[pt] Em reservatórios complexos com descontinuidades geológicas como falhas, os riscos na produção de petróleo e gás pelos métodos de injeção frequentemente utilizados são maiores. Um dos fenômenos que pode acarretar graves problemas de perda de produção e acidentes ambientais é a reativação de falhas geológicas. Isto ocorre devido às variações de tensões induzidas na formação, as quais podem ser suficientemente altas para reativar as falhas e modificar significativamente o comportamento do reservatório, gerando uma das situações mais críticas na indústria de petróleo. Nessa dissertação investiga-se através do método dos elementos finitos o fenômeno de reativação de falhas com base em modelos de representação explícita da falha através de elementos de interface. Adota-se ainda para efeitos de comparação uma modelagem da falha por meio de uma zona de falha através do conceito de contínuo equivalente. Uma metodologia com base em uma análise poro-elastoplástica desacoplada que permite estimar as pressões limite para a reativação durante a produção em reservatórios de petróleo de uma maneira versátil e eficiente foi empregada nas situações investigadas através do simulador Abaqus. Para tal, foram implementadas uma série de rotinas para incorporar ao programa Abaqus novos elementos de interface, governados pelo modelo constitutivo de Mohr-Coulomb. A metodologia apresentada foi avaliada e verificada através da simulação de um modelo sintético com falha normal comparando os resultados com uma solução analítica simplificada e com os resultados obtidos com o simulador de elementos finitos AEEPECD (Costa, 1984). São apresentados alguns exemplos de aplicação representando a falha com elementos de interface e como um contínuo equivalente. Os resultados obtidos nas análises demonstram a aplicabilidade da metodologia a problemas de campos reais. / [en] In complex reservoirs with geological discontinuities, such as faults, the risk in the production of oil and gas are increase by the injection methods frequently used. The injection and depletion processes induce stress variations in the formation. These can be high enough to reactivate faults and significantly modify the behavior of the reservoir, bringing on one of the most critical situations in the oil industry. In this context, this dissertation investigates the phenomenon of fault reactivation by employing the finite element method based on an explicit representation of the fault with interface elements. In addition, a fault zone model based on an equivalent continuum approach is adopted for comparison. The pressure limits during production of oil reservoirs considering fault reactivation are determined from pore-elastoplastic uncoupled analyses with the software Abaqus. With this purpouse, interfaces elements with Mohr-Coulomb constitutive model were implemented through user subroutine in Abaqus to represent, in an approximate way, the fault behavior. In addition, other tools were developed to facilitate the generation of the models to be analyzed. The presented methodology was evaluated and verified through the simulation of a synthetic model with a normal fault. The results were compared with a simplified analytical approach and the results obtained by finite element simulator AEEPECD (Costa, 1984). Some examples of applications are presented, in which faults are represented using interface elements and alternatively, through an equivalent continuum approach. The analysis results demonstrate the applicability of the methodology to real fields.

Os avanços tecnológicos da última década tem feito dos computadores um elemento de contribuição essencial para os processos de solução de problemas e de tomada de decisão cooperativos. Hoje, alem do interesse mantido nos sistemas de solução de problemas, cujo raciocínio a baseado no processo de decisão de um único individuo (conhecidos por SE's), o esforço das pesquisas, em Inteligência Artificial, esta centrado no sentido de conceber sistemas que permitam a interação cooperativa entre diversos indivíduos participantes do processo, sejam esses humanos ou sistemas computacionais. A solução de problemas cooperativos, dentro do escopo geral da Inteligência Artificial (IA), é assunto analisado sob dois aspectos diferentes. O primeiro, mais antigo, identifica, como agentes de um dialogo, o sistema computacional e o seu usuário, onde pesquisas estão centradas no estudo da interação homem-máquina. Os esforços desta área de pesquisa tem sido no sentido de conceber, aos sistemas, capacidades de comunicação muito mais ricas do que aquelas oferecidas por sistemas de solução de problemas tradicionais, isto é, permitir aos sistemas compartilhar a solução de um problema, tomando o usuário um agente muito mais ativo e participativo. O segundo aspecto situa-se na área de Inteligência Artificial Distribuída (IAD), uma nova concepção de IA que acompanha o avanço da tecnologia de desenvolvimento de maquinas paralelas e a difusão, em larga escala, de sistemas computacionais distribuídos. Seus esforços são no sentido de conceber sistemas compostos de múltiplos sub-sistemas, capazes de resolver problemas complexos autonomamente. de forma cooperativa. Este trabalho se insere no contexto da interação homem-máquina. São apresentados métodos e estratégias para o fornecimento de capacidades cooperativas ao sistema. A descrição de uma arquitetura para Sistemas Especialistas (SE), baseada em raciocínio meta-nível, é apresentada com o intuito de enriquecer as capacidades de explanação e aquisição de conhecimentos desses sistemas. Consideramos que as ferramentas de explanação e aquisição de conhecimentos são fundamentais para a construção de diálogos cooperativos entre o sistema e o usuário. A ferramenta de explanação é o componente do SE responsável pela geração de justificativas sobre as conclusões do sistema. Ela permite ao sistema tornar explicito o seu raciocínio, fornecendo capacidades de argumentação sobre a validade de suas conclusões. O sistema, através desta ferramenta, tem condições de explicar suas ações, conclusões. escolhas e perguntas feitas ao usuário, permitindo, dessa forma, ao próprio usuário. através de um diálogo cooperativo. comparar seus conhecimentos e estratégias. concordando ou discordando do sistema. A ferramenta de aquisição de conhecimento. outro modulo importante num processo cooperativo, permite ao sistema aprender incrementalmente, através da aquisição de novos conhecimentos, bem como da reestruturação de alguns conhecimentos ou regras com falhas. Analisa-se um problema real, cuja solução e concebida através da interação homem-máquina. embora, intuitivamente, seja apresentada uma abordagem multi-agente para o problema, no final deste trabalho, com o intuito de apontar a evolução que terá essa pesquisa. Como produto deste trabalho de pesquisa, desenvolveu-se, dentro do projeto Inteligência Artificial Distribuída do grupo de Inteligência Artificial do CPGCC da UFRGS. urn sistema denominado SETA. O sistema permite a criação de SE's dedicados a auxiliar o medico na prescrição farmacológica de qualquer grupo de patologia clinica. A representação do conhecimento aplicado foi desenvolvida com o intuito de facilitar a atividade de formulação de prescrições onde o conhecimento esta estruturado em níveis de representação que denotam os conhecimentos clínico e farmacológico separadamente. Cada SE, desenvolvido pelo SETA, permite oferecer justificativas claras ao usuário sobre a prescrição farmacológica indicada pelo sistema, através de explanações do tipo how. why e why not. Oferece, ainda, facilidades de aquisição de conhecimento, permitindo a modificação do conhecimento do sistema através de um modulo interativo, cuja interface foi construída no sentido de permitir uma comunicacc7o natural entre os agentes. ou seja. o sistema e o medico especialista. Resumindo, a interação cooperativa homem-máquina é concebida através das facilidades de explanação e aquisição de conhecimento, levando a incorporação explicita de meta-conhecimento ao sistema. / The technological advance of the past decade turned computers into an element of essential contribution for the cooperative problem-solving and decision-taking processes. Today, besides the interest kept in problem-solving systems, whose reasoning is based upon the process of decision of a single individual (known as ES), the effort of researchs in Artificial Intelligence is to create systems that allow cooperative interaction among various individuals participating in the process, these being either human beings or computer systems. The solution of cooperative problems, within the general scope of Artificial Intelligence, is a subject analysed under two different aspects. The first one, out of date, identifies the computer system and its user as agents in a dialogue, and the researches are concentrated on the study of man-machine interaction. The efforts in this area of research have been to grant the systems communication abilities much richer than those offered by tradicional problem-solving systems. that is, that allow the systems to share the solution of a problem. causing the user to be more active and participating. The second aspect is located in the area of Distributed Artificial Intelligence (DAI), a new conception of AI that goes with the improvement of the technology of development of parallel machines and the diffusion on a large scale of distributed computer systems. Efforts have been made to create systems made up of multiple sub-systems capable of solving complex problems by themselves, in a cooperative way. This work is inserted in the context of man-machine interaction. It presents methods and strategies to supply the system with cooperative abilities. The description of an architecture for Expert Systems (ES), based upon meta-level reasoning, is presented with the purpose of improving the abilities of explanation and knowledge acquisition of these systems. We consider explanation tools and knowledge acquisition to be fundamental to the construction of cooperative dialogues between the system and the user. The explanation tool is the ES component responsible for the generation of justifications about the system conclusions. It allows the system to make its reasoning explicit, providing it with arguing abilities about the effectiveness of its conclusions. The system. through this tool, is able to explain its actions, conclusions, choices and questions put to the user, thus allowing the user, through a cooperative dialogue, to compare his knowledge and strategies, to agree or disagree with the system. The knowledge acquisition tool, another important unit in a cooperative process, allows the system to learn more and more through the acquisition of new knowledge as well as through the restructuration of knowledge or rules that have failed. A real problem is analysed here and its solution is conceived through manmachine interaction. We also present, at the end of this work, a multi-agent approach for the problem, in order to show how this research will evolve. This research work resulted in the development, within the Distributed Artificial Intelligence project of the Artificial Intelligence group of the CPGCC of UFRGS, of a system called SETA. This system permits the creation of ES dedicated to help doctors prescribe medicines for any groups of clinical pathology. The knowledge representation used was developed with a view to facilitate the making of prescriptions, and the knowledge is organized in levels of representation that express clinical knowledge and pharmacological knowledge separately. Each ES developed by SETA can offer reasonable justifications to users about the pharmacological prescription indicated by the system through explanations such as how, why and why not. It is also ready to acquire knowledge. allowing the system to alter knowledge through an interactive unit whose interface was built to permit a natural communication between the agents. that is, the system and the medical specialist. In short, man-machine cooperative interaction is based upon readiness for explanation and knowledge acquisition, leading to an explicit assimilation of meta-knowledge by the system.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Ricardo Oliveira Bento.pdf: 2918294 bytes, checksum: c2c9ce234a8a9b66e73ef1e4d3f7c290 (MD5) Previous issue date: 2013-06-14 / Neste trabalho é apresentada uma metodologia para reconfiguração de redes inteligentes de energia elétrica, a qual consiste em uso de grafos para representação de redes elétricas, divisão de redes elétricas em zonas de proteção, manutenção de balanço de potência dentro das zonas de proteção, uso de inteligência computacional para rejeitar cargas menos prioritárias em situações de contingências e indicadores de desempenho que quantificam o resultado de uma reconfiguração. A metodologia proposta é aplicada a duas microrredes elétricas que são bem definidas na literatura a SPS de 8 barras e a CERTS modificada , a fim de validá-la. Para isso, foram simulados os vários cenários de falhas presentes na literatura. A seguir, foi proposta uma rede inteligente contendo duas microrredes semelhantes às supracitadas SPS e CERTS, as quais foram interconectadas eletricamente. Cada microrrede da rede inteligente proposta possui também conexões com o Sistema Elétrico de Potência (SEP), quando operando em estado normal. Além disso, a rede inteligente conta com dispositivos de armazenamento de energia (baterias) situados em pontos considerados estratégicos. Por fim, a metodologia de reconfiguração foi aplicada à rede inteligente proposta, onde foram simuladas falhas graves que isolaram as microrredes do SEP e, além disso, diminuíram consideravelmente a capacidade de geração de uma das microrredes. Com isso, simulou-se ainda a existência e a não existência de cooperação entre as microrredes e a existência e não existência dos dispositivos de armazenamento de energia. Logo, com o auxílio dos índices de desempenho propostos foi possível concluir que a existência de cooperação entre microrredes e/ou de dispositivos de armazenamento de energia ajudam a mitigar os impactos de contingência

[pt] O objetivo desse trabalho é avaliar o potencial técnico- econômico nacional da autogeração de energia elétrica. O levantamento desse potencial é realizado a partir do desenvolvimento de uma metodologia determinística para os clientes de alta tensão da concessionária LIGHT no estado do Rio de Janeiro, extrapolando-a para a estimativa do potencial brasileiro, através dos dados de consumo nacional. A geração distribuída é analisada a partir do atual estado da arte da tecnologia disponível para motores alternativos de combustão interna, ciclos Diesel e Otto. Os motores alternativos possuem tecnologia amplamente difundida, alta escala de produção, alta eficiência e baixo custo de investimento de aquisição, principalmente quando comparado a outras tecnologias de geração elétrica de pequeno e médio porte. Dessa forma, optou-se pela tecnologia dos motores alternativos como o mais adequado para a autogeração. Os motores alternativos têm grande potencial para servir de base para expansão da geração distribuída nacional. São considerados como alternativas de fontes energéticas para a autogeração, o óleo diesel e o gás natural. Para a operação dos motores ciclo Diesel foi considerada, além da hipótese de funcionamento pelo modo tradicional a óleo diesel, sua operação com um kit de conversão para combustível dual. Este permite uma substituição do óleo diesel pelo gás natural em torno de 80 por cento. Já para os motores alternativos ciclo Otto foi apenas considerada a utilização do energético gás natural. A viabilidade econômica do investimento em centrais de geração distribuída, é obtida quando traçado um paralelo entre o atual custo da energia elétrica que é fornecida pela concessionária e o custo da aquisição e operação do sistema de autogeração. O cálculo de viabilidade será dado por uma ótica estritamente econômica. Considerando-se que a atratividade do empreendimento seja dada por uma taxa interna de retorno do investimento mínima de 15 por cento a.a para um horizonte de 15 anos, é estimado que a geração distribuída possa representar 2,6 por cento da energia elétrica gerada nacionalmente ou cerca de 7.173 GWh/ano, concentrada principalmente para geração de horário de ponta. Os geradores a diesel representam 44,6 por cento desse total, os geradores dieselgás 55,2 por cento e os geradores a gás cerca de 0,2 por cento. Isto significa um consumo diário de 2,2 MMm3 de gás natural e 2.800 m3 de óleo diesel. De uma maneira geral a autogeração não se viabiliza economicamente para geração fora de ponta, em virtude do baixo custo da energia elétrica neste período. Em função da penetração do gás natural no mercado nacional, é realizada uma análise de sensibilidade entre custo desse energético e o aumento do potencial de geração distribuída nacional. Conclui-se, que a queda do preço do gás natural pode aumentar ainda mais o potencial de geração distribuída baseado nos geradores diesel-gás, além de também viabilizar os geradores gás. Finalmente são abordados e analisados os impactos e benefícios trazidos pela geração distribuída ao sistema atual de geração e transmissão nacional. / [en] The objective of this work is to evaluate the technical- economic potential of electric energy self-generation in Brazil. A deterministic methodology will be built for market evaluation. It will be based on a developed model for high voltage customers from LIGHT, located in state of Rio de Janeiro and extrapolated to establish the national market. The extrapolation will be made through the national consumption data. The distributed generation is analyzed from the state of the art of reciprocating internal combustion engines, Diesel and Otto cycles. These engines have widespread technology, high efficiency and offer low acquisition cost when compared with other small and medium scale gensets technologies. In that way, they were chosen, to be the alternatives for the distributed generation. The reciprocating engines have great potential to support the expansion of the distributed generation in Brazil. Diesel oil and natural gas are considered as the fuel alternatives for the gensets. Besides the usual diesel oil, used as fuel for diesel engines, it was considered the mix between diesel oil and natural gas. The mix is handled with an auxiliary conversion kit. It allows diesel oil being substituted around 80% by natural gas. It was only considered natural gas fuel for the gas engines. The economic feasibility of the investment in distributed generation is achieved when a comparison is made between the current cost of the electric energy, which is supplied by the local utility company, and the cost of acquisition and operation of the self generation system. The feasibility will be given by a strict economic aspect. Considering the attractiveness for the enterprise, it is given by a minimum internal rate of return of 15 percent per year in a horizon of 15 years. It is estimated that the national distributed generation can represent 2.6 percent of all national electric generation or 7,173 GWh/year. Mainly for generation at peak hours. The diesel oil gensets represents 44.6 percent of that total, the diesel-gas gensets 55.2 percent and the gas gensets around 0.2 percent. Meaning a daily consumption of 2.2 MMm3 of natural gas and 2,800 m3 of oil diesel. Self generation isn`t economic feasible at off-peak hours, because the low tariff value. For the perspective of expansion of the natural gas net distribution in Brazil, a sensibility analysis was accomplished between the natural gas cost and increase of the national distributed generation market. It is concluded that if the natural gas cost less, the national distributed generation market would grow, based mainly in diesel-gas and gas gensets. Finally, the impacts and benefits brought by distributed generation in the current scenery of national generation and transmission systems were analyzed.

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[pt] Sistemas publish-subscribe são definidos por seu modelo básico de comunicação. No entanto, a maior parte dos sistemas publish-subscribe existentes incorpora outros mecanismos em sua implementação. Este trabalho busca um melhor entendimento de sistemas publish- subscribe, definindo uma arquitetura onde diferentes camadas agrupam decisões e construções relacionadas. Baseado nesta arquitetura, descrevemos um sistema desenvolvido em Lua que utiliza uma tabela hash distribuída como base. O sistema se diferencia dos sistemas publish-subscribe monolíticos e tem como foco generalidade, flexibilidade e extensibilidade. / [en] Publish-subscribe systems are defined by its communication model. However, most of the existent publish-subscribe systems incorporate other mechanisms in their implementation. This work seeks a better understanding of publish-subscribe systems, defining an architecture where different layers group related decisions and constructions. Based on this architecture, we describe a system developed in Lua that uses a distributed hash table as its base. The system differs in its architecture from monolithic publish-subscribe systems and focus on generality, flexibility and extensibility.

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.

O grande salto tecnológico ocorrido nos últimos decênios em áreas como a informática e as telecomunicações já começa a causar uma verdadeira revolução social. Com o advento da Internet, a possibilidade de substituir a presença física de pessoas por assistentes inteligentes ou agentes é uma realidade que começa a tomar forma. O objetivo principal deste trabalho é definir como deve ser feita a interação entre agentes, nas sociedades de agentes dentro da Internet. Para tanto, é apresentada uma proposta de arquitetura geral para coordenar a interação de agentes na Internet, de forma a possibilitar, entre outros, a localização de agentes, a conexão entre os agentes, a identificação de agentes (nomes de agentes, função e endereços destes na rede) sem que ocorra a repetição de nomes na sociedade, a entrada e saída de agentes da sociedade, a troca de mensagens entre os agentes e a procura de agentes com determinadas características. Inicialmente, é apresentada uma visão geral sobre Inteligência Artificial Distribuída, área em que o trabalho se insere, e alguns exemplos de aplicações agentes. A seguir, as principais características da linguagem Java são introduzidas, por ser a linguagem utilizada nas implementações realizadas. Estas implementações foram feitas, a nível de protótipos, para permitir a obtenção de experiência no trabalho com agentes. Toda a programação destes agentes foi feita utilizando a linguagem Java, e a sua escolha como linguagem para estas implementações, foi feita devido a características próprias. Por exemplo. a linguagem Java é independente da plataforma de trabalho, o que no caso de programação para Internet, torna-se um característica muito desejável. Após, dois sistemas para o desenvolvimento de agentes na Internet são: apresentados em suas principais características do ponto de vista da arquitetura geral. Estes sistemas são o SodaBot e o sistema Java Agent Template. Este último totalmente implementado com a utilização da linguagem Java. Finalmente, apresenta-se em detalhes a arquitetura proposta, com um exemplo de utilização e perspectivas para a continuação do trabalho. O resultado obtido com todos os estudos realizados diz respeito a proposta de uma arquitetura que tem por objetivo permitir coordenar a interação entre os agentes que vierem a ser implementados na Internet. Toda a proposta foi acompanhada por estudos reais da viabilidade da implementação futura da arquitetura. / Technological breakthroughs which occurred in the last decades in areas such as Computer Science and Telecommunications have started to cause an undeniable social revolution. With the Internet, the possibility of replacing the physical presence of people by intelligent assistants or agents is now becoming a reality. This thesis aims at defining how the interaction among agents in the Internet should be achieved. An architecture to coordinate the interaction of agents in the Internet is presented, so as to make it possible, among other things, the localization of agents, the connection among agents, the identification of agents (their names, function, and addresses in the net), the way in and the way out of a gents of the society, the exchange of messages among agents and the search for agents with specific characteristics. First, a general view on Distributed Artificial Intelligence, the area in which this work is inserted, and some examples of agents are given. Next, the main characteristics of the Java language are introduced, since it is the language used in the implementations carried out. These implementations accomplished were prototypes which aim at gaining experience in the work with agents. All the programming of these a gents was carried out using the Java language, which was chosen for these implementations due to its characteristics. For example, the Java lan guage is Architecture Neutral, which in the case of programming for the Internet, becomes very desirable. After that, the main characteristics of two systems for the development of agents in the Internet, concerning their general architecture, were presented. These systems are SodaBot and Java Agent Template, the latter being totally implemented in the Java language. Finally, the architecture which was proposed is described in detail with an example of utilization and perspectives for a continuation of the work. The result obtained from this work is related to the proposal of an architecture which aims at making it possible to coordinate the interaction among agents which will be implemented in the Internet. The entire proposal was accompanied by studies of the feasibility of a future implementation of this architecture.

Este trabalho encontra-se situado na área de Inteligência Artificial, mais especificamente na modelagem de Sistemas Multiagentes destinados à simulação social. A área de pesquisa de simulação social baseada em agentes é uma área recente e bastante promissora. Por tratar de problemas extremamente complexos, existe a necessidade de criar modelos e abstrações para possibilitar sua realização. Dando continuidade a trabalhos anteriores, esta tese pretende consolidar uma nova versão do modelo MAS-SOC, destinado à definição de simulações sociais baseada em Sistemas Multiagentes Situados, com organizações que funcionam em ambientes determinados (organizações situadas). É proposta uma abordagem integrada, que conecta de maneira forte as entidades agentes, organizações e ambiente, sendo os agentes, o ambiente e as estruturas da organização tratadas como entidades de primeira ordem. A definição do ambiente é feita através da linguagem ELMS, estendida com uma infraestrutura normativa. Esta infraestrutura normativa é composta basicamente por objetos normativos e espaços normativos que permitem a distribuição espacial da informação normativa no ambiente, possibilitando a contextualização das normas que os agentes devem seguir em um escopo espacial determinado. A contextualização das normas facilita a sua operacionalização e a verificação de conformidade, reduzindo também a possibilidade de interpretações errôneas das normas. Com isso, a infraestrutura normativa conecta ambiente físico à estrutura da organização do sistema multiagente. Além disso, o modelo proposto usa um esquema mínimo de definição das organizações para armazenar informações e restrições que o projetista da simulação prefira representar desta forma. Esta maneira integrada de modelar os sistemas multiagentes, associando a organização ao espaço em que a organização deve funcionar, pode facilitar a modelagem de grandes sistemas, pois o conceito de espaço normativo permite que a modelagem seja feita através da partição do ambiente físico em módulos onde as atividades da organização situada são realizadas. Assim, o modelo trata de forma bastante prática o uso das normas organizacionais que podem ser representadas através de objetos normativos. Esta forma de representação possibilita aos agentes decidirem sobre a aderência as normas, já que estas não estão embutidas no mecanismo de raciocínio dos agentes. Além disso, a forma contextualizada das normas facilita raciocínio sobre elas e possibilita a aderência a normas previamente desconhecidas pelos agentes. / This work is situated in the research area of Artificial Intelligence, specifically the modelling of Multi-agent systems for social simulation. The research area of agent based social simulation is a recent and interesting area. In order to handle with its very complex problems, it requires the development of models and abstractions to make possible its realisation. Continuing previous works, this thesis aims to consolidate extensions to the MAS-SOC model, in order to turn it into a suitable model for the social simulation based on situated multi-agent systems with organizations that operate in determined environments (situated organisations). It is proposed an integrated approach in which multiagent entities such as agents, organisations and environments are strongly connected to each other, and the environment and the organisational structures being treated as first order entities. The definition of the environment is made with the use of the ELMS language, which have been extended with a normative infrastructure. The normative infrastructure is composed essentially by normative objects and normative places, which are means for the spatial distribution of the normative information over the environment, allowing the contextualisation of the norms in a bounded spatial scope. The norms being bounded in a specific spatial scope facilitates its operationalisation and conformity checks, also reducing the possibilities of norms misinterpretations. Thus, the normative infrastructure connects the physical environment to the organisational structures of the multiagent system. The thesis proposes that this integrated approach to model multi-agent systems may ease the modelling of large scale systems, since it allows the partition of the environment in a modular way, facilitating the operationalisation and verification of the adequacy of the structure of an organisation to the physical space where it is located, and also reducing the possibility of the misinterpretations of norms by the agents, through the contextualisation of norms. Also, the proposed scheme uses a minimal structure for the definition of the organisations in order to store information that the simulation designer prefers to represent in such way. Further, the proposed approach allows a very practical way to use of norms in a physical environment, by allowing the agents to reason about following a norm abiding behaviour or not, since the norms are not hard-wired in their reasoning mechanisms, and its contextualized form facilitates that agents reason about adhering to norms that were previously unknown to them.

Os avanços tecnológicos da última década tem feito dos computadores um elemento de contribuição essencial para os processos de solução de problemas e de tomada de decisão cooperativos. Hoje, alem do interesse mantido nos sistemas de solução de problemas, cujo raciocínio a baseado no processo de decisão de um único individuo (conhecidos por SE's), o esforço das pesquisas, em Inteligência Artificial, esta centrado no sentido de conceber sistemas que permitam a interação cooperativa entre diversos indivíduos participantes do processo, sejam esses humanos ou sistemas computacionais. A solução de problemas cooperativos, dentro do escopo geral da Inteligência Artificial (IA), é assunto analisado sob dois aspectos diferentes. O primeiro, mais antigo, identifica, como agentes de um dialogo, o sistema computacional e o seu usuário, onde pesquisas estão centradas no estudo da interação homem-máquina. Os esforços desta área de pesquisa tem sido no sentido de conceber, aos sistemas, capacidades de comunicação muito mais ricas do que aquelas oferecidas por sistemas de solução de problemas tradicionais, isto é, permitir aos sistemas compartilhar a solução de um problema, tomando o usuário um agente muito mais ativo e participativo. O segundo aspecto situa-se na área de Inteligência Artificial Distribuída (IAD), uma nova concepção de IA que acompanha o avanço da tecnologia de desenvolvimento de maquinas paralelas e a difusão, em larga escala, de sistemas computacionais distribuídos. Seus esforços são no sentido de conceber sistemas compostos de múltiplos sub-sistemas, capazes de resolver problemas complexos autonomamente. de forma cooperativa. Este trabalho se insere no contexto da interação homem-máquina. São apresentados métodos e estratégias para o fornecimento de capacidades cooperativas ao sistema. A descrição de uma arquitetura para Sistemas Especialistas (SE), baseada em raciocínio meta-nível, é apresentada com o intuito de enriquecer as capacidades de explanação e aquisição de conhecimentos desses sistemas. Consideramos que as ferramentas de explanação e aquisição de conhecimentos são fundamentais para a construção de diálogos cooperativos entre o sistema e o usuário. A ferramenta de explanação é o componente do SE responsável pela geração de justificativas sobre as conclusões do sistema. Ela permite ao sistema tornar explicito o seu raciocínio, fornecendo capacidades de argumentação sobre a validade de suas conclusões. O sistema, através desta ferramenta, tem condições de explicar suas ações, conclusões. escolhas e perguntas feitas ao usuário, permitindo, dessa forma, ao próprio usuário. através de um diálogo cooperativo. comparar seus conhecimentos e estratégias. concordando ou discordando do sistema. A ferramenta de aquisição de conhecimento. outro modulo importante num processo cooperativo, permite ao sistema aprender incrementalmente, através da aquisição de novos conhecimentos, bem como da reestruturação de alguns conhecimentos ou regras com falhas. Analisa-se um problema real, cuja solução e concebida através da interação homem-máquina. embora, intuitivamente, seja apresentada uma abordagem multi-agente para o problema, no final deste trabalho, com o intuito de apontar a evolução que terá essa pesquisa. Como produto deste trabalho de pesquisa, desenvolveu-se, dentro do projeto Inteligência Artificial Distribuída do grupo de Inteligência Artificial do CPGCC da UFRGS. urn sistema denominado SETA. O sistema permite a criação de SE's dedicados a auxiliar o medico na prescrição farmacológica de qualquer grupo de patologia clinica. A representação do conhecimento aplicado foi desenvolvida com o intuito de facilitar a atividade de formulação de prescrições onde o conhecimento esta estruturado em níveis de representação que denotam os conhecimentos clínico e farmacológico separadamente. Cada SE, desenvolvido pelo SETA, permite oferecer justificativas claras ao usuário sobre a prescrição farmacológica indicada pelo sistema, através de explanações do tipo how. why e why not. Oferece, ainda, facilidades de aquisição de conhecimento, permitindo a modificação do conhecimento do sistema através de um modulo interativo, cuja interface foi construída no sentido de permitir uma comunicacc7o natural entre os agentes. ou seja. o sistema e o medico especialista. Resumindo, a interação cooperativa homem-máquina é concebida através das facilidades de explanação e aquisição de conhecimento, levando a incorporação explicita de meta-conhecimento ao sistema. / The technological advance of the past decade turned computers into an element of essential contribution for the cooperative problem-solving and decision-taking processes. Today, besides the interest kept in problem-solving systems, whose reasoning is based upon the process of decision of a single individual (known as ES), the effort of researchs in Artificial Intelligence is to create systems that allow cooperative interaction among various individuals participating in the process, these being either human beings or computer systems. The solution of cooperative problems, within the general scope of Artificial Intelligence, is a subject analysed under two different aspects. The first one, out of date, identifies the computer system and its user as agents in a dialogue, and the researches are concentrated on the study of man-machine interaction. The efforts in this area of research have been to grant the systems communication abilities much richer than those offered by tradicional problem-solving systems. that is, that allow the systems to share the solution of a problem. causing the user to be more active and participating. The second aspect is located in the area of Distributed Artificial Intelligence (DAI), a new conception of AI that goes with the improvement of the technology of development of parallel machines and the diffusion on a large scale of distributed computer systems. Efforts have been made to create systems made up of multiple sub-systems capable of solving complex problems by themselves, in a cooperative way. This work is inserted in the context of man-machine interaction. It presents methods and strategies to supply the system with cooperative abilities. The description of an architecture for Expert Systems (ES), based upon meta-level reasoning, is presented with the purpose of improving the abilities of explanation and knowledge acquisition of these systems. We consider explanation tools and knowledge acquisition to be fundamental to the construction of cooperative dialogues between the system and the user. The explanation tool is the ES component responsible for the generation of justifications about the system conclusions. It allows the system to make its reasoning explicit, providing it with arguing abilities about the effectiveness of its conclusions. The system. through this tool, is able to explain its actions, conclusions, choices and questions put to the user, thus allowing the user, through a cooperative dialogue, to compare his knowledge and strategies, to agree or disagree with the system. The knowledge acquisition tool, another important unit in a cooperative process, allows the system to learn more and more through the acquisition of new knowledge as well as through the restructuration of knowledge or rules that have failed. A real problem is analysed here and its solution is conceived through manmachine interaction. We also present, at the end of this work, a multi-agent approach for the problem, in order to show how this research will evolve. This research work resulted in the development, within the Distributed Artificial Intelligence project of the Artificial Intelligence group of the CPGCC of UFRGS, of a system called SETA. This system permits the creation of ES dedicated to help doctors prescribe medicines for any groups of clinical pathology. The knowledge representation used was developed with a view to facilitate the making of prescriptions, and the knowledge is organized in levels of representation that express clinical knowledge and pharmacological knowledge separately. Each ES developed by SETA can offer reasonable justifications to users about the pharmacological prescription indicated by the system through explanations such as how, why and why not. It is also ready to acquire knowledge. allowing the system to alter knowledge through an interactive unit whose interface was built to permit a natural communication between the agents. that is, the system and the medical specialist. In short, man-machine cooperative interaction is based upon readiness for explanation and knowledge acquisition, leading to an explicit assimilation of meta-knowledge by the system.