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Esta dissertação apresenta a modelagem de uma ferramenta baseada em SMA para a simulação da produção e gestão social de um ecossistema urbano, a organização social do Projeto da Horta San Jeronimo(SJVG), localizado no Parque San Jeronimo Sevilha, Espanha, que e coordenado pela confederação Ecologistas en Accion . Estes processos sociais observados no projeto do SJVG são caracterizados pela ocorrência de uma serie de interações e trocas sociais entre os participantes. Além disso, os comportamentos periódicos, interações e comunicações são regulados pelo Regimento de Normas Internas, estabelecidos pela comunidade em assembleia, sob a supervisão e coordenação da confederação EA. O SMA foi concebido como um sistema JaCaMo multidimensional, composto por cinco dimensões integradas: a população de agentes, os artefatos normativos (a organização), os artefatos físicos (o ambiente dos agentes), artefatos de comunicação (o conjunto de interações) e os artefatos normativos (política normativa interna). A ferramenta utilizada no projeto e o framework JaCaMo, uma vez que apresenta suporte de alto nível e modularidade para o desenvolvimento das três primeiras dimensões acima mencionadas. Mesmo tendo enfrentado alguns problemas importantes que surgiram adotando o framework JaCaMo para desenvolvimento do Projeto SJVG-SMA, como: (i) a impossibilidade de especificação da periodicidade no modelo MOISE, (II) a impossibilidade de definir normas, seus atributos básicos (nome, periodicidade, papel a que se aplica) e as sanções, e (III) a inexistência de uma infraestrutura modular para a definição de interações através da comunicação, foi possível adotar soluções modulares interessantes para manter a ideia de um SMA de 5 dimensões, desenvolvidos na plataforma JaCaMo. As soluções apresentadas neste trabalho são baseadas principalmente no âmbito do Cartago, apontando também para a integração de artefatos organizacionais, normativos, físicos e de comunicação. This dissertation presented the modeling of a MAS-based tools for the simulation of the social production and management processes of an urban ecosystem, namely, the social organization of the San Jeronimo Vegetable Garden project, located in San Jeronimo Park (Seville, Spain), which is coordinated by the confederation Ecologistas en Accion . Such social processes observed in the SJVG’s project are characterized by the occurrence of a lot of interactions and social exchanges between the participants. Moreover, the periodic behaviors, interactions and communications are regulated by Internal Regulation Norms, established by the community in assembly, under the supervision and coordination of the EA confederation. The MAS was conceived as system JaCaMo multi-dimensional, composed by five integrated dimensions: the population of agents, organization artifacts (the organization), physical artifacts (the environment), communication artifacts (the set of interactions) and the normative artifacts (policy internal normative). Tool used in the project is the Jacamo framework , since it presents high-level and modular facilities for the development of the first three dimensions mentioned above. Although we have faced important problems when using JaCaMo framework (namely: (i) the impossibility of specifying periodicity in the MOISE model, (ii) the impossibility of to define norms, their basic attributes (name, periodicity, applying role) and the sanctions, and (iii) the inexistence of a modular infrastructure for defining interactions via communication), we found interesting modular solutions so that we could maintain our idea to have a 5-dimension MAS developed in JaCaMo. The solutions presented in this work are mainly based in the CArtAgO framework, pointing also to the integration of organizational, normative, communication and physical artifacts.

A teoria de jogos modela estratégias entre agentes (jogadores), os quais possuem recompensas ao fim do jogo conforme suas ações. O melhor par de estratégias para os jogadores constitui uma solução de equilíbrio. Porém, nem sempre se consegue estimar os dados do problema. Diante disso, os parâmetros incertos presentes em modelos de jogos são formalizados pela teoria fuzzy. Assim, a teoria fuzzy auxilia a teoria de jogos, formando jogos fuzzy. Dessa forma, parâmetros, como as recompensas, tornam-se números fuzzy. Mais ainda, quando há incerteza na representação desses números fuzzy utilizam-se os números fuzzy intervalares. Então, neste trabalho modelos de jogos fuzzy intervalares são analisados e métodos computacionais são desenvolvidos para a resolução desses jogos. Por fim, realizam-se simulações de programação linear para observar melhor a aplicação das teorias estudadas e avaliar a proposta. Game theory modeling strategies among agents (players), which have rewards at the end of the game as their actions. The best pair of strategies for the players constitutes an equilibrium solution. However, can not always estimate the data of the problem accurately. Before addition, the inaccurate parameters present in game models are formalized by fuzzy theory. So, fuzzy theory assists in game theory, forming fuzzy games. Thus, parameters such as the rewards become fuzzy numbers. Moreover, when there is uncertainty in the representation of fuzzy numbers using the interval fuzzy numbers. Then, this paper models of interval fuzzy games are analyzed and computational methods are developed for solving these games. Finally, simulations are carried out linear programming to better observe the application of the theories studied and evaluate the proposal.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Atualmente, há diferentes definições de implicações fuzzy aceitas na literatura. Do ponto de vista teórico, esta falta de consenso demonstra que há discordâncias sobre o real significado de "implicação lógica" nos contextos Booleano e fuzzy. Do ponto de vista prático, isso gera dúvidas a respeito de quais "operadores de implicação" os engenheiros de software devem considerar para implementar um Sistema Baseado em Regras Fuzzy (SBRF). Uma escolha ruim destes operadores pode implicar em SBRF's com menor acurácia e menos apropriados aos seus domínios de aplicação. Uma forma de contornar esta situação e conhecer melhor os conectivos lógicos fuzzy. Para isso se faz necessário saber quais propriedades tais conectivos podem satisfazer. Portanto, a m de corroborar com o significado de implicação fuzzy e corroborar com a implementação de SBRF's mais apropriados, várias leis Booleanas têm sido generalizadas e estudadas como equações ou inequações nas lógicas fuzzy. Tais generalizações são chamadas de leis Boolean-like e elas não são comumente válidas em qualquer semântica fuzzy. Neste cenário, esta dissertação apresenta uma investigação sobre as condições suficientes e necessárias nas quais três leis Booleanlike like — y ≤ I(x, y), I(x, I(y, x)) = 1 e I(x, I(y, z)) = I(I(x, y), I(x, z)) — se mantém válidas no contexto fuzzy, considerando seis classes de implicações fuzzy e implicações geradas por automorfismos. Além disso, ainda no intuito de implementar SBRF's mais apropriados, propomos uma extensão para os mesmos There are more than one acceptable fuzzy implication definitions in the current literature dealing with this subject. From a theoretical point of view, this fact demonstrates a lack of consensus regarding logical implication meanings in Boolean and fuzzy contexts. From a practical point of view, this raises questions about the implication operators" that software engineers must consider to implement a Fuzzy Rule Based System (FRBS). A poor choice of these operators generates less appropriate FRBSs with respect to1 their application domain. In order to have a better understanding of logical connectives, it is necessary to know the properties that they can satisfy. Therefore, aiming to corroborate with fuzzy implication meaning and contribute to implementing more appropriate FRBSs to their domain, several Boolean laws have been generalized and studied as equations or inequations in fuzzy logics. Those generalizations are called Booleanlike laws and a lot of them do not remain valid in any fuzzy semantics. Within this context, this dissertation presents the investigation of sucient and necessary conditions under which three Boolean-like laws | y I(x; y), I(x; I(y; x)) = 1 and I(x; I(y; z)) = I(I(x; y); I(x; z)) | hold for six known classes of fuzzy implications and for implications generated by automorphisms. Moreover, an extension to FRBSs is proposed

The idea of considering imprecision in probabilities is old, beginning with the Booles George work, who in 1854 wanted to reconcile the classical logic, which allows the modeling of complete ignorance, with probabilities. In 1921, John Maynard Keynes in his book made explicit use of intervals to represent the imprecision in probabilities. But only from the work ofWalley in 1991 that were established principles that should be respected by a probability theory that deals with inaccuracies. With the emergence of the theory of fuzzy sets by Lotfi Zadeh in 1965, there is another way of dealing with uncertainty and imprecision of concepts. Quickly, they began to propose several ways to consider the ideas of Zadeh in probabilities, to deal with inaccuracies, either in the events associated with the probabilities or in the values of probabilities. In particular, James Buckley, from 2003 begins to develop a probability theory in which the fuzzy values of the probabilities are fuzzy numbers. This fuzzy probability, follows analogous principles to Walley imprecise probabilities. On the other hand, the uses of real numbers between 0 and 1 as truth degrees, as originally proposed by Zadeh, has the drawback to use very precise values for dealing with uncertainties (as one can distinguish a fairly element satisfies a property with a 0.423 level of something that meets with grade 0.424?). This motivated the development of several extensions of fuzzy set theory which includes some kind of inaccuracy. This work consider the Krassimir Atanassov extension proposed in 1983, which add an extra degree of uncertainty to model the moment of hesitation to assign the membership degree, and therefore a value indicate the degree to which the object belongs to the set while the other, the degree to which it not belongs to the set. In the Zadeh fuzzy set theory, this non membership degree is, by default, the complement of the membership degree. Thus, in this approach the non-membership degree is somehow independent of the membership degree, and this difference between the non-membership degree and the complement of the membership degree reveals the hesitation at the moment to assign a membership degree. This new extension today is called of Atanassov s intuitionistic fuzzy sets theory. It is worth noting that the term intuitionistic here has no relation to the term intuitionistic as known in the context of intuitionistic logic. In this work, will be developed two proposals for interval probability: the restricted interval probability and the unrestricted interval probability, are also introduced two notions of fuzzy probability: the constrained fuzzy probability and the unconstrained fuzzy probability and will eventually be introduced two notions of intuitionistic fuzzy probability: the restricted intuitionistic fuzzy probability and the unrestricted intuitionistic fuzzy probability A idéia de considerar imprecisão em probabilidades é antiga, remontando aos trabalhos de George Booles, que em 1854 pretendia conciliar a lógica clássica, que permite modelar ignorância completa, com probabilidades. Em 1921, John Maynard Keynes em seu livro fez uso explícito de intervalos para representar a imprecisão nas probabilidades. Porém, apenas a partir dos trabalhos de Walley em 1991 que foram estabelecidos princípios que deveriam ser respeitados por uma teoria de probabilidades que lide com imprecisões. Com o surgimento da teoria dos conjuntos fuzzy em 1965 por Lotfi Zadeh, surge uma outra forma de lidar com incertezas e imprecisões de conceitos. Rapidamente, começaram a se propor diversas formas de considerar as idéias de Zadeh em probabilidades, para lidar com imprecisões, seja nos eventos associados às probabilidades como aos valores das probabilidades. Em particular, James Buckley, a partir de 2003 começa a desenvolver uma teoria de probabilidade fuzzy em que os valores das probabilidades sejam números fuzzy. Esta probabilidade fuzzy segue princípios análogos ao das probabilidades imprecisas de Walley. Por outro lado, usar como graus de verdade números reais entre 0 e 1, como proposto originalmente por Zadeh, tem o inconveniente de usar valores muito precisos para lidar com incertezas (como alguém pode diferenciar de forma justa que um elemento satisfaz uma propriedade com um grau 0.423 de algo que satisfaz com grau 0.424?). Isto motivou o surgimento de diversas extensões da teoria dos conjuntos fuzzy pelo fato de incorporar algum tipo de imprecisão. Neste trabalho é considerada a extensão proposta por Krassimir Atanassov em 1983, que adicionou um grau extra de incerteza para modelar a hesitação ao momento de se atribuir o grau de pertinência, e portanto, um valor indicaria o grau com o qual o objeto pertence ao conjunto, enquanto o outro, o grau com o qual não pertence. Na teoria dos conjuntos fuzzy de Zadeh, esse grau de não-pertinência por defeito é o complemento do grau de pertinência. Assim, nessa abordagem o grau de não-pertinência é de alguma forma independente do grau de pertinência, e nessa diferencia entre essa não-pertinência e o complemento do grau de pertinência revela a hesitação presente ao momento de se atribuir o grau de pertinência. Esta nova extensão hoje em dia é chamada de teoria dos conjuntos fuzzy intuicionistas de Atanassov. Vale salientar, que o termo intuicionista aqui não tem relação com o termo intuicionista como conhecido no contexto de lógica intuicionista. Neste trabalho será desenvolvida duas propostas de probabilidade intervalar: a probabilidade intervalar restrita e a probabilidade intervalar irrestrita; também serão introduzidas duas noções de probabilidade fuzzy: a probabilidade fuzzy restrita e a probabilidade fuzzy irrestrita e por fim serão introduzidas duas noções de probabilidade fuzzy intuicionista: a probabilidade fuzzy intuicionista restrita e a probabilidade fuzzy intuicionista irrestrita

Made available in DSpace on 2016-03-22T17:26:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dm2_Luciano_vargas.pdf: 637463 bytes, checksum: b08b63e8c6a347cd2c86fc24fdfd8986 (MD5) Previous issue date: 2009-03-31 The study and development of systems to control interactions in multiagent systems is an open problem in Artificial Intelligence. The system of social exchange values of Piaget is a social approach that allows for the foundations of the modeling of interactions between agents, where the interactions are seen as service exchanges between pairs of agents, with the evaluation of the realized or received services, thats is, the investments and profits in the exchange, and credits and debits to be charged or received, respectively, in future exchanges. This evaluation may be performed in different ways by the agents, considering that they may have different exchange personality traits. In an exchange process along the time, the different ways in the evaluation of profits and losses may cause disequilibrium in the exchange balances, where some agents may accumulate profits and others accumulate losses. To solve the exchange equilibrium problem, we use the Partially Observable Markov Decision Processes (POMDP) to help the agent decision of actions that can lead to the equilibrium of the social exchanges. Then, each agent has its own internal process to evaluate its current balance of the results of the exchange process between the other agents, observing its internal state, and with the observation of its partner s exchange behavior, it is able to deliberate on the best action it should perform in order to get the equilibrium of the exchanges. Considering an open multiagent system, it is necessary a mechanism to recognize the different personality traits, to build the POMDPs to manage the exchanges between the pairs of agents. This recognizing task is done by Hidden Markov Models (HMM), which, from models of known personality traits, can approximate the personality traits of the new partners, just by analyzing observations done on the agent behaviors in exchanges. The aim of this work is to develop an hybrid agent architecture for the self-regulation of social exchanges between personalitybased agents in a open multiagent system, based in the BDI (Beliefs, Desires, Intentions) architecture, where the agent plans are obtained from optimal policies of POMDPs, which model personality traits that are recognized by HMMs. To evaluate the proposed approach some simulations were done considering (known or new) different personality traits O estudo e desenvolvimento de sistemas para o controle de interações em sistemas multiagentes é um tema em aberto dentro da Inteligência Artificial. O sistema de valores de trocas sociais de Piaget é uma abordagem social que possibilita fundamentar a modelagem de interações de agentes, onde as interações são vistas como trocas de serviços entre pares de agentes, com a valorização dos serviços realizados e recebidos, ou seja, investimentos e ganhos na troca realizada, e, também os créditos e débitos a serem cobrados ou recebidos, respectivamente, em trocas futuras. Esta avaliação pode ser realizada de maneira diferenciada pelos agentes envolvidos, considerando que estes apresentam traços de personalidade distintos. No decorrer de processo de trocas sociais a forma diferenciada de avaliar os ganhos e perdas nas interações pode causar desequilíbrio nos balanços de trocas dos agentes, onde alguns agentes acumulam ganhos e outros acumulam perdas. Para resolver a questão do equilíbrio das trocas, encontrou-se nos Processos de Decisão de Markov Parcialmente Observáveis (POMDP) uma metodologia capaz de auxiliar a tomada de decisões de cursos de ações na busca do equilíbrio interno dos agentes. Assim, cada agente conta com um mecanismo próprio para avaliar o seu estado interno, e, de posse das observações sobre o comportamento de troca dos parceiros, torna-se apto para deliberar sobre as melhores ações a seguir na busca do equilíbrio interno para o par de agentes. Com objetivo de operar em sistema multiagentes aberto, torna-se necessário um mecanismo para reconhecer os diferentes traços de personalidade, viabilizando o uso de POMDPs nestes ambientes. Esta tarefa de reconhecimento é desempenhada pelos Modelos de Estados Ocultos de Markov (HMM), que, a partir de modelos de traços de personalidade conhecidos, podem inferir os traços aproximados de novos parceiros de interações, através das observações sobre seus comportamentos nas trocas. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma arquitetura de agentes híbrida para a auto-regulação de trocas sociais entre agentes baseados em traços de personalidade em sistemas multiagentes abertos. A arquitetura proposta é baseada na arquitetura BDI (Beliefs, Desires, Intentions), onde os planos dos agentes são obtidos através de políticas ótimas de POMDPs, que modelam traços de personalidade reconhecidos através de HMMs. Para avaliar a proposta, foram realizadas simulações envolvendo traços de personalidade conhecidos e novos traços

This work present a interval approach to deal with images with that contain uncertainties, as well, as treating these uncertainties through morphologic operations. Had been presented two intervals models. For the first, is introduced an algebraic space with three values, that was constructed based in the tri-valorada logic of Lukasiewiecz. With this algebraic structure, the theory of the interval binary images, that extends the classic binary model with the inclusion of the uncertainty information, was introduced. The same one can be applied to represent certain binary images with uncertainty in pixels, that it was originated, for example, during the process of the acquisition of the image. The lattice structure of these images, allow the definition of the morphologic operators, where the uncertainties are treated locally. The second model, extend the classic model to the images in gray levels, where the functions that represent these images are mapping in a finite set of interval values. The algebraic structure belong the complete lattices class, what also it allow the definition of the elementary operators of the mathematical morphology, dilation and erosion for this images. Thus, it is established a interval theory applied to the mathematical morphology to deal with problems of uncertainties in images Este trabalho apresenta uma abordagem intervalar para lidar com imagens que contêm incertezas, bem como tratar essas incertezas através de operações morfológicas. Foram apresentados dois modelos intervalares. Para o primeiro, é introduzido um espaço algébrico com três valores que foi construído com base na lógica tri-valorada de Lukasiewiecz. Com essa estrutura algébrica, introduz-se a teoria das imagens binárias intervalares, que estende o modelo clássico binário, com a inclusão da informação de incerteza. A mesma pode ser aplicada para representar imagens binárias com incerteza em certos pixels, que foi originada, por exemplo, durante o processo da aquisição da imagem. A estrutura reticular dessas imagens permite a definição de operadores morfológicos, onde as incertezas são tratadas localmente. O segundo modelo, estende o modelo clássico para imagens em níveis de cinza, onde as funções que representam essas imagens são mapeadas em um conjunto finito de valores intervalares. A estrutura algébrica desse conjunto pertence a classe dos reticulados completos, o que permite a definição dos operadores elementares da morfologia matemática, dilatação e erosão para essas imagens. Dessa forma, fica estabelecida uma teoria intervalar aplicada à morfologia matemática para tratar problemas de incertezas em imagens

Made available in DSpace on 2016-03-22T17:26:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre-Vinicius.pdf: 1143939 bytes, checksum: 6c38530394bdd70a84905edf6570f0b9 (MD5) Previous issue date: 2008-07-31 Piaget s Theory of Social Exchanges has been used as the basis for interaction analysis in Multiagent Systems. These interactions are understood as processes of service exchanges between pairs of agents followed by the the evaluation of those services by the agents involved in the processes, producing values of social exchanges. The values emerged form those evaluations are of qualitative nature, that is, subjective values influenced by different aspects related to the internal nature of the agents or effects of the external environment. One of these aspects is the behavioral analysis of the agents in the evaluation process according to their personality traits. In a social exchange process, an agent assigns a value to its investment for performing a service to another agent, and the latter gives a value for its satisfaction in having received such a service. Subsequently, values of debits and credits are also generated, allowing for future exchanges. In this context, this work considers that the agents may assume different personality traits, which lead them to different attitudes concerning the exchanges they choose to perform, the way they evaluate the exchanges or the ways they manage their debits and credits. In the literature, there are some studies on the evaluation of social exchange values, either representing exchange values as numerical intervals (range of values) to simulate their qualitative nature, or obtaining those values using functions over parameters of objective or subjective nature, used for evaluation of exchanged services. In this work, we consider a qualitative method for evaluating social exchanges, considering only the material values of investment and satisfaction, based on Fuzzy Logic. The Fuzzy Logic is justified in this context, since it aims to model the human reasoning and the decision-making in a complex, subjective, incomplete environment, considering uncertainty and inaccuracy. In this dissertation, a service is defined as a set of attributes, whose evaluation based on fuzzy logic, considering different factors of personality, allows us to infer about the fuzzy values of that service, either related to the investment value (by the agent that performs the service) or to the satisfaction value (by the agent that receives the service). The fuzzy equations of material equilibrium in the two stages of social exchanges are also analyzed A Teoria das Trocas Sociais de Piaget tem sido utilizada como base para a análise de interações em Sistemas Multiagente. Estas interações são compreendidas como processos de trocas de serviços entre pares de agentes seguidos da avaliação destes serviços por parte dos agentes envolvidos, produzindo valores de trocas sociais. Os valores de trocas derivados desta avaliação são de natureza qualitativa, isto é, valores subjetivos influenciados por diferentes aspectos relacionados à natureza interna dos agentes ou efeitos externos do ambiente. Um destes aspectos é a análise comportamental dos agentes no processo de avaliação conforme seus traços de personalidade. Em um processo de troca social, um agente atribui um valor ao seu investimento na realização de um serviço para outro agente e este último atribui um valor de satisfação por ter recebido tal serviço. Posteriormente, são gerados valores de débitos e créditos, que permitirão a realização de trocas futuras. Neste contexto, o presente trabalho considera que os agentes assumem diferentes traços de personalidades, o que os induzem a diferentes atitudes referentes às trocas que optam por realizar, formas como avaliam as trocas ou ainda as formas como administram seus débitos e créditos. Na literatura, alguns trabalhos realizam a avaliação dos valores de trocas sociais, sejam representando os valores de trocas como intervalos numéricos (faixas de valores), para simular sua natureza qualitativa, ou obtendo-os através de funções sobre parâmetros de natureza objetiva ou subjetiva, utilizadas para avaliação dos serviços trocados. Neste trabalho, considera-se um método qualitativo para avaliação de trocas sociais, considerando somente os valores materiais de investimento e satisfação, com base na Lógica Fuzzy. A Lógica Fuzzy justificase neste contexto, pois tem como objetivo modelar de forma aproximada o raciocínio humano e a tomada de decisões em um ambiente complexo, subjetivo, incompleto, de incerteza e imprecisão. Nesta dissertação, define-se um serviço como um conjunto de atributos, cuja avaliação baseada na Lógica Fuzzy, considerando diferentes fatores de personalidades, permite inferir sobre os valores fuzzy desse serviço, sejam com relação ao valor de investimento (por parte do agente que faz o serviço) ou de satisfação (por parte daquele que recebe o serviço). As equações fuzzy de equilíbrio material nos dois estágios de trocas sociais são também analisadas

Monoidal logic, ML for short, which formalized the fuzzy logics of continuous t-norms and their residua, has arisen great interest, since it has been applied to fuzzy mathematics, artificial intelligence, and other areas. It is clear that fuzzy logics basically try to represent imperfect or fuzzy information aiming to model the natural human reasoning. On the other hand, in order to deal with imprecision in the computational representation of real numbers, the use of intervals have been proposed, as it can guarantee that the results of numerical computation are in a bounded interval, controlling, in this way, the numerical errors produced by successive roundings. There are several ways to connect both areas; the most usual one is to consider interval membership degrees. The algebraic counterpart of ML is ML-algebra, an interesting structure due to the fact that by adding some properties it is possible to reach different classes of residuated lattices. We propose to apply an interval constructor to ML-algebras and some of their subclasses, to verify some properties within these algebras, in addition to the analysis of the algebraic aspects of them