Este trabalho propõe o estudo dos espaços coerentes do ponto de vista da teoria dos topos, ou seja, consiste em uma análise, em termos de topos, das principais categorias de espaços coerentes. Os espaços coerentes constituem um tipo de domínio que apresenta algumas particularidades que o distinguem dos demais, por exemplo, considera admissíveis no conjunto de funções somente aquelas que, além de contínuas no sentido de Scott - preservam supremos de conjuntos dirigidos, também são estáveis e lineares. Um topos e uma categoria Cartesiana fechada com classificador de subobjetos. Isso faz com que todo topos se comporte como Set (conjuntos como objetos e funções como morfismos), ou seja, uma categoria na qual as interpretações de suas construções básicas seguem a Teoria dos Conjuntos. Entre as categorias de Espaços Coerentes, tem-se a categoria STAB, cujos objetos são os espaços coerentes e os morfismos são funções estáveis entre esses espaços, que é uma categoria cartesiana fechada. Isto significa que STAB é uma categoria especial no sentido computacional: além de possuir o produto binário para todos os seus objetos, STAB apresenta objeto exponencial e morfismo de avaliação, garantindo significado para processos computacionais. A subcategoria LIN da categoria STAB, cujos morfismos são as funções lineares, não é uma categoria cartesiana fechada. Entretanto, LIN é uma categoria monoidal simétrica que e fechada. Este, condição e suficiente para que em LIN também se tenha a garantia de se obter significado para processos computacionais. Apresenta-se então, uma interpretação computacional da estrutura destas categorias e uma análise das mesmas do ponto de vista de topos, isto é, da existência ou não de classificador de subobjetos. / This work proposes the study of coherent spaces from the point of view of the Topos Theory, that is, it consists of an analysis of the main categories of coherent spaces in terms of topos. The coherent spaces make up a kind of domain which presents some peculiarities that separate it from the rest, for example, in the complex whole of the functions it only considers permissible, those which, apart from being continuous in the sense of Scott - preserving supremo of directed sets, it is also stable and linear. A topos is a Cartesian closed with subobject classifier. This makes topos behaves like Set (sets as objects and functions as morphisms), that is, a category in which the interpretations of its basic constructions follow the Theory of Sets. Among the categories of Coherent Spaces, there is the STAB category, a closed Cartesian category, the objects of which are the coherent spaces, having morphisms as stable functions among these spaces. This means that STAB is a special category in the computational sense: apart from having a binary product for all its objects, STAB presents an exponential object and a morphism of evaluation, ensuring meaning for computational processes. The subcategory LIN of the STAB category, the morphisms of which are linear functions, is not a closed Cartesian category. However, LIN is a symmetrical monoidal category which is closed. This condition is sufficient to also have in LIN the guarantee of obtaining meaning for computational processes. Thus, a computational interpretation of the structure of these categories will be presented, as well as an analysis of them from the point of view of the Topos Theory, that is, if subobject classifier exists or not.

Computaçãao quântica pode ser entendida como transformação da informação codificada no estado de um sistema físico quântico. A idéia básica da computação quântica é codificar dados utilizando bits quânticos (qubits). Diferentemente do bit clássico, o qubit pode existir em uma superposição dos seus estados básicos permitindo o “paralelismo quântico”, o qual é uma característica importante da computação quântica visto que pode aumentar consideravelmente a velocidade de processamento dos algoritmos. Entretanto, tipos de dados quânticos são bastante poderosos não somente por causa da superposição de estados. Existem outras propriedades ímpares como medida e emaranhamento. Nesta tese, nós discutimos que um modelo realístico para computações quânticas deve ser geral com respeito a medidas, e completo com respeito a comunicação entre o mundo quântico e o mundo clássico. Nós, então, explicamos e estruturamos computações quânticas gerais e completas em Haskell utilizando construções conhecidas da área de semântica e linguagens de programação clássicas, como mônadas e setas. Em mais detalhes, esta tese se concentra nas seguintes contribuições. Mônadas e Setas. Paralelismo quântico, emaranhamento e medida quântica certamente vão além do escopo de linguagens funcionais “puras”. Nós mostramos que o paralelismo quântico pode ser modelado utilizando-se uma pequena generalização de mônadas, chamada mônadas indexadas ou estruturas Kleisli. Além disso, nós mostramos que a medida quântica pode ser explicada utilizando-se uma generalização mais radical de mônadas, as assim chamadas setas, mais especificamente, setas indexadas, as quais definimos nesta tese. Este resultado conecta características quânticas “genéricas” e “completas” `a construções semânticas de linguagens de programação bem fundamentadas. Entendendo as Interpretações da Mecânica Quântica como Efeitos Computacionais. Em um experimento hipotético, Einstein, Podolsky e Rosen demonstraram algumas consequências contra-intuitivas da mecânica quântica. A idéia básica é que duas partículas parecem sempre comunicar alguma informação mesmo estando separadas por uma distância arbitrariamente grande. Existe muito debate e muitos artigos sobre esse tópico, mas é interessante notar que, como proposto por Amr Sabry, essas características estranhas podem ser essencialmente modeladas por atribuições a variáveis globais. Baseados nesta idéia nós modelamos este comportamento estranho utilizando noções gerais de efeitos computacionais incorporados nas noções de mônadas e setas. Provando Propriedades de Programas Quânticos Utilizando Leis Algébricas. Nós desenvolvemos um trabalho preliminar para fazer provas equacionais sobre algoritmos quânticos escritos em uma sublinguagem pura de uma linguagem de programação funcional quântica, chamada QML. / Quantum computation can be understood as transformation of information encoded in the state of a quantum physical system. The basic idea behind quantum computation is to encode data using quantum bits (qubits). Differently from the classical bit, the qubit can be in a superposition of basic states leading to “quantum parallelism”, which is an important characteristic of quantum computation since it can greatly increase the speed processing of algorithms. However, quantum data types are computationally very powerful not only due to superposition. There are other odd properties like measurement and entangled. In this thesis we argue that a realistic model for quantum computations should be general with respect to measurements, and complete with respect to the information flow between the quantum and classical worlds. We thus explain and structure general and complete quantum programming in Haskell using well known constructions from classical semantics and programming languages, like monads and arrows. In more detail, this thesis focuses on the following contributions. Monads and Arrows. Quantum parallelism, entanglement, and measurement certainly go beyond “pure” functional programming. We have shown that quantum parallelism can be modelled using a slightly generalisation of monads called indexed monads, or Kleisli structures. We have also build on this insight and showed that quantum measurement can be explained using a more radical generalisation of monads, the so-called arrows, more specifically, indexed arrows, which we define in this thesis. This result connects “generic” and “complete” quantum features to well-founded semantics constructions and programming languages. Understanding of Interpretations of QuantumMechanics as Computational Effects. In a thought experiment, Einsten, Podolsky, and Rosen demonstrate some counter-intuitive consequences of quantum mechanics. The basic idea is that two entangled particles appear to always communicate some information even when they are separated by arbitrarily large distances. There has been endless debate and papers on this topic, but it is interesting that, as proposed by Amr Sabry, this strangeness can be essentially modelled by assignments to global variables. We build on that, and model this strangeness using the general notions of computational effects embodied in monads and arrows. Reasoning about Quantum Programs Using Algebraic Laws. We have developed a preliminary work to do equational reasoning about quantum algorithms written in a pure sublanguage of a functional quantum programming language, called QML.

Este trabalho propõe o estudo dos espaços coerentes do ponto de vista da teoria dos topos, ou seja, consiste em uma análise, em termos de topos, das principais categorias de espaços coerentes. Os espaços coerentes constituem um tipo de domínio que apresenta algumas particularidades que o distinguem dos demais, por exemplo, considera admissíveis no conjunto de funções somente aquelas que, além de contínuas no sentido de Scott - preservam supremos de conjuntos dirigidos, também são estáveis e lineares. Um topos e uma categoria Cartesiana fechada com classificador de subobjetos. Isso faz com que todo topos se comporte como Set (conjuntos como objetos e funções como morfismos), ou seja, uma categoria na qual as interpretações de suas construções básicas seguem a Teoria dos Conjuntos. Entre as categorias de Espaços Coerentes, tem-se a categoria STAB, cujos objetos são os espaços coerentes e os morfismos são funções estáveis entre esses espaços, que é uma categoria cartesiana fechada. Isto significa que STAB é uma categoria especial no sentido computacional: além de possuir o produto binário para todos os seus objetos, STAB apresenta objeto exponencial e morfismo de avaliação, garantindo significado para processos computacionais. A subcategoria LIN da categoria STAB, cujos morfismos são as funções lineares, não é uma categoria cartesiana fechada. Entretanto, LIN é uma categoria monoidal simétrica que e fechada. Este, condição e suficiente para que em LIN também se tenha a garantia de se obter significado para processos computacionais. Apresenta-se então, uma interpretação computacional da estrutura destas categorias e uma análise das mesmas do ponto de vista de topos, isto é, da existência ou não de classificador de subobjetos. / This work proposes the study of coherent spaces from the point of view of the Topos Theory, that is, it consists of an analysis of the main categories of coherent spaces in terms of topos. The coherent spaces make up a kind of domain which presents some peculiarities that separate it from the rest, for example, in the complex whole of the functions it only considers permissible, those which, apart from being continuous in the sense of Scott - preserving supremo of directed sets, it is also stable and linear. A topos is a Cartesian closed with subobject classifier. This makes topos behaves like Set (sets as objects and functions as morphisms), that is, a category in which the interpretations of its basic constructions follow the Theory of Sets. Among the categories of Coherent Spaces, there is the STAB category, a closed Cartesian category, the objects of which are the coherent spaces, having morphisms as stable functions among these spaces. This means that STAB is a special category in the computational sense: apart from having a binary product for all its objects, STAB presents an exponential object and a morphism of evaluation, ensuring meaning for computational processes. The subcategory LIN of the STAB category, the morphisms of which are linear functions, is not a closed Cartesian category. However, LIN is a symmetrical monoidal category which is closed. This condition is sufficient to also have in LIN the guarantee of obtaining meaning for computational processes. Thus, a computational interpretation of the structure of these categories will be presented, as well as an analysis of them from the point of view of the Topos Theory, that is, if subobject classifier exists or not.

Este trabalho versa sobre a avaliação da compressão de dados e da qualidade de imagens e animações usando-se complexidade de Kolmogorov, simulação de máquinas e distância de informação. Complexidade de Kolmogorov é uma teoria da informação e da aleatoriedade baseada na máquina de Turing. No trabalho é proposto um método para avaliar a compressão de dados de modelos de animação gráfica usando-se simulação de máquinas. Também definimos formalmente compressão de dados com perdas e propomos a aplicação da distância de informação como uma métrica de qualidade de imagem. O desenvolvimento de uma metodologia para avaliar a compressão de dados de modelos de animação gráfica para web é útil, a medida que as páginas na web estão sendo cada vez mais enriquecidas com animações, som e vídeo, e a economia de banda de canal tornase importante, pois os arquivos envolvidos são geralmente grandes. Boa parte do apelo e das vantagens da web em aplicações como, por exemplo, educação à distância ou publicidade, reside exatamente na existência de elementos multimídia, que apoiam a idéia que está sendo apresentada na página. Como estudo de caso, o método de comparação e avaliação de modelos de animação gráfica foi aplicado na comparação de dois modelos: GIF (Graphics Interchange Format) e AGA (Animação Gráfica baseada em Autômatos finitos), provando formalmente que AGA é melhor que GIF (“melhor” significa que AGA comprime mais as animações que GIF). Foi desenvolvida também uma definição formal de compressão de dados com perdas com o objetivo de estender a metodologia de avalição apresentada Distância de informação é proposta como uma nova métrica de qualidade de imagem, e tem como grande vantagem ser uma medida universal, ou seja, capaz de incorporar toda e qualquer medida computável concebível. A métrica proposta foi testada em uma série de experimentos e comparada com a distância euclidiana (medida tradicionalmente usada nestes casos). Os resultados dos testes são uma evidência prática que a distância proposta é efetiva neste novo contexto de aplicação, e que apresenta, em alguns casos, resultados superiores ao da distância euclidiana. Isto também é uma evidência que a distância de informação é uma métrica mais fina que a distância euclidiana. Também mostramos que há casos em que podemos aplicar a distância de informação, mas não podemos aplicar a distância euclidiana. A métrica proposta foi aplicada também na avaliação de animações gráficas baseadas em frames, onde apresentou resultados melhores que os obtidos com imagens puras. Este tipo de avaliação de animações é inédita na literatura, segundo revisão bibliográfica feita. Finalmente, neste trabalho é apresentado um refinamento à medida proposta que apresentou resultados melhores que a aplicação simples e direta da distância de informação.

Este trabalho versa sobre a avaliação da compressão de dados e da qualidade de imagens e animações usando-se complexidade de Kolmogorov, simulação de máquinas e distância de informação. Complexidade de Kolmogorov é uma teoria da informação e da aleatoriedade baseada na máquina de Turing. No trabalho é proposto um método para avaliar a compressão de dados de modelos de animação gráfica usando-se simulação de máquinas. Também definimos formalmente compressão de dados com perdas e propomos a aplicação da distância de informação como uma métrica de qualidade de imagem. O desenvolvimento de uma metodologia para avaliar a compressão de dados de modelos de animação gráfica para web é útil, a medida que as páginas na web estão sendo cada vez mais enriquecidas com animações, som e vídeo, e a economia de banda de canal tornase importante, pois os arquivos envolvidos são geralmente grandes. Boa parte do apelo e das vantagens da web em aplicações como, por exemplo, educação à distância ou publicidade, reside exatamente na existência de elementos multimídia, que apoiam a idéia que está sendo apresentada na página. Como estudo de caso, o método de comparação e avaliação de modelos de animação gráfica foi aplicado na comparação de dois modelos: GIF (Graphics Interchange Format) e AGA (Animação Gráfica baseada em Autômatos finitos), provando formalmente que AGA é melhor que GIF (“melhor” significa que AGA comprime mais as animações que GIF). Foi desenvolvida também uma definição formal de compressão de dados com perdas com o objetivo de estender a metodologia de avalição apresentada Distância de informação é proposta como uma nova métrica de qualidade de imagem, e tem como grande vantagem ser uma medida universal, ou seja, capaz de incorporar toda e qualquer medida computável concebível. A métrica proposta foi testada em uma série de experimentos e comparada com a distância euclidiana (medida tradicionalmente usada nestes casos). Os resultados dos testes são uma evidência prática que a distância proposta é efetiva neste novo contexto de aplicação, e que apresenta, em alguns casos, resultados superiores ao da distância euclidiana. Isto também é uma evidência que a distância de informação é uma métrica mais fina que a distância euclidiana. Também mostramos que há casos em que podemos aplicar a distância de informação, mas não podemos aplicar a distância euclidiana. A métrica proposta foi aplicada também na avaliação de animações gráficas baseadas em frames, onde apresentou resultados melhores que os obtidos com imagens puras. Este tipo de avaliação de animações é inédita na literatura, segundo revisão bibliográfica feita. Finalmente, neste trabalho é apresentado um refinamento à medida proposta que apresentou resultados melhores que a aplicação simples e direta da distância de informação.

Computaçãao quântica pode ser entendida como transformação da informação codificada no estado de um sistema físico quântico. A idéia básica da computação quântica é codificar dados utilizando bits quânticos (qubits). Diferentemente do bit clássico, o qubit pode existir em uma superposição dos seus estados básicos permitindo o “paralelismo quântico”, o qual é uma característica importante da computação quântica visto que pode aumentar consideravelmente a velocidade de processamento dos algoritmos. Entretanto, tipos de dados quânticos são bastante poderosos não somente por causa da superposição de estados. Existem outras propriedades ímpares como medida e emaranhamento. Nesta tese, nós discutimos que um modelo realístico para computações quânticas deve ser geral com respeito a medidas, e completo com respeito a comunicação entre o mundo quântico e o mundo clássico. Nós, então, explicamos e estruturamos computações quânticas gerais e completas em Haskell utilizando construções conhecidas da área de semântica e linguagens de programação clássicas, como mônadas e setas. Em mais detalhes, esta tese se concentra nas seguintes contribuições. Mônadas e Setas. Paralelismo quântico, emaranhamento e medida quântica certamente vão além do escopo de linguagens funcionais “puras”. Nós mostramos que o paralelismo quântico pode ser modelado utilizando-se uma pequena generalização de mônadas, chamada mônadas indexadas ou estruturas Kleisli. Além disso, nós mostramos que a medida quântica pode ser explicada utilizando-se uma generalização mais radical de mônadas, as assim chamadas setas, mais especificamente, setas indexadas, as quais definimos nesta tese. Este resultado conecta características quânticas “genéricas” e “completas” `a construções semânticas de linguagens de programação bem fundamentadas. Entendendo as Interpretações da Mecânica Quântica como Efeitos Computacionais. Em um experimento hipotético, Einstein, Podolsky e Rosen demonstraram algumas consequências contra-intuitivas da mecânica quântica. A idéia básica é que duas partículas parecem sempre comunicar alguma informação mesmo estando separadas por uma distância arbitrariamente grande. Existe muito debate e muitos artigos sobre esse tópico, mas é interessante notar que, como proposto por Amr Sabry, essas características estranhas podem ser essencialmente modeladas por atribuições a variáveis globais. Baseados nesta idéia nós modelamos este comportamento estranho utilizando noções gerais de efeitos computacionais incorporados nas noções de mônadas e setas. Provando Propriedades de Programas Quânticos Utilizando Leis Algébricas. Nós desenvolvemos um trabalho preliminar para fazer provas equacionais sobre algoritmos quânticos escritos em uma sublinguagem pura de uma linguagem de programação funcional quântica, chamada QML. / Quantum computation can be understood as transformation of information encoded in the state of a quantum physical system. The basic idea behind quantum computation is to encode data using quantum bits (qubits). Differently from the classical bit, the qubit can be in a superposition of basic states leading to “quantum parallelism”, which is an important characteristic of quantum computation since it can greatly increase the speed processing of algorithms. However, quantum data types are computationally very powerful not only due to superposition. There are other odd properties like measurement and entangled. In this thesis we argue that a realistic model for quantum computations should be general with respect to measurements, and complete with respect to the information flow between the quantum and classical worlds. We thus explain and structure general and complete quantum programming in Haskell using well known constructions from classical semantics and programming languages, like monads and arrows. In more detail, this thesis focuses on the following contributions. Monads and Arrows. Quantum parallelism, entanglement, and measurement certainly go beyond “pure” functional programming. We have shown that quantum parallelism can be modelled using a slightly generalisation of monads called indexed monads, or Kleisli structures. We have also build on this insight and showed that quantum measurement can be explained using a more radical generalisation of monads, the so-called arrows, more specifically, indexed arrows, which we define in this thesis. This result connects “generic” and “complete” quantum features to well-founded semantics constructions and programming languages. Understanding of Interpretations of QuantumMechanics as Computational Effects. In a thought experiment, Einsten, Podolsky, and Rosen demonstrate some counter-intuitive consequences of quantum mechanics. The basic idea is that two entangled particles appear to always communicate some information even when they are separated by arbitrarily large distances. There has been endless debate and papers on this topic, but it is interesting that, as proposed by Amr Sabry, this strangeness can be essentially modelled by assignments to global variables. We build on that, and model this strangeness using the general notions of computational effects embodied in monads and arrows. Reasoning about Quantum Programs Using Algebraic Laws. We have developed a preliminary work to do equational reasoning about quantum algorithms written in a pure sublanguage of a functional quantum programming language, called QML.

Autômatos não-seqüenciais constituem um domínio semântico categorial do tipo não-intercalação para sistemas reativos, comunicantes e concorrentes.É baseado em sistemas de transições etiquetados, inspirado em "Redes de Petri são Monóides" de Meseguer e Montanari, onde as operações de sincronização e encapsulação são funtoriais e as reificações constituem uma classe de morfismos especiais. Do que se tem conhecimento, é o primeiro modelo de concorrência a satisfazer a composicionalidade diagonal, ou seja, onde as reificações compõem (verticalmente) e distribuem-se sobre a composição paralela (verticalmente). Adjunções entre autômatos não-seqüenciais, redes de Petri e autômatos seqüenciais são introduzidas estendendo a abordagem de Winskel, Nielsen e Sassone onde é proposta uma classificação formal para modelos de concorrência. Dos passos que envolvem a passagem de um modelo para outro, pode-se inferir que os autômatos não-seqüenciais são mais concretos do que as redes de Petri e os autômatos seqüenciais. Para experimentar o domínio semântico proposto, é dada semântica a uma linguagem concorrente, baseada nos objetos, denominada Náutilus. Trata-se de uma versão simplificada e revisada da linguagem de especificação orientada aos objetos GNOME, onde são introduzidos algumas facilidades especiais, inspiradas no domínio semântico, como a reificação e a agregação. Neste contexto, a composicionalidade diagonal é uma propriedade essencial para dar a semântica. / Nonsequential automata constitute a non-interleaving categorial semantic domain for reactive, communicating and concurrent systems. It is based on labeled transition systems, inspired by Meseguer and Montanari's "Petri Nets are Monoids", where synchronization and encapsulation operations are functorial and a class of morphisms stands for reification. It is, for our knowledge, the first model for concurrency which satisfies the diagonal compositionality requirement, i. e., reifications compose (vertical) and distribute over the parallel composition (horizontal). Adjunctions between nonsequential automata, Petri nets and sequential automata are provided extending the approach of Winskel, Nielsen and Sassone where a scene for a formal classification of models for concurrency is set. The steps of abstraction involved in moving between models show that nonsequential automata are more concrete than Petri nets and sequential automata. To experiment with the proposed semantic domain, a semantics for a concurrent, object-based language named Nautilus is given. It is a simplified and revised version of the object-oriented specification language GNOME, introducing some special features inspired by the semantic domain such as reification and aggregation. The diagonal compositionality is an essential property to give semantics in this context.

Autômatos não-seqüenciais constituem um domínio semântico categorial do tipo não-intercalação para sistemas reativos, comunicantes e concorrentes.É baseado em sistemas de transições etiquetados, inspirado em "Redes de Petri são Monóides" de Meseguer e Montanari, onde as operações de sincronização e encapsulação são funtoriais e as reificações constituem uma classe de morfismos especiais. Do que se tem conhecimento, é o primeiro modelo de concorrência a satisfazer a composicionalidade diagonal, ou seja, onde as reificações compõem (verticalmente) e distribuem-se sobre a composição paralela (verticalmente). Adjunções entre autômatos não-seqüenciais, redes de Petri e autômatos seqüenciais são introduzidas estendendo a abordagem de Winskel, Nielsen e Sassone onde é proposta uma classificação formal para modelos de concorrência. Dos passos que envolvem a passagem de um modelo para outro, pode-se inferir que os autômatos não-seqüenciais são mais concretos do que as redes de Petri e os autômatos seqüenciais. Para experimentar o domínio semântico proposto, é dada semântica a uma linguagem concorrente, baseada nos objetos, denominada Náutilus. Trata-se de uma versão simplificada e revisada da linguagem de especificação orientada aos objetos GNOME, onde são introduzidos algumas facilidades especiais, inspiradas no domínio semântico, como a reificação e a agregação. Neste contexto, a composicionalidade diagonal é uma propriedade essencial para dar a semântica. / Nonsequential automata constitute a non-interleaving categorial semantic domain for reactive, communicating and concurrent systems. It is based on labeled transition systems, inspired by Meseguer and Montanari's "Petri Nets are Monoids", where synchronization and encapsulation operations are functorial and a class of morphisms stands for reification. It is, for our knowledge, the first model for concurrency which satisfies the diagonal compositionality requirement, i. e., reifications compose (vertical) and distribute over the parallel composition (horizontal). Adjunctions between nonsequential automata, Petri nets and sequential automata are provided extending the approach of Winskel, Nielsen and Sassone where a scene for a formal classification of models for concurrency is set. The steps of abstraction involved in moving between models show that nonsequential automata are more concrete than Petri nets and sequential automata. To experiment with the proposed semantic domain, a semantics for a concurrent, object-based language named Nautilus is given. It is a simplified and revised version of the object-oriented specification language GNOME, introducing some special features inspired by the semantic domain such as reification and aggregation. The diagonal compositionality is an essential property to give semantics in this context.

Autômatos não-seqüenciais constituem um domínio semântico categorial do tipo não-intercalação para sistemas reativos, comunicantes e concorrentes.É baseado em sistemas de transições etiquetados, inspirado em "Redes de Petri são Monóides" de Meseguer e Montanari, onde as operações de sincronização e encapsulação são funtoriais e as reificações constituem uma classe de morfismos especiais. Do que se tem conhecimento, é o primeiro modelo de concorrência a satisfazer a composicionalidade diagonal, ou seja, onde as reificações compõem (verticalmente) e distribuem-se sobre a composição paralela (verticalmente). Adjunções entre autômatos não-seqüenciais, redes de Petri e autômatos seqüenciais são introduzidas estendendo a abordagem de Winskel, Nielsen e Sassone onde é proposta uma classificação formal para modelos de concorrência. Dos passos que envolvem a passagem de um modelo para outro, pode-se inferir que os autômatos não-seqüenciais são mais concretos do que as redes de Petri e os autômatos seqüenciais. Para experimentar o domínio semântico proposto, é dada semântica a uma linguagem concorrente, baseada nos objetos, denominada Náutilus. Trata-se de uma versão simplificada e revisada da linguagem de especificação orientada aos objetos GNOME, onde são introduzidos algumas facilidades especiais, inspiradas no domínio semântico, como a reificação e a agregação. Neste contexto, a composicionalidade diagonal é uma propriedade essencial para dar a semântica. / Nonsequential automata constitute a non-interleaving categorial semantic domain for reactive, communicating and concurrent systems. It is based on labeled transition systems, inspired by Meseguer and Montanari's "Petri Nets are Monoids", where synchronization and encapsulation operations are functorial and a class of morphisms stands for reification. It is, for our knowledge, the first model for concurrency which satisfies the diagonal compositionality requirement, i. e., reifications compose (vertical) and distribute over the parallel composition (horizontal). Adjunctions between nonsequential automata, Petri nets and sequential automata are provided extending the approach of Winskel, Nielsen and Sassone where a scene for a formal classification of models for concurrency is set. The steps of abstraction involved in moving between models show that nonsequential automata are more concrete than Petri nets and sequential automata. To experiment with the proposed semantic domain, a semantics for a concurrent, object-based language named Nautilus is given. It is a simplified and revised version of the object-oriented specification language GNOME, introducing some special features inspired by the semantic domain such as reification and aggregation. The diagonal compositionality is an essential property to give semantics in this context.

Este trabalho introduz uma definição para noção de inteligência de máquina, estabelece a possibilidade concreta dessa definição e fornece indicações sobre a sua necessidade - isto e, dá-lhe um conteúdo objetivo e mostra o interesse e a utilidade que a definição pode ter para a ciência da computação, em geral, e para a inteligência artificial, em particular. Especificamente, toma-se uma particular leitura da definição de inteligência dada por J. Piaget e se estabelecem as condições para que essa definição possa ser interpretada no domínio das máquinas. Para tanto, uma revisão das noções fundamentais da ciência da computação se faz necessária, a fim de explicitar os aspectos dinâmicos de variabilidade, controlabilidade e adaptabilidade subjacentes a tais conceitos (maquina, programa, computação, e organização, rege adaptação de rnáquina). Por outro lado, urna, mudança de atitude face aos objetivos da inteligência, artificial também e requerida. A definição dada supõe que se reconheça, a autonomia operacional das maquinas, e isso leva, a abandonar, ou pelo menos a colocar em segundo piano, o ponto de vista que chamamos de artificialismo - a busca da imitação do comportamento inteligente de seres humanos ou animais - e a adotar o ponto de vista que denominamos de naturalismo - a consideração da inteligência de maquina como fenômeno natural nas maquinas, digno de ser estudado em si próprio. 0 trabalho apresenta os resultados da reflexão através da qual se tentou realizar tais objetivos. / This work introduces a definition for the notion of machine intelligence, establishes the concrete possibility of that definition and gives indications on its necessity - that is, it gives that notion an objective content and shows the interest and utility that the definition may have to computer science, in general, and artificial intelligence, in particular. Specifically, we take a particular reading of the definition of intelligence given by J. Piaget, and we establish the conditions under which that definition can be interpreted in the domain of machines. To achieve this, a revision of the fundamental notions of computer science was necessary, in order to make explicit the dynamical aspects of variability, controlability and adaptability that are underlying those concepts (machine, program, computation, and machine organization, regulation and adaptation). On the other hand, a change in the attitude toward the objetives of artificial intelligence was also required. The given definition pressuposes that one recognizes the operational autonomy of machines, and this implies abandonning the point of view we call artificialism - the search for the imitation of the intelligent behavior of human beings and animals - and adopting the point of view that we call naturalism - which considers that machine intelligence is a natural phenomenon in machines, that should be studied by its own. The work presents the results of the reflexion through which we tried to realize those goals.