Engenheiros têm introduzido um melhor suporte para procedimentos de monitoramento de condições complexas através da aplicação de sistemas descentralizados inteligentes usando uma variedade de técnicas de inteligência artificial. Agora é largamente reconhecido que estes problemas decorrentes da complexidade funcional do monitoramento de condições podem ser resolvidos com arquiteturas que contenham muitos módulos distribuídos e inteligentes, que interajam dinamicamente, os quais são chamados de agentes inteligentes. A tecnologia baseada em agentes tem gerado muita agitação nos últimos anos por causa da promessa de ser um novo paradigma na hora de definir os conceitos para modelar e implementar sistemas de controle. O objetivo do presente estudo é implantar esta tecnologia no controle de uma caldeira de recuperação com a finalidade de gerenciar e integrar produção, qualidade e segurança no processo. A caldeira de recuperação tem dois objetivos bem definidos, cada um com suas restrições operacionais: (1) geração de vapor vivo a ser utilizado no processo, e, (2) redução de reagentes inorgânicos para recuperar sulfeto e carbonato de sódio, necessários no ciclo do processo de fabricação de celulose. Cada um destes objetivos é um sistema com funções independentes dentro da caldeira, mas que, no entanto tem seus desempenhos interligados entre si através das variáveis comuns existentes no processo. Esta é exatamente a definição de um sistema agente, ou melhor, de um Sistema Multi-Agente (SMA), no qual não existe uma otimização e sim a busca de uma solução possível. O modelo dinâmico da Caldeira foi simulado em Matlab(TM) Simulink(TM) baseado no modelo matemático da caldeira de recuperação de licor negro B&W (Babcock&Wilcox). O SMA foi desenvolvido utilizando a linguagem de programação JAVA e a plataforma de agentes JADE. / Engineers have been introducing better support for procedures of monitoring complex conditions through the application of intelligent decentralized systems, implementing a variety of artificial intelligent techniques. Nowadays it is vastly known that these problems that are consequence of the functional complexity of monitoring conditioning can be solved trough architectures, built by many intelligent distributed modules, which interact dynamically, known as intelligent agents. Technology based on agents have been creating excitement over the last years because of its promise of being a new paradigm that can be used to define modeling and implementing concepts for control systems. The goal of this thesis is to implement this new technology on controlling a recovery boiler, aiming to manage and integrate production, quality and security to the process. The operation of the recovery boiler has two well defined objectives, each one with its operational constraints: (1) steam production, an important asset in the pulp and paper process, and, (2) reduction of inorganic reagents to recover sulfate and sodium carbonates, the necessary chemicals in the Kraft pulp production. Each one of these functions, is an independent system inside the recovery boiler, however they have their performances connected to each other by common variables present in the process. This is exactly the definition of an agent system, in other words, a definition of a Multi-Agent System (MAS), for which there is not an optimization, but the search for the best possible outcome. The recovery boiler dynamic model was simulated using Matlab(TM) Simulink(TM) based on the mathematic model of B&W (Babcock&Wilcox) recovery boiler of black liquor. The MAS was implemented using JAVA(TM) programming language and JADE(TM) agent platform.

linguagem é uma marca da humanidade e da consciência, sendo a conversação (ou diálogo) uma das maneiras de comunicacão mais fundamentais que aprendemos quando crianças. Por isso uma forma de fazer um computador mais atrativo para interação com usuários é usando linguagem natural. Dos sistemas com algum grau de capacidade de linguagem desenvolvidos, o chatterbot Eliza é, provavelmente, o primeiro sistema com foco em diálogo. Com o objetivo de tornar a interação mais interessante e útil para o usuário há outras aplicações alem de chatterbots, como agentes conversacionais. Estes agentes geralmente possuem, em algum grau, propriedades como: corpo (com estados cognitivos, incluindo crenças, desejos e intenções ou objetivos); incorporação interativa no mundo real ou virtual (incluindo percepções de eventos, comunicação, habilidade de manipular o mundo e comunicar com outros agentes); e comportamento similar ao humano (incluindo habilidades afetivas). Este tipo de agente tem sido chamado de diversos nomes como agentes animados ou agentes conversacionais incorporados. Um sistema de diálogo possui seis componentes básicos. (1) O componente de reconhecimento de fala que é responsável por traduzir a fala do usuário em texto. (2) O componente de entendimento de linguagem natural que produz uma representação semântica adequada para diálogos, normalmente utilizando gramáticas e ontologias. (3) O gerenciador de tarefa que escolhe os conceitos a serem expressos ao usuário. (4) O componente de geração de linguagem natural que define como expressar estes conceitos em palavras. (5) O gerenciador de diálogo controla a estrutura do diálogo. (6) O sintetizador de voz é responsável por traduzir a resposta do agente em fala. No entanto, não há consenso sobre os recursos necessários para desenvolver agentes conversacionais e a dificuldade envolvida nisso (especialmente em línguas com poucos recursos disponíveis). Este trabalho foca na influência dos componentes de linguagem natural (entendimento e gerência de diálogo) e analisa em especial o uso de sistemas de análise sintática (parser) como parte do desenvolvimento de agentes conversacionais com habilidades de linguagem mais flexível. Este trabalho analisa quais os recursos do analisador sintático contribuem para agentes conversacionais e aborda como os desenvolver, tendo como língua alvo o português (uma língua com poucos recursos disponíveis). Para isto, analisamos as abordagens de entendimento de linguagem natural e identificamos as abordagens de análise sintática que oferecem um bom desempenho. Baseados nesta análise, desenvolvemos um protótipo para avaliar o impacto do uso de analisador sintático em um agente conversacional. / Language is a mark of humanity and conscience, with the conversation (or dialogue) as one of the most fundamental manners of communication that we learn as children. Therefore one way to make a computer more attractive for interaction with users is through the use of natural language. Among the systems with some degree of language capabilities developed, the Eliza chatterbot is probably the first with a focus on dialogue. In order to make the interaction more interesting and useful to the user there are other approaches besides chatterbots, like conversational agents. These agents generally have, to some degree, properties like: a body (with cognitive states, including beliefs, desires and intentions or objectives); an interactive incorporation in the real or virtual world (including perception of events, communication, ability to manipulate the world and communicate with others); and behavior similar to a human (including affective abilities). This type of agents has been called by several terms, including animated agents or embedded conversational agents (ECA). A dialogue system has six basic components. (1) The speech recognition component is responsible for translating the user’s speech into text. (2) The Natural Language Understanding component produces a semantic representation suitable for dialogues, usually using grammars and ontologies. (3) The Task Manager chooses the concepts to be expressed to the user. (4) The Natural Language Generation component defines how to express these concepts in words. (5) The dialog manager controls the structure of the dialogue. (6) The synthesizer is responsible for translating the agents answer into speech. However, there is no consensus about the necessary resources for developing conversational agents and the difficulties involved (especially in resource-poor languages). This work focuses on the influence of natural language components (dialogue understander and manager) and analyses, in particular the use of parsing systems as part of developing conversational agents with more flexible language capabilities. This work analyses what kind of parsing resources contributes to conversational agents and discusses how to develop them targeting Portuguese, which is a resource-poor language. To do so we analyze approaches to the understanding of natural language, and identify parsing approaches that offer good performance, based on which we develop a prototype to evaluate the impact of using a parser in a conversational agent.

Submitted by Kamila Costa (kamilavasconceloscosta@gmail.com) on 2015-06-11T20:27:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Dhanielly P R de Lima.pdf: 4096663 bytes, checksum: fad619bf150f86206922b434efb5a67f (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-06-15T18:19:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Dhanielly P R de Lima.pdf: 4096663 bytes, checksum: fad619bf150f86206922b434efb5a67f (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-06-15T18:20:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Dhanielly P R de Lima.pdf: 4096663 bytes, checksum: fad619bf150f86206922b434efb5a67f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-15T18:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação-Dhanielly P R de Lima.pdf: 4096663 bytes, checksum: fad619bf150f86206922b434efb5a67f (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The increase use of Learning Management Systems (LMS) as disseminators of knowledge aids students in developing knowledge and provides an interaction between people through computational tools mediated by the teacher (mediator or tutor). However, many LMSs does not have a mechanism or tool to aid the teacher to get detailed information about the social interaction between students and their group. This complicates the teacher’s awareness with regard to social relations established within the discipline. Based on this information, this paper proposes and details an approach to this problem that makes use of a Multi-Agent System architecture directed to the analysis of the interactions of groups. As proof of concept, a prototype was developed as using a software methodology for Multi-Agent Systems in order to analyze the interactions between students that occurred in the forums and messages of a course in the LMS Moodle and present this information to the teacher in the form of sociogram or table. In this way, the teacher can visually monitor the interactions of students within the course, and adopt tactics that promote social inclusion. To validate the work a case study was performed, a class of a course of Distance Education in a Higher Education Institution (HEI). According to the results obtained in simulated tests and a real class, it is clear that the graphic visualization of interactions of students in the forums and messages, when combined with the proactivity of agents, can corroborate the work done by mediators. The vizualization of the interactions provides to the teachers a more comprehensive, clear and quick view of social interactions established in the discipline, facilitating a option to intervene intentionally through teaching strategies such as to encourage students to develop the communication, interaction and the creation of new groups. / A crescente utilização de Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA) como disseminadores do conhecimento auxilia os alunos na construção do saber e proporciona uma interação entre as pessoas via ferramentas computacionais mediadas pelo professor (mediador ou tutor). Contudo, muitos AVAs não possuem um mecanismo ou ferramenta para auxiliar o professor a obter informações detalhadas acerca das interações sociais dos alunos e dos seus grupos. Isso dificulta a percepção por parte do professor no que diz respeito às relações sociais estabelecidas dentro da disciplina. Com base nessas informações, o presente trabalho propõe e detalha uma abordagem para esse problema que faz uso de uma arquitetura de Sistemas Multiagente voltada para a análise das interações dos grupos. Como prova de conceito, um protótipo foi desenvolvido a partir de uma metodologia de software para Sistemas Multiagente, com o objetivo de analisar as interações entre os estudantes que ocorreram nos fóruns e nas mensagens de um curso no AVA Moodle e, apresentar essas informações ao professor sob a forma de sociograma ou tabela. Desta forma, o professor pode acompanhar visualmente as interações de seus alunos dentro do curso e adotar táticas que promovam a inserção social. Para validar o trabalho, foi realizado um estudo de caso como avaliação de viabilidade, numa turma de um curso de Educação a Distância (EaD) de uma Instituição de Ensino Superior (IES). De acordo com os resultados obtidos nos testes simulados e com uma turma real, pode-se concluir que a visualização gráfica das interações dos alunos nos fóruns e nas mensagens, quando aliadas à proatividade dos agentes, pode corroborar o trabalho desempenhado pelos mediadores. A visualização das interações proporciona aos docentes uma visão mais abrangente, clara e rápida das relações sociais estabelecidas na disciplina, facilitando a opção de intervir intencionalmente por meio de estratégias didáticas, tais como incentivar os alunos no desenvolvimento da comunicação, na interação e na criação de novos grupos.

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-08-01T14:53:33Z No. of bitstreams: 1 Higo Felipe.pdf: 3289455 bytes, checksum: 294f49f96fd41d35ca0024df16006292 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-01T14:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Higo Felipe.pdf: 3289455 bytes, checksum: 294f49f96fd41d35ca0024df16006292 (MD5) Previous issue date: 2017-01-26 / CAPES / Lately, there has been a significant advance in several technologies directly or indirectly related to Ubiquitous Computing. Among them, the technology of Wireless Sensor Networks (WSNs) can be mentioned. Having its space in the current scenario, the use of wireless sensors extends into various branches of human activity: industrial monitoring, smart houses, medical and military applications. However, several shortcomings and limitations in wireless sensors can be noted: limited hardware, energy and computational capacity are points that are always treated by those who work with such devices. As for these devices, there is, besides the factors already mentioned, an important concern regarding their safety. As with other devices, for these threats to be at least mitigated, it is necessary to create layers of security. One of these layers may be formed by Intrusion Detection Systems (IDS). However, due to the aforementioned hardware restriction of the sensors, the development of IDSs - as well as any other application - for such devices should assume such characteristics. As for IDSs, there are some aspects that need to be taken into account, especially flexibility, efficiency and adaptability to new situations. A paradigm that facilitates the implementation of such capabilities is the Intelligent Agents. Therefore, this paper describes the proposition of a framework for intrusion detection in WSNs based on intelligent agents. / Ultimamente, houve um avanço significativo em várias tecnologias direta ou indiretamente correlatas à Computação Ubíqua. Entre elas, pode-se citar a tecnologia das Redes de Sensores sem Fio (WSN s). Tendo já o seu espaço no atual cenário, o uso dos sensores sem fio se estende em vários ramos da atividade humana: monitoramento industrial, smart houses, aplicações médicas e militares. Entretanto, várias deficiências e limitações em sensores sem fio podem ser notadas: recursos limitados de hardware, energia e capacidade computacional são pontos a sempre serem tratados por quem trabalha com tais dispositivos. Quanto a esses dispositivos há, além dos fatores já citados, uma preocupação importante referente á sua segurança. Assim como em outros dispositivos, para que essas ameaças sejam, ao menos, mitigadas é necessário criar camadas de segurança. Uma dessas camadas pode ser formada pelos Sistemas de Detecção de Intrusão (IDS). No entanto, devido à já mencionada restrição de hardware dos sensores, o desenvolvimento de IDSs bem como qualquer outra aplicação para esses dispositivos deve supor tais características. No que se refere, ainda, aos IDSs, há alguns aspectos que devem ser levados em conta, sobretudo flexibilidade, a eficiência e a capacidade de adaptação a novas situações. Um paradigma que facilita a implementação de tais capacidades são os Agentes Inteligentes. Sendo assim, este trabalho descreve a proposta de um framework para detecção de intrusões em WSNs baseado em agentes inteligentes.

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-08-22T12:35:16Z No. of bitstreams: 1 Pedro Brandão Neto.pdf: 938638 bytes, checksum: 79ae100045510d32510d4a705eee798f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T12:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedro Brandão Neto.pdf: 938638 bytes, checksum: 79ae100045510d32510d4a705eee798f (MD5) Previous issue date: 2007-06-18 / FAPEMA / Distance Education environments, nowadays, provide means for learner evaluation. This task, still, requires effort of the teacher. So, the learner accompaniment in distance teaching-learning environments, obtained through the observation of the learner activities, it presents referring problems to the lack of mechanisms that offer an effective support to the teacher in the orientation for the learner. These existent mechanisms only present results to the teacher without to do any inference, like this, self teacher needs to analyze those results manually in search of subsidies to do a precise orientation, showing the possible causes and addressing the learner for the correct road. However, to dower a mechanism with inference capacity is necessary to capture the knowledge of as the teacher fulfills the leaner accompaniment for, later, to transfer this knowledge for a knowledge base with inference capacity. The necessary knowledge for the teacher to realize the learner accompaniment in a teaching-learning environment is the evaluation criterions that are defined by course pedagogic coordination or teacher of the teaching institution. However, those evaluation criterions are generic and not standardized hindering, therefore, the consent of the same; was realized a theoretical rising for the definition of the evaluation criterions in the NetClass environment. This research generated the knowledge on the development of a model denominated Learner Accompaniment Support Mechanism based on techniques of Artificial Intelligence, which is applied to the NetClass environment of teaching-learning. / Os ambientes de Educação a Distância, atualmente, proporcionam meios de avaliação de o aprendiz. Essa tarefa, de fato, ainda, exige muito esforço e empenho da parte do professor. Portanto, o acompanhamento do aprendiz em ambientes de ensino-aprendizagem a distância, obtida através da observação das atividades dos aprendizes, apresenta problemas referentes à carência de mecanismos que ofereçam um suporte eficaz ao professor na orientação para o aprendiz. Esses mecanismos existentes somente apresentam resultados ao professor sem fazer qualquer inferência, desta maneira, o próprio professor precisa analisar manualmente esses resultados em busca de subsídios para fazer uma orientação precisa, mostrando as possíveis causas e direcionando o aprendiz para o caminho correto. Entretanto, para dotar um mecanismo com capacidade de inferência faz-se necessário capturar o conhecimento de como o professor realiza o acompanhamento do aprendiz para, posteriormente, transferir este conhecimento para uma base de conhecimento com capacidade de inferência. O conhecimento necessário para o professor realizar o acompanhamento do aprendiz em um ambiente de ensino-aprendizagem são os critérios de avaliação que são definidos pela coordenação pedagógica ou professor do curso da instituição de ensino. No entanto, esses critérios de avaliação são genéricos e não padronizadas dificultando, portanto, o consenso do mesmo; foi realizado um levantamento teórico para a definição dos critérios de avaliação no ambiente NetClass. Esta pesquisa gerou o conhecimento sobre o desenvolvimento de um modelo de um mecanismo denominado de Mecanismo de Apoio no Acompanhamento do Aprendiz (MAAA) o qual é aplicado ao ambiente NetClass de ensino-aprendizagem.

A maioria das instituições educacionais prioriza o desenvolvimento de sistemas informacionais com foco operacional ou administrativo em seu primeiro momento postergando o desenvolvimento de sistemas que controlam o treinamento e aprendizado. A arquitetura proposta visa adaptar-se aos sistemas existentes, suportando a utilização de tecnologias que ajudam a evolução do treinamento e aprendizado de forma individual e não apenas utilizar tecnologia como um veículo distribuidor de informação, característica presente na maioria das apresentações multimídia. Apresenta uma revisão bibliográfica sobre a importância do aprendizado individual, identificando como as avaliações empregadas de forma presencial podem ter um formato mais dinâmico no ambiente virtual. Também são avaliadas tecnologias que fornecem subsídios para a criação da arquitetura, suprimindo algumas deficiências de fragmentação e de isolamento do aprendizado do aluno, melhorando o desempenho do conhecimento individual. É apresentado no final um modelo de estrutura que irá permitir a integração das tecnologias abordadas que apóia o desenvolvimento do aprendizado individual e adaptativa a sistemas de informações existentes em instituições de ensino. / The majority of educational institutions prioritize the development of informational systems with an operational or administrative focus at first, depreciating the development of systems that control training and learning. The proposed architecture aims to adapt itself to existing systems, supporting the application of technologies that help the evolution of training and learning in an individual way and not only using technology as a vehicle that distributes information, characteristic which is present in most of the multimedia presentations. The paper presents a review of the literature on the importance of individual learning, identifying how the evaluations employed in a present way may have a more dynamic format in the virtual environment. Technologies which supply subsides for the creation of the architecture are also evaluated, suppressing some deficiencies of fragmentation and isolation of the student\'s learning, improving the performance of the individual learning. It is presented at the end a model of structure that will allow the integration of the approached technologies which support the development of the individual learning and which can be adapted to existing information systems effective in teaching institutions.

La coordinació i assignació de tasques en entorns distribuïts ha estat un punt important de la recerca en els últims anys i aquests temes són el cor dels sistemes multi-agent. Els agents en aquests sistemes necessiten cooperar i considerar els altres agents en les seves accions i decisions. A més a més, els agents han de coordinar-se ells mateixos per complir tasques complexes que necessiten més d'un agent per ser complerta. Aquestes tasques poden ser tan complexes que els agents poden no saber la ubicació de les tasques o el temps que resta abans de que les tasques quedin obsoletes. Els agents poden necessitar utilitzar la comunicació amb l'objectiu de conèixer la tasca en l'entorn, en cas contrari, poden perdre molt de temps per trobar la tasca dins de l'escenari. De forma similar, el procés de presa de decisions distribuït pot ser encara més complexa si l'entorn és dinàmic, amb incertesa i en temps real. En aquesta dissertació, considerem entorns amb sistemes multi-agent amb restriccions i cooperatius (dinàmics, amb incertesa i en temps real). En aquest sentit es proposen dues aproximacions que permeten la coordinació dels agents. La primera és un mecanisme semi-centralitzat basat en tècniques de subhastes combinatòries i la idea principal es minimitzar el cost de les tasques assignades des de l'agent central cap als equips d'agents. Aquest algoritme té en compte les preferències dels agents sobre les tasques. Aquestes preferències estan incloses en el bid enviat per l'agent. La segona és un aproximació d'scheduling totalment descentralitzat. Això permet als agents assignar les seves tasques tenint en compte les preferències temporals sobre les tasques dels agents. En aquest cas, el rendiment del sistema no només depèn de la maximització o del criteri d'optimització, sinó que també depèn de la capacitat dels agents per adaptar les seves assignacions eficientment. Addicionalment, en un entorn dinàmic, els errors d'execució poden succeir a qualsevol pla degut a la incertesa i error de accions individuals. A més, una part indispensable d'un sistema de planificació és la capacitat de re-planificar. Aquesta dissertació també proveeix una aproximació amb re-planificació amb l'objectiu de permetre als agent re-coordinar els seus plans quan els problemes en l'entorn no permeti la execució del pla. Totes aquestes aproximacions s'han portat a terme per permetre als agents assignar i coordinar de forma eficient totes les tasques complexes en un entorn multi-agent cooperatiu, dinàmic i amb incertesa. Totes aquestes aproximacions han demostrat la seva eficiència en experiments duts a terme en l'entorn de simulació RoboCup Rescue. / Distributed task allocation and coordination have been the focus of recent research in last years and these topics are the heart of multi-agent systems. Agents in these systems need to cooperate and consider the other agents in their actions and decisions. Moreover, agents may have to coordinate themselves to accomplish complex tasks that need more than one agent to be accomplished. These tasks may be so complicated that the agents may not know the location of them or the time they have before the tasks become obsolete. Agents may need to use communication in order to know the tasks in the environment, otherwise, it may take a long time to find the tasks into the scenario. Similarly, the distributed decisionmaking process may be even more complex if the environment is dynamic, uncertain and real-time. In this dissertation, we consider constrained cooperative multi-agent environments (dynamic, uncertain and real-time). In this regard, we propose two approaches that enable the agents to coordinate themselves. The first one is a semi-centralized mechanism based on combinatorial auction techniques and the main idea is minimizing the cost of assigned tasks from the central agent to the agent teams. This algorithm takes into account the tasks' preferences of the agents. These preferences are included into the bid sent by the agent. The second one is a completely decentralized scheduling approach. It permits agents schedule their tasks taking into account temporal tasks' preferences of the agents. In this case, the system's performance depends not only on the maximization or the optimization criterion, but also on the agents' capacity to adapt their schedule efficiently. Furthermore, in a dynamic environment, execution errors may happen to any plan due to uncertainty and failure of individual actions. Therefore, an indispensable part of a planning system is the capability of replanning. This dissertation is also providing a replanning approach in order to allow agents recoordinate his plans when the environmental problems avoid fulfil them. All these approaches have been carried out to enable the agents to efficiently allocate and coordinate all their complex tasks in a cooperative, dynamic and uncertain multi-agent scenario. All these approaches have demonstrated their effectiveness in experiments performed in the RoboCup Rescue simulation environment.

Resumo: Nas últimas duas décadas, diversos sistemas de ensino para Web foram desenvolvidos e amplamente utilizados. Com o surgimento da Web Semântica, a qual integra os conceitos da Web e da área de Inteligência Artificial, foi possível conceber novos sistemas de ensino, os Sistemas de Ensino Baseados na Web Semântica (Semantic Web-based Educational Systems - SWBES). Os SWBES são caracterizados por representar o conteúdo e o conhecimento na forma de ontologias e contar com agentes inteligentes que permitem às máquinas entenderem o conteúdo publicado na Web. Neste trabalho são apresentados e discutidos os padrões arquiteturais utilizados para desenvolvimento dos sistemas baseados na Web Semântica, em especial os sistemas educacionais. Como resultado do estudo é proposta uma arquitetura para os SWBES. As arquiteturas dos SWBES que utilizam a abordagem multiagente, normalmente, são concebidas de forma empírica, ou seja, apenas com a experiência do seu desenvolvedor. Neste trabalho, para a concepção do modelo multiagentes adotado na arquitetura do SWBES, foi utilizada uma metodologia de desenvolvimento de sistemas multiagentes, o framework Tropos. São apresentadas as fases do framework Tropos para o projeto de um modelo multiagentes utilizado na arquitetura de um SWBES. Utilizando a arquitetura desenvolvida foi implementado um SWBES. Para estudo de caso dessa arquitetura, foi realizada uma implementação de um Sistema de Ensino de Rochas Carbonáticas. Para esse sistema foram definidas três ontologias: ontologia de Domínio de Rochas Carbonáticas, ontologia de Perfil e ontologia de Material de Aprendizagem. Os comportamentos dos agentes e as interações entre eles são detalhadas. Finalmente, é apresentado um estudo de casos da utilização do sistema no ensino do curso de Rochas Carbonáticas / Abstract: In the past two decades, several Web educational systems were designed and widely used. With the appearing of the Semantic Web, which integrates Web and Artificial Intelligence area concepts, it was possible to conceive new educational concepts, the Educational Systems Based on the Semantic Web (Semantic Web-based Educational Systems - SWBES). The SWBES represent the content and the knowledge in the form of ontology and count on intelligent agents that allow machines understand the content published on the web. In this work, architectural standards used to develop new systems based on the Semantic Web will be presented and discussed, especially the educational ones. As a result of this study, it is proposed the architecture for the SWBES. The architecture for the SWBES that use multi-agent approach generally is conceived empirically, that is, only with its developer experience. In this work, for the conception of the multi-agents model adopted in the architecture of the SWBES, a methodology of multi-agents systems development was used, the Tropos framework. The phases of Tropos framework for the project of a multi-agent model used in the architecture of SWBES are presented. A SWBES was implemented by using the architecture that was developed. For the study case of this architecture, it was held an implementation of the Educational System of Carbonate Rock. For this system, three ontologies were defined: Domain Ontology of Carbonate Rocks, Profile Ontology and Learning Material Ontology. The behavior of agents and interaction among them are detailed / Orientador: Ivan Rizzo Guilherme / Coorientador: Simone das Graças Domingues Prado / Banca: Hilda Carvalho de Oliveira / Banca: Flávia Linhalis Arantes / Mestre

Este trabalho investiga a aplicação de rede de comportamentos estendidas ao domínio de jogos de computador. Redes de comportamentos estendidas (RCE) são uma classe de arquiteturas para seleção de ações capazes de selecionar bons conjuntos de ações para agentes complexos situados em ambientes contínuos e dinâmicos. Foram aplicadas com sucesso na Robocup, mas nunca foram aplicadas a jogos. PHISH-Nets, um modelo de redes de comportamentos capaz de selecionar apenas uma ação por vez, foi aplicado à modelagem de personagens, com bons resultados. Apesar de RCEs serem aplicáveis a um conjunto de domínios maior, nunca foram usadas para modelagem de personagens. Apresenta-se como projetar um agente controlado por uma rede de comportamentos para o domínio do Unreal Tournament e como integrar a rede de comportamentos a sensores nebulosos e comportamentos baseados em máquinas de estado-finito aumentadas. Investiga-se a qualidade da seleção de ações e a correção do mecanismo em uma série de experimentos. A performance é medida através da comparação das pontuações de um agente baseado em redes de comportamentos com outros dois agentes. Um dos agentes foi implementado por outro grupo e usava sensores, efetores e comportamentos diferentes. O outro agente era idêntico ao agente baseado em RCEs, exceto pelo mecanismo de controle empregado. A modelagem de personalidade é investigada através do projeto e análise de cinco estereótipos: Samurai, Veterano, Berserker, Novato e Covarde. Apresenta-se três maneiras de construir personalidades e situa-se este trabalho dentro de outras abordagems de projeto de personalidades. Conclui-se que a rede de comportamentos estendida é um bom mecanismo de seleção de ações para o domínio de jogos de computador e um mecanismo interessante para a construção de agentes com personalidades simples. / This work investigates the application of extended behavior networks to the computer game domain. We use as our test bed the game Unreal Tournament. Extended Behavior Networks (EBNs) are a class of action selection architectures capable of selecting a good set of actions for complex agents situated in continuous and dynamic environments. They have been successfully applied to the Robocup, but never before used in computer games. PHISH-Nets, a behavior network model capable of selecting just single actions, was applied to character modeling with promising results. Although extended behavior networks are applicable to a larger domain, they had not been used to character modeling before. We present how to design an agent with extended behavior networks, fuzzy sensors and finite-state machine based behaviors. We investigate the quality of the action selection mechanism and its correctness in a series of experiments. The performance is assessed comparing the scores of an agent using an extended behavior network against a plain reactive agent with identical sensory-motor apparatus and against a totally different agent built around finite-state machines. We investigate how EBNs fare on agent personality modeling via the design and analysis of five stereotypes in Unreal Tournament. We discuss three ways to build character personas and situate our work within other approaches. We conclude that extended behavior networks are a good action selection architecture for the computer game domain and an interesting mechanism to build agents with simple personalities.

Sistema multiagente é um tema de estudo em IAD, no qual um conjunto de agentes interage em um ambiente comum. A IAD baseia-se no comportamento social de agentes (humanos e artificiais), enfatizando as ações e as interações dos mesmos. Esses agentes podem ser cognitivos ou reativos. Os sistemas multiagentes reativos têm sido usados em pesquisas e estudos ligados a campos importantes de aplicação, gerando o desenvolvimento de sistemas não apenas para a área acadêmica, mas também para atender às necessidades do mercado industrial. Com o objetivo de abranger um ramo de pesquisas em sistemas multiagentes, este trabalho propôs a definição e a implementação de um protótipo de um ambiente de software que possibilita o desenvolvimento de aplicações em sistemas multiagentes reativos. Este ambiente tem a finalidade de facilitar a criação de tais aplicações com o uso de agentes, atingindo um resultado satisfatório. O ambiente definido é o SIMULA, que possibilita ao usuário criar suas aplicações através de elementos de uma interface gráfica. O usuário, na interação com o ambiente, determina os agentes envolvidos no problema e como eles agirão no processo de resolução do mesmo. O usuário define a sua aplicação criando um modelo para ela. Para definir as características do ambiente SIMULA, foram estudados e analisados três modelos de sistemas multiagentes reativos, encontrados em [STE 90], [DEM 93] e [FER 91], e estabelecido um quadro comparativo dos mesmos, segundo alguns critérios determinados. Esses modelos permitem que se faça a modelagem de aplicações nas quais o processo de resolução dos problemas, representados por tais aplicações, parece se adequar às características dos agentes reativos. A validação do uso do ambiente SIMULA envolveu a modelagem de três aplicações: a atuação de robôs na busca de minerais, definido em [STE 90], o jogo PENGI, definido em [AGR 87] e [FER 91], e a atuação de parasitas no controle de pragas de plantações. Esta última sendo uma novidade para a resolução com agentes reativos. / Multiagent Systems is a subject of study in DAI (Distributed Artificial Intelligence) in which a group of agents interacts with the same tool . DAI is based on social behavior of agents (human and artificial ones) focus on actions and interactions of them . Those agents can be cognitive or reactive . Reactive Multiagent Systems have been used in research and studies linked to important fields of use that generates the development of systems not only for academic areas but also to meet the needs of industrial market. As we have the objective of ranging a research field of multiagent systems, this work comes up with a definition and implementation of a prototype of a software tool which enables the application development in reactive multiagent system . This tool has the purpose to ease the creation of such applications like the use of agents and consequently achieving a satisfactory result . The tool is called SIMULA and it enables the user to create his own applications through elements from a graphic interface . The user who interacts with the tool determines the agents involved in the problem and how they will act in the process of solving this matter . Applications are developed based in models created by the user. In order to characterize the tool SIMULA , three models of reactive multiagent systems found in [STE 90] , [DEM 93] and [FER 91] have been studied and analyzed. A comparative table has been made according to definite criteria. These models allow shaping the applications in which the process of problem solving represented by such applications seems adequate to the characteristics of reactive agents . Validation of use of SIMULA tool involved modeling of three applications : performance of robots in mineral prospection defined in [STE 90] , PENGI game defined in [AGR 87] and [FER 91] and perfomance of parasite in controlling crop plagues that is being a novelty.