La argumentacion es un modelo de razonamiento basado e la construcción y evaluación de argumentos que interactúan entre sí. Estos argumentos tienen como fin, soportar, explcar o atacar enunciados que pueden ser opiniones, decisiones, etc. La argumentación ha sido utilzada en diferentes dominios, como razonamiento no monótono, manejo de inconsistencias en bases de conocimiento y modelado de diferentes tipos de diálgos en particular, persuasión y negociación. Un enfoque de negociación basado en argumentación tiene la venta a de que además de intercambiar ofertas, se intercambian razones que las soportan y que eventualmente podrán llevar al receptor a cambiar sus preferencias. En consecuencia, se puede llegar a un acuerdo entre ls partes de manera más conveniente. De esta manera, adoptar un enfoque de este estilo en los problemas de decisión, tendría el beneficio de que el tomador de decisiones además de tener una buena el elección, tendría las razones subyacentes que la soportan de una manera fácil de entender. La toma de decisiones basada en argumentación, es más afín al a forma en que los seres humanos deliberan y finalente toman o entienden una elección. La idea de articular decisiones en base a argumentos es relevante para varios enfoques diferentes de decisión, tales como decisión bajo incertidumbre, decisión multi-criterio y decisiones basadas en reglas. En general puede decirse que los diversos enfoques propuestos construyen para cada decisión posible un conjunto de argumentos a su favor y un conjunto de argumentos en su contra. No obstante, los tomadores de decisiones no se limitan solamente a construir estos conjuntos, sino que ellos intercambian argumentos, los hacen interactuar, atacándose o defendiéndose entre ellos. Asimismo, dentro de un enfoque particular de decisión, existen propuestas muy diversas que difieren en: los lenguajes de representación de conocimiento y razonamiento que utilizan, si su definición está dada dentro de una arquitectura de agente particular, la formalidad con l que se relacionan con enfoques clásicos de toma de decisiones, etc. En particular, en esta Tesis, se presenta un framework original de toma de decisiones individual es que está vinculado formalmente con la Teoría de Decisión Clásica, pero justificado desde el punto de vista de la argumentación. El framework propuesto paral a toma de decisiones basadas en argumentación, combina el uso de argumentos y reglas de decisión. El criterio de comparación de argumentos utilzado, se basa en prioridades entre literales que representan las preferencias del agente (tomador de decisiones). Estos literales forman parte del programa del agente, y al realizar cambios en las relaciones de preferencia entre los mismos, se puede cambiar de manera flexible las preferencias del agente y el criterio de preferencia entre argumentos. Nuestro enfoque también incluye una metodolgía simple para desarrollar las componentes de decisión del agente. De esta manera, un framework de decisión desarrollado siguiendo esta metodolgía exhibe propiedades interesantes, con respecto a la coherencia que muestra el agente en la toma de decisiones. Si el agente, tiene disponible todo el conocimiento relvante acerca de sus preferencias con respecto a todas las posibles alternativas que se l podrán presentar, entonces el comportamiento de el eccion correspondiente al framework propuesto, coincide con el comportamiento optimo respecto de una relación de preferencia racional. En cambio, si el agente tiene conocimiento parcial acerca de sus preferencias, las decisiones que este tomará también exhibirán un cierto grado de coherencia. En particular en este caso, nuestro enfoque implmenta una estructura de elcción que satisface el axioma débil de la preferencia revelada. Los principios enunciados en esta Tesis, serán ejemplificados en dos dominios de aplicación distintos. En el primero, se analiza cómo se desarrollan los procesos de decisión de un robot que realiza tareas de limpieza y debe decidir qué caja transportará a continuación. Se presentan ejemplos donde el robot posee información completa e incompleta acerca de sus preferencias de elección, consiste de un agente de software de impresión que debe decidir a qué impresora de la red manda un cierto trabajo, en función de las características de las impresoras y de su disponibilidad. En este dominio particular, también se presentan ejemplos con información completa sobre las preferencias del agente y se muestra cómo desarrollarlos componentes de decisión para la aplicación del framework.

En esta tesis se define un formalismo que combina acciones y argumentación rebatible para representar dominios y proble-mas de planificación. Lo novedoso de este formalismo es que permite representar conocimiento acerca del dominio y definir acciones utilizando la Programación en Lógica Rebatible. El conocimiento del dominio permite razonar rebatiblemente acerca de las precondiciones, restricciones y efectos de las acciones, las cuales permiten cambiar el entorno para lograr las metas de un problema de planificación. Además, se define un nuevo método de planificación que combina técnicas de Planificación de Orden Parcial con Argumentación Rebatible, y permite resolver problemas de planificación definidos utilizando el formalismo de representación antes mencionado. La incor-poración de Argumentación Rebatible permite utilizar el cono-cimiento del dominio para razonar rebatiblemente durante la construcción de un plan. Los formalismos basados en argumen-tación rebatible permiten representar y razonar con conoci-miento que involucre información incompleta o errónea. Esta característica está presente en muchos aspectos de un pro-ceso de planificación, donde no siempre es posible contar de ante mano con toda la informacion necesaria para resolver un problema.

Esta tesis aborda el estudio, diseño y formalización de herramientas computacionales concretas para seleccionar y cambiar el criterio de preferencia entre argumentos que es utilizado por el sistema de Programación Lógica Rebatible (DeLP) requerido para decidir derrotas al analizar ataques entre argumentos. Para lograr esto, se proponen varios servicios de razonamiento basados en DeLP que disponen de distintos criterios y permiten llevar a cabo esta tarea de diferentes maneras. Como parte de la contribución, se propone un servicio que utiliza expresiones condicionales para programar cómo seleccionar el criterio que mejor se ajusta a las preferencias del usuario o a una situación en particular. Por otra parte, en la tesis se aborda también la definición de un servicio con mecanismos que permiten no solo seleccionar sino también combinar criterios. Estos mecanismos permiten que sea posible comparar argumentos considerando de manera simultánea más de un criterio. Como se detalla a continuación, DeLP ha demostrado ser de gran utilidad en diferentes dominios de aplicación [CCS05, RGS07, GCS08, GGS10]. Los formalismos propuestos incorporan herramientas concretas para tratar el manejo de múltiples criterios de preferencia entre argumentos, lo cual no ha sido considerado hasta el momento por otros trabajos. En consecuencia, los resultados obtenidos en esta tesis brindan una contribución importante a los desarrollos en la comunidad de argumentación, particularmente en el campo de los sistemas basados en Programación Lógica Rebatible, significando además un aporte dentro del área de Inteligencia Artifcial en las Ciencias de la Computación.

La World Wide Web actual está compuesta principalmente por documentos escritos para su presentación visual para usuarios humanos. Sin embargo, para obtener todo el potencial de la web es necesario que los programas de computadoras o agentes sean capaces de comprender la información presente en la web. En este sentido, la Web Semántica es una visión futura de la web donde la información tiene significado exacto, permitiendo así que las computadoras entiendan y razonen en base a la información hallada en la web. La Web Semántica propone resolver el problema de la asignación de semántica a los recursos web por medio de metadatos cuyo significado es dado a través de definiciones de ontologías, que son formalizaciones del conocimiento de un dominio de aplicación. El estándar del World Wide Web Consortium propone que las ontologías sean definidas en el lenguaje OWL, el cual se halla basado en las Lógicas para la Descripción. A pesar de que las definiciones de ontologías expresadas en Lógicas para la Descripción pueden ser procesadas por razonadores estándar, tales razonadores son incapaces de lidiar con ontologías inconsistentes. Los sistemas argumentativos constituyen una formalización del razonamiento rebatible donde se pone especial enfasis en la noción de argumento. Así, la construcción de argumentos permite que un agente obtenga conclusiones en presencia de información incompleta y potencialmente contradictoria. En particular, la Programación en Lógica Rebatible es un formalismo basado en la argumentación rebatible y la Programación en Lógica. En esta Disertación, la importancia de la definición de ontologías para poder llevar a cabo la realización de la iniciativa de la Web Semántica junto con la presencia de ontologías incompletas y potencialmente contradictorias motivó el desarrollo de un marco de razonamiento con las llamadas -ontologías. Investigaciones previas de otros autores, determinaron que un subconjunto de las Lógicas para la Descripción pueden ser traducidas efectivamente a un conjunto de la Programación en Lógica. Nuestra propuesta involucra asignar semántica a ontologías expresadas en Lógicas para la Descripción por medio de Programas Lógicos Rebatibles para lidiar con definiciones de ontologías inconsistentes en la Web Semántica. Esto es, dada una ontología OWL expresada en el lenguaje OWLDL, es posible construir una ontología DL equivalente expresada en las Lógicas para la Descripción. En el caso en que DL satisfaga ciertas restricciones, esta puede ser expresada como un programa DeLP P. Por lo tanto, dada una consulta acerca de la pertenencia de una instancia a a un cierto concepto C expresada con respecto a OWL, se realiza un análisis dialectico con respecto a P para determinar todas las razones a favor y en contra de la plausibilidad de la afirmación C(a). Por otro lado, la integración de datos es el problema de combinar datos residiendo en diferentes fuentes y el de proveer al usuario con una vista unificada de dichos datos. El problema de diseñar sistemas de integración de datos es particularmente importante en el contexto de aplicaciones en la Web Semántica donde las ontologías son desarrolladas independientemente unas de otras, y por esta razón pueden ser mutuamente inconsistentes. Dada una ontología, nos interesa conocer en que condiciones un individuo es una instancia de un cierto concepto. Como cuando se tienen varias ontologías, los mismos conceptos pueden tener nombres distintos para un mismo significado o aún nombres iguales para significados diferentes, para relacionar los conceptos entre dos ontologías diferentes se utilizaron reglas puente o de articulación. De esta manera, un concepto se corresponde a una vista sobre otros conceptos de otra ontología. Mostramos también bajo que condiciones la propuesta del razonamiento con -ontologías puede ser adaptada a los dos tipos de integración de ontologías global-as-view y local-as-view considerados en la literatura especializada. Además, analizamos las propiedades formales que se desprenden de este acercamiento novedoso al tratamiento de ontologías inconsistentes en la Web Semántica. Los principales resultados obtenidos son que, como la interpretación de -ontologías como Programas Lógicos Rebatibles es realizada a través de una función de transformación que preserva la semántica de las ontologías involucradas, los resultados obtenidos al realizar consultas son sensatos. También, mostramos que el operador presentado es además consistente y significativo. El acercamiento al razonamiento en presencia de ontologías inconsistentes brinda la posibilidad de abordar de una manera ecaz ciertos problemas de aplicacion del ámbito del comercio electrónico, donde el modelo de reglas de negocio puede ser especificado en términos de ontologías. Entonces, la capacidad de razonar frente a ontologías inconsistentes permite abordajes alternativos conceptualmente más claros, ya que es posible automatizar ciertas decisiones de negocios tomadas a la luz de un conjunto de reglas de negocio posiblemente inconsistentes expresadas como una o varias ontologías y tener un sistema capaz de brindar una explicación del porque se arribo a una conclusión determinada. En consecuencia, presentamos entonces una aplicación del razonamiento sobre ontologías inconsistentes por medio de la argumentación rebatible al modelado de formularios en la World Wide Web. La noción de los formularios como una manera de organizar y presentar datos ha sido utilizada desde el comienzo de la World Wide Web. Los formularios Web han evolucionado junto con el desarrollo de nuevos lenguajes de marcado, en los cuales es posible proveer guiones de validación como parte del código del formulario para verificar que el signifiado pretendido del formulario es correcto. Sin embargo, para el diseñador del formulario, parte de este significado pretendido frecuentemente involucra otras características que no son restricciones por sí mismas, sino más bien atributos emergentes del formulario, los cuales brindan conclusiones plausibles en el contexto de información incompleta y potencialmente contradictoria. Como el valor de tales atributos puede cambiar en presencia de nuevo conocimiento, los llamamos atributos rebatibles. Propusimos entonces extender los formularios web para incorporar atributos rebatibles como parte del conocimiento que puede ser codifiado por el diseñador del formulario, por medio de los llamados -formularios; dicho conocimiento puede ser especificado mediante un programa DeLP, y posteriormente, como una ontología expresada en Lógicas para la Descripción.