho proposto, foi realizado um estudo de caso em uma empresa externa. A aplicação desenvolvida foi utilizada durante o desenvolvimento de um projeto real e trouxe como resultado concreto uma maior segurança para a gestão de projetos. Sua utilização permitiu detectar falhas rapidamente dando mais tempo para ajustar os impactos no cronograma, antes feitos somente através de conversas individuais ou reuniões de acompanhamento diretamente com a equipe. / Nowadays a good project management has become a competitive factor in the market because it directly influences the quality of software. Many companies and organizations for the development of software invest in improving their development processes. However, the current market is requiring these companies to more quickly and adapt to highly dynamic business environments. To meet this reality emerged agile methodologies that support this new reality. However, current tools in project management more used does not have a solution that enables integrated planning of management activities and development activities. This deficiency of integration can result in distortions in the planning of projects causing delays in delivery of the software. Therefore, the objective was to create an environment management software that allows an agile project management software in a customized way in development environments that use concepts and characteristics of agile methodologies. To make this possible, we defined a modular dynamic model and covers all aspects related to project management and agile methodologies that can be instantiated by generating concrete models for each specific project. This dynamics model was given to the great advantage compared to other studies evaluated. Based on the proposed model was created a project management environment that exploited its full potential. This environment is supported by a set of software agents that maintain the upgraded concrete model. On the concrete model can be extracted and management reports gantt dynamic that makes them even more flexible so as to give the project manager and have a macro view of the progress of activities. In order to validate the proposed work, we performed a case study in a foreign company. The developed application was used during the development of a real project as a concrete result and brought greater security to project management. Its use enabled to detect failures quickly giving more time to adjust to the impacts on schedule, before being made only through individual conversations or meetings to follow up directly with the team.

Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-07-06T22:22:41Z No. of bitstreams: 1 03a.pdf: 2459401 bytes, checksum: 4be1a43d873e5061b50682baa16f9ead (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-06T22:22:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 03a.pdf: 2459401 bytes, checksum: 4be1a43d873e5061b50682baa16f9ead (MD5) Previous issue date: 2013 / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / A Lógica é uma ciência de índole matemática que está fortemente ligada à Filosofia, cuidando das leis do raciocínio, ou do pensar correto, sendo, portanto, um instrumento do pensar. Assim o aprendizado da lógica se faz necessário para garantir que nossos pensamentos se realizem de forma correta a fim de produzir conhecimentos verdadeiros. A lógica estuda os princípios e métodos usados para distinguir o raciocínio correto do incorreto. Desta forma, a Lógica é uma disciplina fundamental para os cursos acadêmicos de Ciência da Computação. No entanto, uma persistência de altos níveis de reprovação ou desistências prematuras mostra que há um amplo espaço para melhorar o processo de ensino desta disciplina. Nesse contexto, um tema particularmente crítico da Lógica e que causa sérias dificuldades aos alunos é a aprendizagem dos processos de dedução formal. Tendo essa questão em vista, o presente trabalho tem por objetivo propor um modelo computacional de mediação apropriado para o ensino da Dedução Natural para a Lógica Proposicional, incorporado na forma de um agente pedagógico que auxilie o aluno em seu processo de aprendizagem, servindo como ferramenta de apoio para esse processo. Este agente é parte de um projeto de pesquisa, denominado Heráclito, que visa integrar e aplicar as tecnologias de Objetos Inteligentes de Aprendizagem e Agentes Pedagógicos no ensino de Lógica. / Logic is a mathematical science of nature that is strongly linked to Philosophy, tending the laws of reasoning, or right thinking, therefore, an instrument of thought. So learning the logic is necessary to ensure that our thoughts are carried correctly to produce true knowledge. Logic studies the methods and principles used to distinguish correct from incorrect reasoning. Thus, the logic is a fundamental discipline for academic courses of Computer Science. However, the persistence of high levels of premature failure or dropouts shows that there is ample room for improving the process of teaching this subject. In this context, a particularly critical of Logic and causing severe difficulties for students is learning the processes of formal deduction. With this question in mind, this paper aims to propose a computational model of mediation appropriate for the teaching of Natural Deduction for Propositional Logic, incorporated as a pedagogical agent to assist students in their learning process, serving as a tool support for this process. This agent is part of a research project, named Heraclitus, which aims to integrate and apply the technologies of Smart Objects Learning and Pedagogical Agents in teaching Logic.