Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-04-28T19:02:32Z No. of bitstreams: 1 Agnaldo Martins Rodrigues.pdf: 3935190 bytes, checksum: 46b1f019444554c37a2d064289176869 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-28T19:02:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Agnaldo Martins Rodrigues.pdf: 3935190 bytes, checksum: 46b1f019444554c37a2d064289176869 (MD5) Previous issue date: 2014-01-31 / Nenhuma / Com o uso crescentedas tecnologias de informação e comunicação na área educacional, torna-se cada vez mais necessária a criação de ferramentas de apoio ao professor, capazes de auxiliá-lo no planejamento e execução das aulas, bem como no acompanhamento do processo de ensino-aprendizagem. Em alguns casos, o acesso a essas tecnologias, aliado ao conhecimento técnico limitado por parte dos docentes, pode comprometera maneira com que os conteúdos são desenvolvidos e utilizados pelos alunos. Essa é a principal área de pesquisa da presente dissertação, que se propõe a ajudar a tornar mais proficiente esse processo, pelo menos no contexto do ensino de dedução natural na disciplina de Lógica, através da criação de uma ferramenta inteligente de autoria e acompanhamento de uso de materiais educacionais, na forma de objetos de aprendizagem. A ferramenta, denominada SAAPIEnS,torna possível que o professor elabore objetos de aprendizagem customizáveis no domínio específico de dedução natural na lógica proposicional. Com base em um conjunto de ações, regradas por estratégias de ensino, almeja-se também instrumentalizar o docente no acompanhamento das atividades realizadas pelos alunos no ambiente computacional, apoiando o processo de avaliação do nível dedesempenho alcançado pelos alunos. Isso é feito por meio de um subsistema que oferece serviços de visualização e análise de dos conjuntos de interações dos alunos com os objetos de aprendizagem. A ferramenta é disponibilizada tanto via Web quanto via local (desktop), visando a uma maior flexibilidade para professor e alunos. Os possíveis impactos dessa ferramenta foram avaliados através de cenários hipotéticos de uso, que ilustram as principais contribuições possíveis para esse tipo de ferramenta. / With the increasing use of information and communication technologies in education, it becomes necessary to create supporting tools which can assist teachers in planning and implementing lessons as well as monitoring the process of teaching and learning. In some cases, access to these technologies, coupled with limited technical knowledge on the part of teachers, can compromise the way the contents are developed and used by students. This is the main research area of this dissertation, which aims to make this process more proficient, at least in the context of teaching natural deduction in the discipline of logic, through the creation of an intelligent authoring tool of learning objects, which also allows the teacher to follows the use of these educational materials by students. The tool, called SAAPIEnS, makes it possible for the teacher to prepare customizable learning objects in the specific domain of natural deduction in propositional logic. Based on a set of actions, regulated by a set of teaching strategies, the goal is to help teachers to monitor the activities performed by students in the computing environment, supporting the process of assessing the level of performance achieved by the students. This is done by means of a subsystem, which offers visualization and analysis service of the sets of interactions of students with learning objects. The tool supports Web and local (desktop) interfaces, giving greater flexibility for teachers and students. The possible impacts of this tool were evaluated through hypothetical usage scenarios that illustrate the main possible contributions to this type of tool.

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[pt] A partir do avanço tecnológico, o acesso à informação vem se tornando cada dia mais simples e mais rápido, facilitando consideravelmente o processo de tomada de decisões. Tais mudanças afetam o comportamento de empresas de todas as áreas e da sociedade em geral. No cenário econômico, o Mercado de Valores é um bom exemplo dessa transformação e, por esse motivo, foi escolhido como o domínio de aplicação a ser utilizado pelo simulador Multi-Agent System dor Stock Exchange Simulation (MASSES). Inspirado nos casos de sucesso de competições baseadas em Sistemas Multi-Agentes, trata-se de um simulador onde agentes de software desempenham o papel de investidores. Através do MASSES, podem ser realizados estudos comparativos entre diversas estratégias e análises de como elas se comportam em diferentes situações. A principal contribuição do MASSES é estimular pesquisadores a desenvolver as tecnologias de Engenharia de Software para Sistemas de Multi-Agentes (ESSMA) e inteligência artificial, estreitando ainda mais o relacionamento entre a tecnologia da informação e o mercado financeiro. Essa dissertação apresenta o simulador MASSES e os testes realizados a partir de estratégias de investimento utilizadas no mundo real. / [en] Due to technological advancements in IT, access to information is becoming simpler and faster every day, thus facilitating the decision-making processes. These changes affect the behavior of all kinds of businesses and the society in general. In the economic scenario, Stock Exchange Market is a good example of this transformation and therefore was chosen as the application domain to be explored by a Multi-Agent System for Stock Exchange Simulation (MASSES). Inspired by success stories about Multi-Agent System applied to competitions. MASSES is a simulator where software agents play the role of investors. Through MASSES simulations, it is possible to perform studies among different situations. MASSES main contribution is to encourage researches to develop Software Engineering for Multi-Agents Systems using artificial intelligence techniques, thus strenghtening the relationship between information technology and the financial market. The present dissertation aims to explain MASSES, in addition to showing test results based on the investment strategies used in the real world.

[pt] Sistemas Multiagentes Orientados a Serviços (SOMS) têm surgido visando incorporar os benefícios de duas disciplinas da Engenharia de Software: Arquitetura Orientada a Serviços e Engenharia de Software Orientada a Agentes. A primeira visa fornecer serviços fracamente acoplados que podem ser utilizados em diferentes domínios. A segunda se baseia em um novo paradigma que visa o desenvolvimento de Sistemas Multiagentes, que são compostos por entidades, chamadas agentes, com raciocínio, autonomia e pró-atividade. Um dos principais objetivos de SOMS é ajudar no desenvolvimento de sistemas orientados a serviços capazes de adaptar-se em ambientes computacionais dinâmicos, onde é necessário reagir às mudanças em seus requisitos em tempo de execução, assim como, adaptar-se eficientemente diante de erros de execução e baixa qualidade de serviço. Neste contexto, este trabalho propõe um framework (Java self-Adaptive Agent Framework - JAAF) para implementar agentes autoadaptativos capazes de autonomamente e pró-ativamente descobrir serviços, selecionar o mais apropriado e adaptar-se caso algum problema ocorra durante a execução do serviço. A aplicabilidade do framework proposto é demonstrada através de dois estudos de caso. O primeiro é um sistema responsável por gerar mapas de susceptibilidades, ou seja, mapas que mostram locais com risco de deslizamento em determinada área. O segundo é um sistema onde o principal objetivo é satisfazer necessidades, relacionadas à viagens, de usuários. / [en] Service Oriented Multi-agent Systems (SOMS) have emerged in order to incorporate the benefits of two software engineering disciplines: Serviceoriented Architecture and Agent-oriented Software Engineering. The first provides loosely coupled services that can be used within different domains. The second is based on a new software engineering paradigm that addresses the development of Multi-agent Systems, which are composed of autonomous, pro-active and reasoning entities, named software agents. One of the main goal of SOMS is to help the development of service-oriented systems able to adapt themselves on dynamic computing environments. Those systems must be able to react at runtime to changes in their requirements, as well as to efficiently accommodate for deviations from their expected functionality or quality of services. In this context, this work proposes a framework (Java self- Adaptive Agent Framework - JAAF) to implement self-adaptive agents able to autonomously and pro-actively discover services, decide about the most appropriate one and adapt themselves if they face a problem while executing the service. The applicability of the proposed framework is demonstrated through two case studies. The first is a system responsible for generating susceptibility maps, i.e., maps that show locations with landslides risks in a given area. The second is a system where the main goal is to satisfy the users’ needs related to travel.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-21T23:05:41Z No. of bitstreams: 1 HYGGO OLIVEIRA DE ALMEIDA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2004..pdf: 1560123 bytes, checksum: 0aa8698afcb160731e836110cc6672d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HYGGO OLIVEIRA DE ALMEIDA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2004..pdf: 1560123 bytes, checksum: 0aa8698afcb160731e836110cc6672d8 (MD5) Previous issue date: 2004-02-17 / Capes / A abordagem multiagentes tem sido apontada por muitos pesquisadores como adequada para o desenvolvimento de sistemas de software complexos. Investimentos em Engenharia de Software para prover ferramentas e metodologias para a utilização desta abordagem em larga escala têm sido realizados. Porém, nestes trabalhos não são levadas em conta características como dinamicidade do sistema e flexibilidade e adaptabilidade da solução. Neste trabalho, apresenta-se uma infra-estrutura de engenharia para o desenvolvimento de software utilizando a abordagem multiagentes denominada COMPOR.Trata-se de um conjunto de diretrizes e ferramentas para o desenvolvimento de software para sistemas complexos, abertos e dinâmicos,com foco na obtenção de flexibilidade e adaptabilidade da solução. Para ilustrar a aplicabilidade da infra-estrutura, um exemplo de desenvolvimento de um sistema complexo no domínio de empresas virtuais é apresentado. / Many researchers have been claimed that the multiagent approach is suitable for the development of complex software systems. Many works have been proposed focusing methodologies and tools to apply the multiagent approach on large scale software development. However, the dynamic feature of the system and the flexibility and adaptability of the solution have not been considered. This work presents an engineering infrastructure to software development through a multiagent approach, named COMPOR. This infrastructure represents a set of guidelines and tools to develop software for complex, open and dynamic systems. Flexibility and adaptability of the provided solution are the main goal of COMPOR. In order to illustrate its usefulness, the development of a complex virtual enterprise application is presented.

[pt] Chatbots são programas de computador que interagem com usuários utilizando linguagem natural. Desde sua origem, a tecnologia avançou significantemente e aplicações baseadas na nuvem de grandes empresas permitiram que desenvolvedores criassem chatbots inteligentes e eficientes. No entanto, não há muitas abordagens de desenvolvimento aos principais módulos de um chatbot que são flexíveis o suficiente para permitir a criação de chatbots diferentes para cada domínio, mantendo um robusto controle de diálogo na aplicação. Existem trabalhos que tentam desenvolver uma abordagem mais flexível, cada um com suas vantagens e desvantagens. Uma das vantagens mais notáveis é o uso de sistemas multiagentes para distribuir e realizar tarefas feitas por chatbots. Nesse contexto, este trabalho propõe um framework geral e flexível baseado em sistemas multiagentes para construir chatbots em um domínio escolhido pelo desenvolvedor, com controle de diálogo na aplicação. Esta solução usa uma adaptação da abordagem de estado da informação, e agentes de software, para gestão do diálogo. Para validar a arquitetura proposta, um cenário de uso com 4 chatbots de prova de conceito são analisados e discutidos. / [en] Chatbots are computer programs that interact with users using natural language. Since its inception, the technology has advanced greatly and cloud-based platforms from big companies allow developers to create intelligent and efficient chatbots. However, there are not many development approaches to the main modules of a chatbot that are flexible enough to allow the creation of different chatbots for each domain, while maintaining a robust dialogue control in the application. There have been some works that try to develop a more flexible approach, each of them with their own advantages and disadvantages. One of the most notable advantages is the use of multi-agent systems to distribute and perform the tasks performed by the chatbot. In this context, this work proposes a general and flexible architecture based on multi-agent systems for building chatbots in any domain chosen by the developer, with dialogue control in the application. This architecture uses an adaptation of the information state approach, also using software agents, to perform dialogue management. To validate the proposed architecture, an user scenario involving the implementation of 4 proof of concept chatbots is analyzed discussed.

This work presents an interactive environment for learning about fractions, with mechanisms to support cooperative and adaptive interactions offered by tutors agents to human learners, focusing mainly on activities to solve problems. For this purpose, an architecture based on software agents and semantic Web services was proposed, therefore, we verify the functional viability of the proposal and, posteriorly, to present a revision of that architecture to suply some requirements not previously covered, beyond models that support to those interactions. With respect to interactions, the learner will receive support from both a pedagogical agent tutor, as some of their peers who are part of the environment. Particularly, a tutor agent has an open learner model, from which it obtains information to guide their actions. The idea of this model be opened is to allow the learner seeing the evaluation that the system has about him, and also the opportunity to disagree with this assessment, and thus contribute to the refinement of the content of such a model / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Este trabalho apresenta um ambiente interativo de aprendizagem sobre Frações, dotado de mecanismos de suporte a interações cooperativas e adaptativas oferecidas por seus agentes tutores aos aprendizes humanos, focando principalmente em atividades de resolução de problemas. Para isso, propõe-se uma arquitetura baseada em agentes de software e serviços Web semânticos, daí, pôde-se verificar a viabilidade funcional da proposta e, posteriormente, apresentar uma revisão de tal arquitetura para suprir alguns requisitos anteriormente não visados, além de modelos que dão suporte às referidas interações. No que diz respeito às interações, o aprendiz receberá suporte pedagógico tanto de um agente tutor, quanto de algum de seus pares que fazem parte do ambiente. Particularmente, um agente tutor conta com um modelo aberto do aprendiz, a partir do qual passa a dispor de informações úteis para orientar suas ações. A idéia deste modelo ser aberto é a de permitir que o aprendiz possa ver qual a avaliação que o sistema tem a seu respeito, tendo ainda a oportunidade de discordar de tal avaliação, e assim contribuir para o refinamento do conteúdo de tal modelo. Palavras-chave: Modelagem Aberta do Aprendiz; Sistemas Tutores Inteligentes; Sistemas Multi-agentes

[pt] Arquitetos de software utilizam cada vez mais mecanismos de auto- organização para projetar sistemas distribuídos em um ambiente dinâmico, com ruído e imprevisível. Neste cenário, além de não existir uma entidade centralizadora que possua o conhecimento completo do estado do ambi- ente como um todo, mecanismos de auto-organização são principalmente inspirados pela natureza e permitem o comportamento com controle de- scentralizado. Existem duas linhas de pesquisa que direcionam esta tese: a primeira, como é o caso de qualquer paradigma de engenharia de soft- ware, o sucesso e abrangência de uso de sistemas auto-organizáveis requerem notações que exploram o uso de abstrações relacionadas a auto-organização e promovam a rastreabilidade a partir de modelos de projeto à código, e re- querem métodos de engenharia para prover know-how e guiar um engenheiro durante o projeto da aplicação. A segunda linha de pesquisa foca no incen- tivo do reuso de software em sistemas auto-organizáveis. Os objetivos desta tese são: prover um método de engenharia baseado em simulação para apoiar o projeto, desenvolvimento, simulação, validação e refinamento de sistemas multi-agentes auto-organizáveis; e prover uma arquitetura baseada em sim- ulação. Um projeto arquitetural ajuda no desenvolvimento de uma estrutura de programa modular e na representação dos relacionamentos de controle entre módulos e encoraja o engenheiro de software a se concentrar no pro- jeto arquitetural antes de se preocupar com otimizações e código. Esta tese apresenta: um ciclo de vida de desenvolvimento iterativo baseado no Pro- cesso Unificado, SSOA - uma arquitetura de auto-organização baseada em simulação, e o framework que implementa a arquitetura. O método de pro- jeto e a arquitetura foram avaliados através de três domínios de aplicação diferentes: veículos guiados automatizados, contratos que governam sistemas multi-agentes emergentes, e modelagem computacional do comportamento de células-tronco. / [en] Software architects are increasingly relying on self-organizing mechanisms to design distributed systems within a dynamic, noisy and unpredictable envi- ronment. At any point in time, no centralized entity has complete knowledge of the state of the environment as a whole and self-organizing mechanisms are mainly naturally-inspired which enables the decentralized control. There are two tracks that drive the research in this thesis: first, as it is the case with any new software engineering paradigm, the successful and widespread deployment of self-organizing systems require notations that explore the use of self-organizing related abstractions and promote the traceability from the design models to code, and engineering methods that provides know-how and guides an engineer during an application design. The second research track is to promote software reuse of self-organizing systems. This thesis’s goals are: to provide a simulation-based engineering method to support the design, development, simulation, validation and refinement of self-organizing multi-agent systems; and to provide a simulation-based architecture. An ar- chitectural design helps on the development of a modular program structure and on the representation of the control relationships between modules and encourages the software engineer to concentrate on architectural design be- fore worrying about optimizations or code. We present: an iterative develop- ment life-cycle based on a customization of the Unified Process, the SSOA – Simulation-based Self-Organizing Architecture –, and the framework that implements the architecture. We have evaluated the design method and ar- chitecture using three different application domains: the automated guided vehicles, the contracts that govern emergent multi-agent systems, and the stem cell behavior computational modeling.

[pt] Com o aumento da complexidade dos SMA´s governados por leis, tornouse mais difícil projetar e implementar requisitos referentes à tolerância a falhas, principalmente por não existir nenhum ponto de controle sobre tais sistemas. E, apesar disto, não são conhecidas soluções que abordem tais questões na literatura de governança de SMA´s baseados em leis. Contudo, existe uma técnica de tolerância a falhas, chamada Replicação de Agentes, que propõe reutilizar os conceitos de recuperação em sistemas distribuídos através da tolerância a falhas para a recuperação de agentes baseando- se em informações que identifiquem suas criticalidades. Entretanto, apesar de existirem algumas estratégias de estimativa de criticalidade de agentes, nenhuma apresenta o grau de granularidade suficiente para o monitoramento de SMA´s abertos governados por leis. Desta forma, o trabalho aqui proposto tem como objetivo apresentar um mecanismo de configuração de variação de criticalidade de agentes que interagem em SMA´s abertos. Para isto é proposta uma arquitetura para desenvolvimento de SMA´s abertos governados por leis tolerantes a falhas e uma abordagem para projetar tais mecanismos com simplicidade, modularidade e reuso. Este trabalho apresenta três contribuições principais: a extensão no modelo conceitual da linguagem declarativa de especificação de lei XMLaw com elementos para monitoramento da criticalidade dos agentes; a integração dos frameworks de governança de SMA´s abertos (M-Law) e de adaptação dinâmica de replicação de agentes (DIMAX); e a proposição de uma forma de documentação e derivação das leis. Por fim são apresentadas planilhas de resultados da aplicação do mecanismo proposto em dois estudos de caso. / [en] With law-governed multi-agent systems complexity growth, it is harder to design and implement requirements related to dependability mainly because there is no control point over such systems. Despite the great importance of those problems, there is no solution that fully addresses those issues in the context of law-governed multi-agent systems. However, there is a fault tolerant technique called Agent Replication that proposes the reuse of some recovery concepts of distributed systems through a fault tolerance based approach on some data that helps the identification of critical agent. And, besides the existents strategies of agents´ criticality estimation, none of them presents the granularity degree necessary for the monitoring of law- governed open MAS´s. Due to it, the goal of this work is to present a mechanism of the configuration variation of the agents´ criticality that interacts in open MAS´s. To achieve this goal, an architecture to support the development of fault tolerant law-governed open MAS and an approach to design such mechanisms with simplicity, modularity and reuse were proposed. This work has three main contributions: an extension on the conceptual model of the law- specification declarative language XMLaw within new elements to monitor the agents´ criticality; the integration of two frameworks: one is for law-enforcement (M-Law), and the other one is for a dynamic and adaptative agents´ replication (DimaX); and a proposal of a means to document and derive the laws. Finally, we present some sheets of the results of the proposed mechanism application in two case studies.

[pt] Este trabalho propõe a criação de um ambiente que dê suporte computacional ao desenvolvimento de sistemas multi- agentes, auxiliando o desenvolvedor durante o ciclo de vida de construção (da modelagem à implementação) destes sistemas. Estaremos utilizando o ANote como linguagem de modelagem para especificação e análise de sistemas multi-agentes e a arquitetura ASYNC para o processo de desenvolvimento. Ocorrendo assim, uma transformação dos diagramas do ANote para a arquitetura ASYNC. / [en] This work considers the creation of an environment that gives to computational support to the development of multi-agents systems, assisting the developer during the cycle of life of construction (the modeling to the implementation) of these systems. We will be using ANote as modeling language for specification and analysis of multi-agents systems and architecture ASYNC for the development process. Thus occurring, a transformation of the diagrams of ANote for architecture ASYNC.