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Seminário de Sistemas Inteligentes, Interação e Multimédia

Eugénio Oliveira e Rosaldo Rossetti

Edição do MIEIC 2012-2013

Sítio Web institucional

Sítio Web específico

Objetivos

• 4ª Edição desta Unidade Curricular ( 2012/13)

• Objetivo Principal:

Permitir aos estudantes conhecer alguns tópicos

importantes relativos a Sistemas Inteligentes que:

a) São tópicos atuais de Investigação;

b) Não são transmitidos no programa do

curso.

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Objetivos

• Sistemas Inteligentes:

•Sistemas Computacionais, baseados em:

• Conhecimento (não só Dados e algoritmos fixos)

• Caraterísticas de Adaptação/ Evolução/

Aprendizagem

-Em domínios não tradicionais da Informática

- Domínios de Aplicação caraterizados como DDD

Programa

Temas a apresentar: - Princípios da Modelação e Simulação (2 aulas) -Introdução ao “Text Mining” (2 aulas)

-Aplicações e Coordenação de SMA (2,5 aulas)

-Modelos e Ambientes p/ Empresas em Rede (1 aula)

-- Data Mining (0,5 aula)

-HCI (0,5 aula) -Outras

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Programa

Funcionamento da Unidade Curricular:

• Frequência e participação nas aulas

• Trabalho sobre um dos temas expostos • (Artigo científico OU • Relatório) OU/E • Trabalho de implementação

• sobre UM tema escolhido entre os propostos

Programa

Temas específicos a apresentar:

- Princípios da Modelação e Simulação

Introdução à Modelação e à Simulação (Dr. Rosaldo

Rossetti),

Tecnicas de validação e calibração (MSc. Zafeiris)

Tutorial sobre NetLog (MSc Zafeiris)

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Programa

Temas específicos a apresentar:

- Princípios da Modelação e Simulação

Aplicações em Sistemas Inteligentes de Transportes

(Dr. Rosaldo Rossetti, MSc. João Emílio, MSc. Joel

Gonçalves),

Modelling & Simulation

• Goals

– To present the area of modelling and simulation

as an important subject in Engineering, both as

a tool and as a research field;

– To introduce basic concepts and definitions; to

present the structured framework of a simulation

project lifecycle;

– To motivate different areas of applications, as

well as current research work and developments

in the field.

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Modelling & Simulation Introduction and Applications to ITS

• Topics for course work

– Experiment with different simulators: NetLogo, Swarm, Repast, Brahms, SeSAm, among others...;

– Carry out a survey and write an essay on collaborative modelling and simulation;

– Carry out a survey and write an essay on social simulation using multi-agent systems;

– Carry out a survey and write an essay on agent-directed simulation.

M&S: Intelligent Transportation Goals

To present the field of Intelligent

Transportation Systems (ITS), in which

Computer Science, Informatics Engineering and

Telecommunications play an imperative and

crucial role;

To introduce basic concepts of ITS, and the role

of modelling and simulation in fields such as

traffic control, autonomous driving and

pedestrian simulation;

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Programa

Temas específicos a apresentar:

- Princípios da Modelação e Simulação

• Simulação Inteligente de Ecossistemas Costeiros

(Dr. António Pereira)

Simulação Inteligente de Ecossistemas Costeiros

• Complexidade de uma simulação ecológica realista

– Misturar processos biológicos, físicos/químicos (escalas temporais e espaciais diferentes)

• Integrar o fator humano na simulação

– Gestão sustentável dos ecossistemas costeiros: atividades lúdicas e produtivas

• Plataforma integrada de simulação e apoio à decisão para ser usada por não-

especialistas em processos ecológicos/ambientais

– Justificar decisões de gestão

– Encontrar soluções alternativas ou de recurso

• Ecossistemas costeiros

– Maioria das atividades humanas estão concentradas ao longo da costa

– Aquacultura: atividade produtiva e económica muito relevante

• Desafio do século XXI

– Como gerir as atividades humanas de modo a reduzir os impactos produzidos nos

ecossistemas costeiros?

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Simulação Inteligente de Ecossistemas Costeiros

• Alterações na plataforma existente (EcoSimNet)

– Pequenos desenvolvimentos necessários na configuração da base de dados para

versão comercial

– API genérica de alto nível para integrar processos modelados em diferentes

linguagens de programação

• Coligações de agentes

– Negociação SMA

• Agente de Calibração

– Capaz de calibrar “qualquer” modelo (ecológico ou não)

• Visualizador Inteligente

– Para sugerir a melhor representação visual dos resultados obtidos

Trabalhos / projetos / artigos

Programa

Temas específicos a apresentar:

- Processamento de Texto • Introdução ao Text Mining (Dr. L. Sarmento)

• Aplicações na web e na análise de Repositórios

corporativos em Português :

• Verbatim/VOXX (MSc Jorge Teixeira)

• Análise do Twitter (MSc Gustavo Laboreiro)

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Processamento de Linguagem & Text Mining

• TÓPICOS •Extração de Informação (EI)

•Identificação de Entidades Mencionadas •Extracção de micro-biografias •Extracção de citações •Identificação de tópicos em notícias

• Aplicação de Machine Learning (ML) •Categorização de notícias •Reconhecimento de Entidades Mencionadas (REM) •Tokenização

Processamento de Linguagem & Text Mining

• TÓPICOS

•Processamento da Linguagem Natural (PLN) •Tokenização

•Normalização

•Identificação de autoria

•Detecção de paráfrases

•Visualização de Informação (InfoViz) •Twittómetro

•Mundo Visto Daqui interactivo (MVDi) •Twitteuro

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Processamento de Linguagem & Text Mining

Propostas de Trabalhos

•Geração automática de biografias de personalidades

públicas a partir de notícias

•Identificação de polaridade em comentários de notícias

•Geo-referenciacao de eventos em noticias

•Identificação de eventos a partir de tweets (euro2012,

jogos olímpicos, etc.)

•Classificação de smileys

•Expansão de abreviaturas

Programa

Temas específicos a apresentar:

-Investigacao em “Web Mining” Social

M. Eduarda Rodrigues,

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Research on Social Web Mining • Social network analysis

– influence detection and expert finding

– incentive and reputation models

– visual analytics (community finding, user roles,

evolution)

• Text and structure mining

– from PageRank to PeopleRank

– content summarization / information extraction from

social networks

– sentiment analysis

– recommendation of content and new social

connections

Projects

• Visual analytics: web visualization widgets for Twitter data (e.g., to display influence scores of Twitter users; to track URL mentions over time; to view keyword / hashtag trends)

• Survey paper: on mining social media data for business intelligence (e.g. brand management; targeted advertising; new product development)

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Programa

Temas específicos a apresentar:

- Extração de Informação da Web

Web Document Ranking:

•Web growth

•Scoring Data through Signals

•Document based Signals

•Web based Signals

•Page Rank Calculations

•Hits calculation

•Search Engines

Por Doutor Sérgio Nunes

Programa Temas específicos a apresentar:

- Redes (Modelos e Ambientes):

• Aplicação a Redes de Empresas e "Instituições

Electrónicas“ (Dra. Ana Paula Rocha)

• Ambientes Normativos na Computação em Rede:

(Dr. Henrique Cardoso)

• Modelos de Confiança e Reputação em Redes

(Dr. Henrique Cardoso)

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ELECTRONIC INSTITUTION PLATFORM FOR B2B CONTRACTING

ANTE- Agreement Negotiation in Normative and Trust enabled Environments

An institutional normative

environment includes:• a flexible and expansible

normative framework that

facilitates contract

establishment

• a contract monitoring service

• enforcement mechanisms

Agent-based automatic

negotiation includes:• negotiation protocols for

partner selection

• ontology-mapping tools

• negotiation-mediation

service with information privacy

• reputation-aware contract

negotiation

A Computational Trust and

Reputation (CTR) system that takes into account:

• the dynamics of trust

building

• the contextual fitness of

business partners to a specific business

opportunity

.

.

.

Programa

Temas específicos a apresentar:

- Coordenação e Aplicações de Sistemas Multi-Agente:

•Gestão de Disrupção de planos em tráfego aéreo

(MSc António Castro)

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Programa Trabalhos:

• Estudo de estratégias de resolução de problemas nos Centros

de Controlo Operacionais-CCO das Companhias Aéreas

• para resolver os problemas que surgem nos CCO aérios (atrasos

dos voos, falta de tripulantes, etc.) tentar soluções diversas usando:

• Ant Colony Optimization

• Particle Swarm Optimization (PSO)

• Genetic Algorithms

• Outros....

• Aprendizagem na Negociação aplicada aos CCOs

• dotar os agentes já existentes no protótipo de um mecanismo de

aprendizagem usado na formulação de propostas durante a

negociação .

O método de aprendizagem a usar é o Q-Learning.

O Q-Learning poderá ser usado para:

Aprender quais as melhores acções a usar (operadores do domínio)

na resolução de problemas..

Programa Trabalhos:

• Estudo de Técnicas para Derivar Estratégias para iniciar

Negociações Automáticas no SMA representando o CCO

• Agentes Supervisores (aqueles que definem o que é o problema e

que o decompõem em sub-problemas) e os Managers (os que têm o

conhecimento para resolver os sub-problemas) seguem um

protocolo de negociação para resolver a disrupção de um plano.

Pretende-se estudar técnicas/métodos existentes para possibilitar

derivar automaticamente estratégias que o agente Supervisor possa

usar para iniciar uma negociação, com base não só no problema em

concreto mas, também, em casos relativos a problemas passados

(por exemplo, usando Case Based Reasoning - CBR).

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Programa

Temas específicos a apresentar:

-Aplicações relacionadas com SMA:

Diagnósticos de comportamentos indesejáveis em SMA

• confiabilidade em Sistemas Multi-Agentes (SMA)

• tipos de falhas em SMA e o uso de técnicas de

Tolerância à Falhas em SMA.

• Identificação de requisitos de um sistema de

diagnóstico para SMA

• proposta de Tool

(MSc Lúcio Passos) Trabalhos:

- Criação de um testbed para diagnóstico de falhas em SMA

- Inferir automaticamente o modelo de um agente

Programa

Temas a apresentar:

- Coordenação e SMA

Aplicações:

• Missões com Veículos Hetrogéneos (Cadeira

de Rodas Inteligente) (MSc Marcelo Pettry )

• Futebol Robótico (Prof. Luis Paulo Reis)

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Aplicação à Cadeira de Rodas Inteligente

- Estado da Arte sobre CRI

- A plataforma IntellWheels

- O simulador e sua interacção com a cadeira de rodas

- A arquitectura multiagentes

- A Interface Multimodal e suas vantagens

- A auto-localização do sistema de navegação

-- Oportunidades de pesquisa e trabalhos

Programa

Temas específicos a apresentar:

- Data Mining e Extração de Conhecimento

Título: "Alguns exemplos de aplicações de Data

Mining: de perceber as tendências da moda até

prever o comportamento de analistas financeiros"

Prof. Carlos Soares

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Programa

De acordo com a Fortune (6/jan/2012 -

http://tinyurl.com/6lp6kph) data miner é o "hot tech gig of

2022".

• o que é data mining (DM), que tipos de tarefas para

DM, execução de um projeto de DM e algumas das

tendências da área (big data, sensor networks, social

network mining, etc).

• projetos reais, como a identificação de tendências de

moda, deteção de erros em formulários, gestão de

modelos preditivos em equipamentos industriais e

previsão de rankings de analistas financeiros, etc. Eu sei

o que quero estar a fazer em 2022. E vocês?...

Trabalho: utilização de uma ferramenta de data mining para resolução de

um pequeno problema de data mining

Programa

Temas a apresentar:

-Sistemas Multi-Agente na Indústria: Doutor Paulo

Leitão IPB

- A relevância actual dos SMA

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Sistemas Multi-Agentes na Indústria

Agenda

• Contextualização de sistemas de produção

• Sistemas multi-agente (MAS) como uma solução para os requisitos da indústria

• Discussão de aplicações de MAS na indústria

• Análise das barreiras para uma maior adopção de MAS pela indústria e desafios futuros

• Análise de um desafio emergente: integração de técnicas inspiradas na biologia

Temas específicos a apresentar:

– Importance of Human-Computer Interaction (HCI) as a strong

area of research

– Resources required to research HCI

– Skills and manufacturing capabilities needed to achieve the

required combinations of sensors, actuators and controllers

– Recent technologies in the areas of sensors, actuators and

controllers

– Introduction to the area of Physical Computing

– New ways of interacting with data, in terms of operations and the

impact results of such operations can have on the physical

world

– Common tools, platforms and applications

• Physical Computing and Interaction Design

Dr. Rui Rodrigues

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Physical Computing and Interaction Design

Proposed Projects

• Application of Physical Computing platforms to gather

data for/communicate results of a program or service

(e.g. sense light or noise and report to a service, or

produce a light-based representation of web rankings);

possible user study

• Survey the usage of Physical Computing in a specific

domain

Avaliação

• 10% Participação activa nas aulas

• 40% Apresentação oral (demo ou comunicação)

•15% aprentação intercalar com especificação

do trabalho futuro

• 25% apresentação final

• 50% escrita do relatório/artigo (Demo)

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Trabalhos

Trabalhos propostos de acordo com os temas apresentados:

T1: Simulação de Sistemas Inteligentes

T2: "Text Mining":

T3: "Instituições Electrónicas"

T4: Coordenação e Sistemas Multi-Agente

T5: Experimentação de Ferramentas de análise de Redes Sociais

T6: Análise de Dados de “data sets” publicamente disponiveis