Made available in DSpace on 2015-03-05T13:59:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 22 / Hewlett-Packard Brasil Ltda / O presente trabalho se insere no contexto da simulação dos comportamentos e das interações entre grupos de humanos virtuais, e tem por objetivo maior, propor, estudar e avaliar um modelo multi-agente cooperativo utilizando um modelo de Reputação e Interação. Nesta dissertação visamos realizar um estudo sobre: (1) questões relacionadas à reputação, formação de grupos e relacionamentos em sistemas multi-agentes, considerando a cooperação, a traição e a confiança nas relações entre agentes; (2) o uso da simulação do problema do IPD (Iterated Prisoner’s Dilemma, um problema clássico estudado na área da Teoria dos Jogos) como ferramenta para a análise do desempenho do comportamento de agentes, individualmente e em grupos; (3) um modelo de agente capaz de incluir em seu modelo atributos relacionados com a sua reputação, persona-lidade e capacidade de influenciar outros agentes; (4) o estudo da interação agente x agente e de seu impacto no comportamento dos agentes junto ao problema do IPD. Mais específicamente, nes / This work was developed in the context of human behavioral simulation and group interaction study. Our main goal was to propose, to study, to simulate and to evaluate a cooperative multi-agent model based on Interaction and Reputation models. This Master Thesis aims to study and discuss about: (1) questions related to multi-agent systems concerning reputation, agents grouping and relationships between agents (cooperation, betray, trust); (2) the adoption of the simulated IPD (Iterated Prisoner’s Dilemma – a classical problem studied in Game Theory) as a tool for agents’ behavior analysis, which act individually or in groups; (3) a behavioral agent model that includes attributes and properties, as for example, reasoning about reputation, personality and ability to influence (or be influenced) by other agents; (4) the agent x agent interaction, considering different agent behaviors, analyzing the impact of their behaviors when faced to the Iterated Prisoner’s Dilemma problem. In this work we propose an experime

Este trabalho foi elaborado considerando conceitos de quatro áreas de pesquisa: ciência da computação, ciência cognitiva, ciência da informação e comunicação social. A contribuição principal aqui se dá em definir agentes minimamente cognitivos que participam ativamente na dinâmica do fluxo de informações, sofrendo influência das mensagens que recebem e também interferindo no que irá passar adiante. O modelo contempla tanto características relacionadas ao ambiente e sociedade, definidos usando ontologias, quanto à mente, arquitetura e funcionamento dos agentes. Cada personagem possui três módulos de decisão, podendo acessar meios de comunicação em massa, assimilar informações recebidas e também falar com seus amigos. Para o módulo de assimilação, estão apresentadas quatro formas que os agentes podem usar para avaliar as informações que recebem. Primeiramente foi elaborada uma função, depois foram definidas três máquinas de estados finitos, aumentando gradativamente a complexidade e a interdependência entre os parâmetros envolvidos em cada uma. Foi também elaborada uma função adaptativa, a qual a partir de uma regra definida pelo usuário para a troca entre as máquinas de estado que os agentes dispõem, propiciou resultados satisfatórios mesmo nos casos onde alguma das máquinas de estado apresentou deficiências. Visando reproduzir uma situação inspirada na vida real, estão apresentados resultados de uma versão combinada (definida pelo autor) onde foram considerados três grupos e a possibilidade de acesso a meios de comunicação em massa e/ou troca de mensagens entre amigos. Usando o modelo como base, um simulador foi desenvolvido onde é possível ter não só uma visão global da dinâmica que está acontecendo na sociedade, mas também o que alguns agentes ficam sabendo e que podem falar sobre. Os estudos de caso visaram comparar as diferentes formas de assimilação de informações que os agentes podem usar (elaboradas pelo autor), avaliar a influência da variação de alguns parâmetros e reproduzir a dinâmica do fluxo de informações em redes sociais, a comparando com o que acontece quando se tem a divulgação broadcast. / This work was developed considering concepts of four research areas: computer science, cognitive science, information science and social communication. The main contribution here is to define minimally cognitive agents who actively participate in dynamic of information flow interfering on the messages received and are being affected by them. The model consider characteristics related to the environment and the society, defined by using ontologies, and the \"mind\", architecture and functioning of the agents. Each character has three decision modules. They can access means of mass communication, assimilate information received and talk to their friends. To the assimilation module were presented four forms that agents can evaluate received information, a function, and three finite state machines (FSM). They were elaborated increasing the complexity. After, it was developed an adaptive function, in which using a rule the user define how to exchange between the finite state machines that agents have. This function provided satisfactory results even in cases where some of the FSMs presented problems. Aiming to reproduce a situation inspired in real life a combined version was defined by the author, in where were considered three groups that can access means of mass communication and / or talk to their friends. Based on the model, a simulator was developed in which there are not only an overview of the society dynamics, but also what agents learn and what they can talk about. The case studies were performed aiming to compare the different assimilation forms (developed by the author), to evaluate the influence of some parameters variation and to reproduce the dynamics of information flow, comparing the influence of a social network communication and the mass communication activity.

O trabalho reúne características relacionadas aos escopos de pesquisa de Vida e Inteligência Artificial, Ciência Cognitiva, e Realidade Virtual. O objetivo primordial é a concepção de um modelo de comportamento autônomo e adaptativo que permita a interação do personagem virtual num ambiente, mesmo dispondo de informações incertas e vagas. Sob esse intuito o projeto desenvolve a conciliação de recursos para tratarem a idéia de racionalizar sobre tais incertezas, promovendo assim, a capacidade de agir assumindo-se alguns riscos decorrentes desse caráter inexato. Por conseqüência, os humanos virtuais são capazes de observarem o ambiente no qual se situam, apresentarem representações internas e racionalizadas dessas informações incertas, que no trabalho são levantadas como crenças, e ainda tomarem decisões baseadas nessas informações. Através do processo de decisão o personagem é capaz de reavaliar as suas crenças; implicando em um comportamento maduro em decorrência dos procedimentos usados para deliberar e realizar ações em um ambiente virtual. / This work puts together features related to the research areas of Artificial Life, Artificial Intelligence, Cognitive Science and Virtual Reality. The main goal of this work is the conception of an adaptive and autonomous behavior model which alows the interaction, even with uncertain information, between a virtual character and an environment. Therefore, resources are organized to be handled rationally with uncertainties, thus, the ability to act assuming some risks of this inexact aspect are granted. The results enable the virtual humans to observe their environment, to present internal and rationalized representations of this uncertain information, represented in this work as beliefs, and taking decisions based on this information. Through the decision process, the character can re-evaluate its beliefs; which imply in a mature behavior, as a consequence of how procedures are used to deliberate and to perform actions in a virtual environment.

O trabalho reúne características relacionadas aos escopos de pesquisa de Vida e Inteligência Artificial, Ciência Cognitiva, e Realidade Virtual. O objetivo primordial é a concepção de um modelo de comportamento autônomo e adaptativo que permita a interação do personagem virtual num ambiente, mesmo dispondo de informações incertas e vagas. Sob esse intuito o projeto desenvolve a conciliação de recursos para tratarem a idéia de racionalizar sobre tais incertezas, promovendo assim, a capacidade de agir assumindo-se alguns riscos decorrentes desse caráter inexato. Por conseqüência, os humanos virtuais são capazes de observarem o ambiente no qual se situam, apresentarem representações internas e racionalizadas dessas informações incertas, que no trabalho são levantadas como crenças, e ainda tomarem decisões baseadas nessas informações. Através do processo de decisão o personagem é capaz de reavaliar as suas crenças; implicando em um comportamento maduro em decorrência dos procedimentos usados para deliberar e realizar ações em um ambiente virtual. / This work puts together features related to the research areas of Artificial Life, Artificial Intelligence, Cognitive Science and Virtual Reality. The main goal of this work is the conception of an adaptive and autonomous behavior model which alows the interaction, even with uncertain information, between a virtual character and an environment. Therefore, resources are organized to be handled rationally with uncertainties, thus, the ability to act assuming some risks of this inexact aspect are granted. The results enable the virtual humans to observe their environment, to present internal and rationalized representations of this uncertain information, represented in this work as beliefs, and taking decisions based on this information. Through the decision process, the character can re-evaluate its beliefs; which imply in a mature behavior, as a consequence of how procedures are used to deliberate and to perform actions in a virtual environment.

Este trabalho foi elaborado considerando conceitos de quatro áreas de pesquisa: ciência da computação, ciência cognitiva, ciência da informação e comunicação social. A contribuição principal aqui se dá em definir agentes minimamente cognitivos que participam ativamente na dinâmica do fluxo de informações, sofrendo influência das mensagens que recebem e também interferindo no que irá passar adiante. O modelo contempla tanto características relacionadas ao ambiente e sociedade, definidos usando ontologias, quanto à mente, arquitetura e funcionamento dos agentes. Cada personagem possui três módulos de decisão, podendo acessar meios de comunicação em massa, assimilar informações recebidas e também falar com seus amigos. Para o módulo de assimilação, estão apresentadas quatro formas que os agentes podem usar para avaliar as informações que recebem. Primeiramente foi elaborada uma função, depois foram definidas três máquinas de estados finitos, aumentando gradativamente a complexidade e a interdependência entre os parâmetros envolvidos em cada uma. Foi também elaborada uma função adaptativa, a qual a partir de uma regra definida pelo usuário para a troca entre as máquinas de estado que os agentes dispõem, propiciou resultados satisfatórios mesmo nos casos onde alguma das máquinas de estado apresentou deficiências. Visando reproduzir uma situação inspirada na vida real, estão apresentados resultados de uma versão combinada (definida pelo autor) onde foram considerados três grupos e a possibilidade de acesso a meios de comunicação em massa e/ou troca de mensagens entre amigos. Usando o modelo como base, um simulador foi desenvolvido onde é possível ter não só uma visão global da dinâmica que está acontecendo na sociedade, mas também o que alguns agentes ficam sabendo e que podem falar sobre. Os estudos de caso visaram comparar as diferentes formas de assimilação de informações que os agentes podem usar (elaboradas pelo autor), avaliar a influência da variação de alguns parâmetros e reproduzir a dinâmica do fluxo de informações em redes sociais, a comparando com o que acontece quando se tem a divulgação broadcast. / This work was developed considering concepts of four research areas: computer science, cognitive science, information science and social communication. The main contribution here is to define minimally cognitive agents who actively participate in dynamic of information flow interfering on the messages received and are being affected by them. The model consider characteristics related to the environment and the society, defined by using ontologies, and the \"mind\", architecture and functioning of the agents. Each character has three decision modules. They can access means of mass communication, assimilate information received and talk to their friends. To the assimilation module were presented four forms that agents can evaluate received information, a function, and three finite state machines (FSM). They were elaborated increasing the complexity. After, it was developed an adaptive function, in which using a rule the user define how to exchange between the finite state machines that agents have. This function provided satisfactory results even in cases where some of the FSMs presented problems. Aiming to reproduce a situation inspired in real life a combined version was defined by the author, in where were considered three groups that can access means of mass communication and / or talk to their friends. Based on the model, a simulator was developed in which there are not only an overview of the society dynamics, but also what agents learn and what they can talk about. The case studies were performed aiming to compare the different assimilation forms (developed by the author), to evaluate the influence of some parameters variation and to reproduce the dynamics of information flow, comparing the influence of a social network communication and the mass communication activity.

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:56:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 30 / Nenhuma / Este trabalho apresenta um modelo de percepção de dados não visíveis (por exemplo, olfativas e auditivas) para humanos virtuais baseado em informações puramente geométricas existentes em ambientes virtuais. Esta proposta procurou contextualizar vários tópicos de pesquisa no que diz respeito a agentes autônomos em ambientes virtuais e suas capacidades de percepção. Procurou-se, através da área da visão sintética, encontrar métodos que pudessem ser generalizados para que outros sentidos pudessem ser simulados. O objetivo principal deste modelo é possibilitar que o agente possa identificar diferentes ocorrências de eventos dentro de um ambiente virtual, no que diz respeito às informações não necessariamente visuais, como por exemplo, a presença de cheiros ou barulhos. Para o modelo, foram buscados métodos que proporcionem um bom desempenho computacional e que sejam facilmente generalizados e implementados de maneira a prover métodos de percepção a multidões de humanos virtuais / This work presents a perception data model which deals with not visible information (such as hearing and smelling). This model is based on geometric information that exists in the virtual environment. This proposal also identifies several research topics related to autonomous agents in virtual environments and their perception abilities. Investigations in synthetic vision area allows to find methods that could be generalized in order to be used for other sensors. Therefore, the main objective of this model is to allow to the agents the possibility of identifying different events, into a virtual environment, not necessarily visual data. For instance, the presence of smell and noise. In addition, we propose methods which aims to provide a good computational performance and which can be generalized and implemented in a way that they can provide the perception methods to virtual human beings.

Submitted by PPG Ci?ncia da Computa??o (ppgcc@pucrs.br) on 2018-09-13T13:02:14Z No. of bitstreams: 1 ESTEVAO SMANIA TESTA_DIS.pdf: 3237172 bytes, checksum: d5aadd66e71bcae6b9ef00c5c31e0e5a (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-09-14T19:04:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ESTEVAO SMANIA TESTA_DIS.pdf: 3237172 bytes, checksum: d5aadd66e71bcae6b9ef00c5c31e0e5a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-14T19:26:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ESTEVAO SMANIA TESTA_DIS.pdf: 3237172 bytes, checksum: d5aadd66e71bcae6b9ef00c5c31e0e5a (MD5) Previous issue date: 2018-03-15 / Planos de evacua??o t?m sido historicamente usados como uma medida de seguran?a para a constru??o de edif?cios. Os simuladores existentes requerem ambientes 3D totalmente modelados e tempo suficiente para preparar e simular cen?rios. Uma vez que a quantidade de pessoas pode mudar ao longo do tempo, v?rias simula??es s?o frequentemente necess?rias para gerar um plano de evacua??o otimizado. Neste documento ? apresentado uma nova abordagem para estimar os dados resultantes de um dado cen?rio de evacua??o sem simula-lo de fato. Para tal o ambiente ? dividido o ambiente em salas modulares com configura??es diferentes, em um estilo divis?o e conquista. Em seguida, uma rede neural artificial ? treinada para estimar os dados desejados de uma sala sozinha. Ap?s coletar os dados estimados de cada sala, uma heur?stica capaz de agregar informa??es por sala ? desenvolvida para que o ambiente completo possa ser devidamente estimado. Esse m?todo apresenta erros dentro da margem de 30% quando comparado o tempo de evacua??o em um ambiente real e complexo. Al?m disso, n?o ? necess?rio modelar o ambiente 3D, aprender como configurar um simulador de multid?es e o tempo computacional para estimar ? instant?neo quando comparado ao melhor caso de um simulador de multid?es. / Evacuation plans have been historically used as a safety measure for the construction of buildings. The existing simulators require fully-modeled 3D environments and enough time to prepare and simulate scenarios. Since the amount of people in a given simulated scenario can change over time, several simulations are often required in order to generate an optimal evacuation plan. With that in mind, we present in this paper a novel approach to estimate the resulting data of a given evacuation scenario without actually simulating it. For such, we divide the environment into modular rooms with different configurations, in a divide-and-conquer fashion. Next, we train an artificial neural network to estimate all required data regarding the evacuation of a single room. After collecting the estimated data from each room, we developed a heuristic capable of aggregating per room information so the full environment can be properly evaluated. Our method presents errors within the 30% margin when compared to evacuation time in a real and complex environment. In addition, it is not necessary to model the 3D environment, learn how to use and configure a crowd simulator, and the computational time to estimate is instantaneous when compared to a best case real-time crowd simulator.