Orientadores: Fernando José Von Zuben, Leandro Nunes de Castro Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:55:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pasti_Rodrigo_D.pdf: 4931504 bytes, checksum: 28f0e5bc0f2210db1cfb2cd2fc4c7f15 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Existem muitas formas de se entender e descrever a natureza, sendo que a Computação Natural parte do princípio de que sistemas naturais são processadores de informação, ou seja, realizam computação. Esta tese recorre aos mecanismos da Computação Natural para o entendimento das computações realizadas em um sistema natural específico: os ecossistemas. O primeiro passo está fundamentado na ciência da Biogeografia, que estuda os ecossistemas e seus padrões emergentes. Na Biogeografia, é possível identificar elementos, relações entre eles e processos. A principal contribuição desta tese está na formalização computacional da Biogeografia, dando origem à Computação Biogeográfica. A proposta da Computação Biogeográfica é desenvolvida em várias frentes. A primeira delas promove a formalização do metamodelo, definido como uma estrutura conceitual que busca contextualizar a existência de ecossistemas artificiais e seus processos espaço temporais. Em seguida, para ilustrar a aplicação do metamodelo, são propostas definições de computação de ecossistemas em superfícies adaptativas fenotípicas. Essas definições resultam em um conjunto de relações e processos, os quais são aplicáveis à construção de ecossistemas artificiais. Estes, por sua vez, permitem o entendimento de dinâmicas e padrões de ecossistemas e também podem contribuir para a resolução de problemas computáveis. Na etapa final da tese, será proposto um algoritmo de radiação adaptativa que exibe padrões similares aos encontrados em ecossistemas reais e que se mostra competitivo para otimização multimodal em espaços contínuos. Por fim, perspectivas futuras são apresentadas visando indicar caminhos para se consolidar a Computação Biogeográfica como um novo ramo da Computação Natural / Abstract: There are several attempts to understand and describe nature, and Natural Computing is founded on the principle that natural systems are information processors, in the sense that they perform computation. This thesis makes use of Natural Computing mechanisms for the understanding of the computation taking place in a specific natural system: the ecosystems. The first step is based on the science of Biogeography, devoted to the study of ecosystems and their emerging patterns. In Biogeography, it is possible to identify elements, relations among them, and processes. The main contribution of this thesis resides in the computational formalization of Biogeography, thus establishing the research area of Biogeographic Computation. The proposal of Biogeographic Computation is introduced in several fronts. The first front promotes the metamodel formalism, which defines a conceptual framework focused on contextualizing the existence of artificial ecosystems and their spatio-temporal processes. After that, aiming at illustrating the application of the metamodel, definitions of ecosystems computing in phenotypic adaptive surfaces is proposed. These definitions proceed to a set of relations and processes directly applicable to the proposition of artificial ecosystems. These artificial ecosystems promote the understanding of natural ecosystems dynamics and patterns, and can also contribute to the resolution of computable problems. At the final stage of the thesis, it is presented an adaptive radiation algorithm exhibiting patterns which are similar to the ones found in real ecosystems, and also proving to be competitive for multimodal optimization in continuous spaces. To conclude, some perspectives for the further steps of the research are outlined with the purpose of indicating some routes to consolidate Biogeographic Computation as a new branch of Natural Computing / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Marianna Gomes (mariannasouza@bce.unb.br) on 2016-12-13T18:55:29Z No. of bitstreams: 1 2016_LuizHenriqueMoraisAguiar.pdf: 16115783 bytes, checksum: ad7604ccf3f5d5bec7110b8b1cf614ef (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-09T21:17:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LuizHenriqueMoraisAguiar.pdf: 16115783 bytes, checksum: ad7604ccf3f5d5bec7110b8b1cf614ef (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T21:17:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LuizHenriqueMoraisAguiar.pdf: 16115783 bytes, checksum: ad7604ccf3f5d5bec7110b8b1cf614ef (MD5) / O presente trabalho propõe um modelo evolucionário para simulação da evolução da camuflagem em seres vivos virtuais na presença de seus predadores. Neste modelo contém gerente, ambiente, presas, predadores, recursos para as presas, recursos para os predadores e recursos compartilhados. Foram definidos seus atributos e comportamentos básicos incluindo as relações entre eles. A partir do modelo geral, duas aplicações específicas foram propostas: (a) o caso particular dos lebistes (Poecilia reticulata) estudado por John A. Endler. Os predadores se alimentam dos lebistes que, por sua vez, se alimentam de outros recursos. Os três elementos do modelo (predador, lebiste e os recursos dos lebistes) estão inseridos no ambiente; e (b) um cenário fictício que simula um ambiente com espécies terrestres de presas e predadores, onde as presas representam uma espécie herbívora que possue plantas como recurso alimentar ao mesmo tempo que são recursos alimentares dos predadores. Além disso, há lagos que representam recursos compartilhados por ambas as espécies. Os atributos e comportamentos dos organismos simulados foram modelados a partir de pesquisa por observação. Um software computacional de simulação foi desenvolvido com base no modelo proposto com a finalidade de validá-lo. Os resultados obtidos a partir de simulações utilizando o software mostram que o modelo proposto atinge um nível satisfatório em relação ao trabalho biológico utilizado como referência. A ferramenta de simulação pode principalmente ser utilizada por pesquisadores que precisam trabalhar com diversas variáveis para compreensão de modelos complexos de interação entre presas e predadores, podendo auxiliar na tomada de decisão sobre problemas de conservação de espécies além de possuir um carácter didático, podendo ser utilizado para demonstrar e estudar o processo de evolução dos seres vivos pela seleção natural. / This paper proposes an evolutionary model for simulation of the evolution of camouflage in virtual living beings in presence of predators. In this model contains a manager, an environment, preys, predators, resources for preys, resources for predators and shared resources. Their basics attributes and behaviors were defined beyond the relations among them. From the general model, two specific applications have been proposed: (a) the particular case of guppies (Poecilia reticulata) studied by John A. Endler. The predators feed of guppies and they feed of other resources. The three elements of model (predator, guppy and resource of guppy) are inserted in the environment; and (b) a fictitious scenario that simulates an environment with terrestrial species of preys and predators, which preys represent an herbivorous specie that take plants as food resources and are food resources for predators. Furthermore, there are lakes that represent shared resources for both species. The simulated organism' attributes and behaviors were modeled from researches through observation. A computational software was developed based on proposed model in order to validate it. The results obtained by simulations using the software show that the proposed model reaches a satisfactory level in relation to the biological work used as reference. The simulation tool can mainly be used by researchers who need to work with several variables for understanding of complex interaction models between preys and predators to assist in decision-making on species conservation issues and it has a didactic character and can be used to demonstrate and study the process of evolution of living beings by natural selection as well.

Made available in DSpace on 2016-04-29T14:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Eduardo Pires de Camargo.pdf: 654200 bytes, checksum: 050ade3517fa2e5b273aafaf79ec454a (MD5) Previous issue date: 2014-05-26 / Os computadores modernos têm como modelo a máquina de Turing e, como tal, são capazes apenas de produzirem cálculos. Desta forma, considerando a possibilidade de utilização da natureza como inspiração para o desenvolvimento de softwares biomiméticos, surge a questão: como simular a complexidade de fenômenos biológicos num ambiente computacional restrito? Busca-se, aqui, responder a esta questão através do estabelecimento do Método de Transposição Semiótica, aplicável ao desenvolvimento de modelos computacionais inspirados pela natureza. A hipótese fundamental deste método é que a teoria semiótica pode ser utilizada como campo intermediário para a transposição de algoritmos biológicos de seu campo original ao campo computacional. A pesquisa utiliza os processos neurais subjacentes à capacidade de aprendizagem de um invertebrado marinho (Aplysia californica) como estudo de caso. Como resultado, chega-se a um modelo computacional, ou metamodelo, capaz de gerar softwares biomiméticos em domínios específicos / Os computadores modernos têm como modelo a máquina de Turing e, como tal, são capazes apenas de produzirem cálculos. Desta forma, considerando a possibilidade de utilização da natureza como inspiração para o desenvolvimento de softwares biomiméticos, surge a questão: como simular a complexidade de fenômenos biológicos num ambiente computacional restrito? Busca-se, aqui, responder a esta questão através do estabelecimento do Método de Transposição Semiótica, aplicável ao desenvolvimento de modelos computacionais inspirados pela natureza. A hipótese fundamental deste método é que a teoria semiótica pode ser utilizada como campo intermediário para a transposição de algoritmos biológicos de seu campo original ao campo computacional. A pesquisa utiliza os processos neurais subjacentes à capacidade de aprendizagem de um invertebrado marinho (Aplysia californica) como estudo de caso. Como resultado, chega-se a um modelo computacional, ou metamodelo, capaz de gerar softwares biomiméticos em domínios específicos

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:38:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcio Frayze David.pdf: 699315 bytes, checksum: 587538708d29252e3c3a8f5c46cbaa53 (MD5) Previous issue date: 2010-05-03 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / This dissertation discusses the use of bio-inspired algorithms for data clustering, with emphasis on a model of emergent collective behavior of agents and a new clustering algorithm called cBoids is presented. The cBoids algorithm is a variation of the classic Boids model. In this new algorithm, each Boid represents an object from the data base and the three original rules from the Boids model were modified so that the objects of the database have influence on the behaviour of the Boids. Two new rules have also been proposed, responsible for the creation and destruction of centroids, which represent the formed clusters. In the experiments conducted in this work the algorithm was successfully tested on four databases. / Esta dissertação aborda o uso de algoritmos bioinspirados para a tarefa de agrupamento de dados , com ênfase nos modelos de comportamentos emergentes coletivos de agentes e um novo algoritmo de agrupamento de dados chamado cBoids é apresentado. O algoritmo cBoids é uma variação do clássico modelo Boids. Neste novo algoritmo, cada Boid representa um objeto da base de dados e as três regras originais do modelo Boids foram alteradas para que os objetos da base de dados influenciem o comportamento dos Boids. Duas novas regras também foram propostas, responsáveis pela criação e destruição de centróides, que representam os clusters formados. Nos experimentos realizados nesta dissertação o algoritmo foi testado com sucesso em quatro bases de dados.

Orientador: Romis Ribeiro de Faissol Attux / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T08:30:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prampero_PauloSergio_D.pdf: 3050716 bytes, checksum: 33c3c108ea130c45777796b01de4e4ef (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os algoritmos de otimização podem possuir características de busca local, global e multimodal. Em termos simples, os algoritmos de busca local procuram refinar uma solução inicial encontrada, promovendo a sua movimentação para o ótimo local dominante em sua vizinhança. Já os algoritmos de busca global possuem estratégias para escapar de ótimos locais, e, desta forma conseguem movimentar seus pontos de forma mais ampla pelo espaço de busca. Por fim, algoritmos multimodais procuram encontrar os vários ótimos no espaço de busca. Neste trabalho foi proposto um algoritmo de otimização multimodal, baseado em PSO, com duas inovações: o raio de repulsão com controlador de passo, e o armazenamento da região promissora. O algoritmo foi chamado de MPSO (Magnetic Particle Swarm Optimization), e possui apenas um parâmetro de configuração, o número de partículas. Ele apresentou resultados bastante interessantes nos experimentos comparativos realizados, tanto em funções benchmark quanto em uma aplicação prática. A segunda proposta foi uma metodologia de busca baseada em clusterização. Nesta metodologia, a modificação proposta translada os centroides das posições de representantes dos clusters, obtidas originalmente pelos algoritmos de clusterização clássicos, para uma região promissora no cluster, ou seja, para uma região melhor avaliada pela função objetivo, que será maximizada ou minimizada. Desta forma, a metodologia toma a forma de um operador que pode ser utilizado como pré-processador de algoritmos de otimização clássicos, sendo capaz de introduzir diversidade na população inicial, o que, como mostram os experimentos realizados, melhorou os resultados obtidos. Outras possibilidades de aplicação da ideia também são expostas e avaliadas / Abstract: Optimization algorithms have local, global and multimodal search features. In simple terms, a local search algorithm refines an initial solution by moving it towards an optimal dominant place in its neighborhood. Global search algorithms have strategies to escape from local optima, and thus can move their points more broadly throughout the search space. Finally, multimodal algorithms seek to find several global optima in the search space. In this thesis, we propose a multimodal optimization algorithm based on PSO with two innovations: the repulsion radius with step controller and the storage of promising search directions. The algorithm was named MPSO (Magnetic Particle Swarm Optimization) and has only one configuration parameter, the number of particles. It led to consistent results in benchmark-based comparative experiments and in a practical application. The second proposal was a clustering-based optimization methodology. This proposal moves the centroids from a position representative of a cluster, originally obtained by classical clustering algorithms, to a promising region in terms of an objective function to be maximized or minimized . The methodology was implemented in the form of an operator used as a pre-processor to traditional optimization algorithms. It introduced diversity in the initial population, which, as shown by the experiments,led to significant performance improvements. Other possibilities of applying this new idea are also discussed in the text / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Silveira Xavier.pdf: 2553779 bytes, checksum: a8f662532337688fc1c41c478b790a6a (MD5) Previous issue date: 2010-12-22 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Molecular replication was introduced as a possible theory to explain the origin of life. Since their proposal they have been extensively studied from a biochemical perspective. This work proposes a taxonomy for the main properties of replicators that are important for building computational tools to solve complex problems as well as introduces two computational models for these entities in order to observe and analyze the behavior of these models in light of the natural properties of replicators introduced. / A replicação molecular foi introduzida como uma possível teoria para explicar a origem da vida. Desde sua proposição, ela vem sendo estudada extensivamente a partir de uma perspectiva bioquímica. Baseado na literatura de replicadores moleculares, esta dissertação organiza e propõe uma taxonomia para as principais propriedades dos replicadores que sejam interessantes para a construção de ferramentas computacionais voltadas para a solução de problemas complexos na engenharia e na computação, bem como introduz dois modelos computacionais baseado nessas entidades a fim de observar e analisar o comportamento destes modelos sob a luz das propriedades dos replicadores naturais discutidas nesta dissertação.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Venyton Nathan Leandro Izidoro.pdf: 1903798 bytes, checksum: 9381a055579503451c2cb1fd8267f60f (MD5) Previous issue date: 2012-08-01 / The educational game Calangos is based on the ecological modeling of a real case of lizards that inhabit the Dunes of the Middle São Francisco River, in the state of Bahia - Brazil. The goal of the game is to enable students to interact with an environment that promotes a proper understanding of ecological and evolutionary processes. The game should serve as a tool to support the teaching and learning of ecology and evolution to high school students. For the Calangos Game to achieve this goal, central concepts of evolution and ecology should be properly incorporated in the game. Thus, the first scientific challenge of the project, in addition to the technological challenge of developing the game itself, is related to modeling the population dynamics and evolutionary biology in the context of Calangos. To investigate these aspects independently of the game, this dissertation proposes a simulator for Calangos, as well as a genetic-evolutionary model for the lizards. Furthermore, it performs a set of experiments that examine the ecology and evolution of the lizards in the proposed simulated environment. More specifically, four experimental scenarios and three difficulty levels for each environmental scenario are proposed to carefully analyze the dynamics of populations and the influence of the evolution on the fertility and longevity of lizards populations located within the simulated environment. The results clearly show that in a balanced environment without predators it is possible to observe a dynamic equilibrium of populations in a typical Lotka-Volterra model of population dynamics. On the other hand, it is also observed that in the most hostile environments containing large numbers of predators, the capability of evolution allows the lizard species to survive in the environment, which does not occur if the lizards evolution is disabled during the simulations. In the context of the Calangos game, the results presented here serve as the initial proof of concept necessary for the modeling of the lizards to be incorporated in the game. / O jogo eletrônico educativo Calangos é baseado na modelagem de um caso ecológico real relativo aos lagartos que habitam a região das Dunas do Médio São Francisco, no Estado da Bahia. O objetivo final do jogo é possibilitar ao estudante interagir com um ambiente que promova uma compreensão adequada de processos ecológicos e evolutivos da natureza. O jogo deve funcionar como ferramenta de apoio ao ensino e aprendizagem de ecologia e evolução no nível médio de escolaridade. Para que o Calangos atinja esse objetivo conceitos centrais de evolução e ecologia deverão ser incorporados adequadamente ao jogo. Nesse sentido, o primeiro desafio científico do projeto, que antecede aos desafios tecnológicos de desenvolvimento de jogos propriamente ditos, está relacionado à como modelar a dinâmica das populações e a biologia evolutiva no contexto do Calangos. Para investigar estes aspectos de forma independente do jogo, essa dissertação propõe um simulador para o Calangos, assim como uma modelagem genético-evolutiva para os lagartos e, na sequência, realiza um conjunto de experimentos que permitem analisar a ecologia e evolução dos lagartos no ambiente simulado. Mais especificamente, são propostos quatro cenários experimentais e três níveis de dificuldade ambiental para cada cenário, que permitirão analisar cuidadosamente a dinâmica das populações e influência da evolução na fecundidade e longevidade de populações de lagartos localizadas dentro do ambiente de simulação. Os resultados mostram que em um ambiente equilibrado e sem predadores é possível observar um equilíbrio dinâmico das populações, em um formato típico dos modelos clássicos de dinâmica populacional baseados nas equações de Lotka-Volterra. Por outro lado, observa-se também que em ambientes mais hostis contendo grande quantidade de predadores a capacidade de evolução dos lagartos permite a sobrevivência da espécie no ambiente, o que não ocorre caso os lagartos não possam evoluir durante as simulações. No contexto do jogo Calangos, os resultados apresentados aqui servem como a prova de conceito inicial necessária para a modelagem computacional dos lagartos a serem incorporados no jogo.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAFAEL SILVEIRA XAVIER.pdf: 6103968 bytes, checksum: 1d52ca1ae861fc2f471419697e81c42f (MD5) Previous issue date: 2015-09-16 / Universidade Presbiteriana Mackenzie / Currently, the natural sciences are taking advantage of information and computing concepts to investigate the structure of nature and the interrelationships among the various natural systems. Furthermore, scientists from various fields are arguing that nature performs computations and others argue that the basic structure of the physical world is based on informational and computational processes. Within this scenario, there is the Natural Computing, whose main premise is to assume that natural phenomena can be interpreted from a computational perspective and that these phenomena can be modeled computationally and applied in different scientific contexts. Although Natural Computing is committed with the computational interpretation of nature, there is no theoretical framework that leads to the explanation of natural systems from a computational perspective. In this context, this thesis proposes a Conceptual Framework that allows to computationally explain the structures and processes within natural systems. The Conceptual Framework is based on a set of concepts and macroconcepts and its formalization consists of two sets of tools: a conceptual map with its graphical view of macroconcepts and concepts and their relationships; and a set of UML diagrams to computationally modeling the structures, processes and subprocesses present in natural systems. Thus, the proposed Conceptual Framework brings an intuitive and visual way to understand the natural systems under a computational perspective and to guide the modeling of bioinspired algorithms. From the perspective of a bioinspired analysis of algorithms, modeling tools allow to view conceptual gaps in the algorithms. Finally, the proposed Conceptual Structure is used as a tool for the analysis and synthesis of bioinspired algorithms, more specifically to develop algorithms inspired by the behavior of bacteria. In this way, the proposed framework aims to build an analysis and synthesis tool to collaborate for the theoretical and interdisciplinary maturation of Natural Computing. / Atualmente, as ciências naturais estão se valendo de conceitos de informação e computação para investigar a estrutura da natureza e as inter-relações entre os diversos sistemas naturais. Além disso, cientistas de diversas áreas estão argumentando que a natureza realiza computações e outros defendem que a estrutura básica do mundo físico está fundamentada em processos informacionais e computacionais. Dentro deste cenário, existe a Computação Natural, cuja principal premissa é assumir que os fenômenos naturais podem ser interpretados sob uma perspectiva computacional e que esses fenômenos podem ser modelados computacionalmente e aplicados em diferentes contextos científicos. Embora a Computação Natural se comprometa com a interpretação computacional da natureza não existe um corpo teórico que permita explicar os sistemas naturais sob uma perspectiva computacional. Neste contexto, esta tese propõe uma Estrutura Conceitual, que explica computacionalmente as estruturas e processos presentes nos sistemas naturais. A Estrutura Conceitual é embasada em um conjunto de conceitos e macroconceitos e sua formalização consiste em dois conjuntos de ferramentas: um mapa conceitual que representa uma visualização gráfica dos macroconceitos e conceitos e suas relações; e um conjunto de diagramas UML para modelar computacionalmente as estruturas, processos e subprocessos presentes nos sistemas naturais. Desta forma, a Estrutura Conceitual proposta traz consigo uma forma intuitiva e visual de entender os sistemas naturais sob uma perspectiva computacional e de guiar a modelagem de algoritmos bioinspirados. Da perspectiva da análise de algoritmos bioinspirados, as ferramentas de modelagem permitem visualizar lacunas conceituais na engenharia dos algoritmos estudados. Por fim, a Estrutura Conceitual proposta é utilizada como ferramenta para o projeto e desenvolvimento (síntese) de algoritmos bioinspirados, mais especificamente para o desenvolvimento de algoritmos inspirados no comportamento das bactérias. Desta forma, a Estrutura Conceitual proposta visa a construção de um ferramental de análise e síntese que colabore para o amadurecimento teórico e interdisciplinar da Computação Natural.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-03-22T11:33:37Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1643585 bytes, checksum: 5ba2336704d1de91b41bbe323ef3781e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T11:33:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1643585 bytes, checksum: 5ba2336704d1de91b41bbe323ef3781e (MD5) Previous issue date: 2015-05-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this paper we discuss the problem of linear tting to experimental data using a method bio-inspired of optimization, i.e., it imitates the biological concepts attempt to nd optimal or suboptimal results. The method used is the genetic algorithm (GA), AG makes use of the theory of Darwinian evolution to nd the best route for the desired maximum point. Traditionally, the linear tting is made through the method of least squares. The method is e cient, but is di cult to justify the pre-calculus classes. Therefore, the alternative AG comes as a computationally exhaustive procedure, however easy justi cation for these classes. Thus, the purpose of this study is to compare the results of linear tting for some control scenarios using this methods and certify the quality of the adjustments obtained by the approximate method. At the end of the work it was found that the results are solid enough to justify the alternative method and the proposed use of this optimization process has the potential to spark interest in other areas of mathematics. / Neste trabalho abordaremos o problema de ajuste linear para dados experimentais através de um método de otimização bio-inspirado, isto é, que mimetiza conceitos biológicos na tentativa de buscar resultados ótimos ou sub-ótimos. O método utilizado é o algoritmo genético (AG), AG faz uso da teoria da evolução Darwiniana para buscar a melhor rota para o ponto de máximo desejado. Tradicionalmente, o ajuste linear é feito através do método de mínimos quadrados. Tal método é e ciente, porém é de difícil justi cativa para as turmas pré-cálculo. Diante disso, a alternativa do AG vem como um procedimento exaustivo computacionalmente, entretanto de fácil justi cativa para essas turmas. Assim, a proposta do trabalho é comparar os resultados de ajuste linear para alguns cenários de controle através dos dois métodos e certi car a qualidade dos ajustes obtidos pelo método aproximado. No nal do trabalho constatou-se que os resultados encontrados sÿo sólidos o bastante para justi car o método alternativo e que a proposta da utilização desse processo de otimização tem potencial para despertar interesse em outras áreas da matemática.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigo Arthur de Souza Pereira Lopes.pdf: 2274739 bytes, checksum: 9c19f5e6e3196f349ff838640ac37cc9 (MD5) Previous issue date: 2011-08-10 / Universidade Presbiteriana Mackenzie / With the constant growth in the quantity of websites, and consequently the increase in content availability throughout the Internet, the development of search mechanisms that enable access to reliable information has become a complex activity. In this sense, this work presents a revision on the behavior of search mechanisms, as well as the manner through which they map information, including the study of ontologies and knowledge bases, as well as forms of knowledge representation on the Internet. These models integrate the Semantic Web, which constitutes a proposal for the organization of information. Based on these elements, a search mechanism was developed for a specific domain: videogames. This mechanism is based on the classification of electronic games by specialized review websites, where one may extract information about select titles. As such, this work is divided in four stages. Firstly, data is extracted from the aforementioned websites for previously selected titles through the use of a webcrawler. Secondly, an analysis is performed on the obtained data on two fronts, utilizing natural computing as well as power-law concepts. Next, an ontology for videogames is constructed, with its subsequent publication in a knowledge base accessible to the software. Lastly, the implementation of the actual mechanism, which will make use of the knowledge base and bring the user suggestions pertaining to his search, such as titles or related characteristics intrinsic to games that may be evaluated relating to the search. This work also hopes to present itself as a useful model that may be utilized in different domains, such as movies, travel destinations, electronic appliances and software, among others. / Com o crescimento da quantidade de websites e, consequentemente, o aumento de conteúdo disponível na Internet, desenvolver sistemas de busca que possibilitem o acesso à informação confiável tornou-se uma atividade complexa. Desta forma, este trabalho apresenta uma revisão do funcionamento dos mecanismos de busca e das formas pelas quais a informação é mapeada, o que inclui o estudo de ontologias e bases de conhecimento, bem como de formas de representação de informação na Internet. Estes modelos integram a Web Semântica, que constitui uma proposta de organização de informação. Com base nestes elementos foi desenvolvido um sistema de busca de conteúdo em um domínio específico: jogos eletrônicos. Este pauta-se na classificação de websites especializados, de onde pode-se extrair informações das resenhas disponíveis sobre os títulos escolhidos. Para tanto, a proposta divide-se em quatro fases. A primeira relaciona-se à coleta de dados dos websites mencionados por meio da implementação de um webcrawler que realiza a extração de informações de uma lista de jogos pré-determinada. Em seguida é feito o tratamento e a análise dos dados por meio de duas abordagens, que utilizam-se de computação natural e conceitos de lei de potência. Além disso, foi feita a construção de uma ontologia para estes jogos e publicação destes dados em uma base de conhecimento acessível ao software. Por último, foi implementado um mecanismo de busca que faz uso da base de conhecimento e apresenta como resultado, ao usuário, sugestões pertinentes à sua busca, como títulos ou características relacionadas. Este trabalho ainda apresenta um modelo que pode ser utilizado em outros domínios, tais como filmes, destinos de viagens, eletrodomésticos, softwares, dentre outros.