Seminário de Sistemas Inteligentes, Interação e Multimédia

Eugénio Oliveira e Rosaldo Rossetti

Edição do MIEIC 2015-2016

Sítio Web institucional

Sítio Web específico

Objetivos

• 7ª Edição desta Unidade Curricular opcional ( 2015/16)

• Objetivo Principal:

Permitir aos estudantes conhecer alguns tópicos

importantes relativos a Sistemas Inteligentes, Interação

e Multimédia que:

a) São tópicos atuais de Investigação;

b) Não são transmitidos no programa do curso.

Objetivos

- Em domínios não tradicionais da Informática

- Domínios de Aplicação caraterizados como DDD ou

de grande complexidade (quantidade ou sofisticação)

• Sistemas Inteligentes:

•Sistemas Computacionais, baseados em:

• Conhecimento (não só Dados e algoritmos fixos)

• Caraterísticas de Adaptação/ Evolução/

Aprendizagem/ Extração de Conhecimento

Programa

-Aplicações e Coordenação de SMA - Redes de Empresas e Instituições Eletrónicas -Modelos (Confiança e Normas/ Redes (Empresas, Sociais...)

Temas a apresentar:

-Princípios da Modelação e Simulação -Simulação Inteligente e Aplicações -Sistemas Inteligentes de Transportes

-Análise de Redes Sociais -Introdução ao “Text Mining” -Introdução ao “Data Mining”

-Introdução à Computação em Nuvem -HCI e Jogos Sérios

-Outros

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 e Relatório

• sobre 1 tema escolhido entre os propostos

Programa

Temas específicos a apresentar:

- Análise de redes sociais e sistemas complexos

•Redes e grafos

•Métricas

•Detecção de comunidades

Título: Community detection in social networks

Prof. Francisco Restivo

Networks

Networks are everywhere

• Social, biological, financial, etc

• Complex networks

• Communities reveal properties of networks

• Communities vs. clusters

• Software tools

• Some project ideas

Programa

Temas específicos a apresentar:

-Introdução à Modelação e à Simulação (Doutor

Rosaldo Rossetti),

MAS (SMA) em ITS (MSc. Zafeiris K.)

Simulação de movimentação de “peões”

Mobilidade elétrica

Modelling & Simulation Introduction and Applications to ITS

• Topics for course work – Implement features of the MAS-Ter LAB

framework

– Carry out a survey on Serious Games and/or Gamification in Traffic and Transport

– SPEED: Serious Games in Pedestrian Modelling and Simulation

– IC-DEEP: Serious Games as a Driving Simulator

– Multi-resolution Simulation: Macroscopic, Mesoscopic, Microscopic and Nanoscopic

– Simulation of Electric Vehicle operations

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;

Programa

• Ambientes Normativos na Computação em Rede:

(Dr. Henrique Cardoso)

• Modelos de Confiança e Reputação em Redes

(Dr. Henrique Cardoso)

• Temas específicos a apresentar:

• Negociação, Contratos e monitoração em Redes

(Modelos e Ambientes):

• Aplicação a Redes de Empresas e "Instituições

Electrónicas“ (Dra. Ana Paula Rocha, Prof.

E.Oliveira)

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

.

.

.

Instituições Eletrónicas

• Entidade confiável cujo propósito é facilitar as

interações entre entidades (agentes) definindo e

impondo regras que:

– definem interações padrão, estabelecem obrigações

e sanções, previnem situações indesejadas, …

• assuntos a incluir:

– Negociação entre participantes (do negócio)

– Argumentação e aprendizagem na negociação

– Confiança nos outros participantes

– Definição de perfis de participantes

interesse no cenário do Negócio Eletrónico, mas não só…

Programa

News Storylines (?)

• Extração de relações e sua semântica em Redes

Sociais (MSc Pedro Saleiro)

Temas específicos a apresentar:

- Processamento de Texto • Introdução ao Text Mining

• Aplicações na web com análise de Repositórios

corporativos de textos em Português :

• Verbatim/VOXX/ “Máquina do Tempo”

(MSc Jorge Teixeira)

Processamento de Linguagem & “Text Mining”

• TÓPICOS

•Aplicação de Machine Learning (ML) •Categorização de notícias •Reconhecimento de Entidades Mencionadas (REM) • “Clustering”; Similitude

•Extração de Informação (EI) •Identificação de Entidades Mencionadas •Extracção de micro-biografias •Extracção de citações •Identificação de tópicos em notícias • Agrupamento de notícias • Criação de “histórias “ao longo do tempo • Extração de relações entre nodos (pessoas) em Redes (sociais)

Processamento de Linguagem & “Text Mining”

Connecting Dots Between News "… larger and larger amounts of news content is published every day.

With this much data, it is often easy to miss the big picture.”

(Shahaf and Guestrin, 2010)

Objective:

Automatically aggregate similar news and build news chains

Scientific Challenges

Similarity:

What news data are important for the similarity process?

Which methods to use in this process ? How to evaluate the process ?

Keywords extraction:

Can any word be considered a keyword ?

Can a news be described by a simple word ? a compound word ? or an

entity ? How to extract useful keywords from the news ?

News Chains:

How to aggregate news clusters ? What fields need to be considered ?

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

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

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

Dr. Sérgio Nunes

Agenda:

•Autonomous vehicles

•Joint mission execution by teams of heterogeneous vehicles

•The platform developed at LIACC • Architecture and components

• Main features and applications

Dr. Daniel Silva

Tema específico a apresentar:

Joint Mission Execution by Heterogeneous Vehicles

Temas específicos a apresentar:

Joint Mission Execution by Heterogeneous Vehicles

Topics for Course Work

•Improve the current agent communication platform • Change from polling to event-driven messaging

• Add security layer to agent communications

•Improvements to the existing platform • Air traffic control (adapt to water / land traffic control)

• Real-time visualization and monitoring

• Disturbance simulation and management

• …

•Produce a survey on related subjects • Multi-vehicle mission coordination mechanisms

• Coalition formation for multi-mission scenarios

• …

Temas específicos a apresentar:

Joint Mission Execution by Heterogeneous Vehicles

Programa

Temas a apresentar:

“Search and discovery in the health domain”

“I will introduce information retrieval from an health

perspective and will refer to the use of the Internet to

learn about health. More specifically, I will focus on

ways to make health information more accessible to

laypeople and how we can discover new health facts

and phenomena from online information.”

Programa

TEMAS DE TRABALHO:

T1: Using an eye-tracker to detect users proficiency in

the English language

T2: Assessing and comparing the readability of online

topics

T3: The use of Social Network Analysis to understand

behaviour dynamics in online health forums: state of

the art

T4: Automatic text simplification in the health domain:

state of the art

Programa

Temas específicos a apresentar:

- Coordenação e Aplicações de Sistemas Multi-Agente:

Disruption Management in Airline Operations Control

An Intelligent Agent-Based Approach

Dra Ana Paula Rocha (LIACC)

Programa Trabalho:

• Problem Resolution Strategies Applied on Airline Operations

Control Centers:

• (MASDIMA).

•New best strategies (through the use of heuristics or meta-

heuristics) to solve the problems that appear during daily operations

and integrate it in our negotiation protocol.

• Possible methods to use: Ant Colony Optimization (ACO),

Particle Swarm Optimization (PSO), Genetic Algorithms (GA), others

…

• Include Argumentation during Communication

• Additional Information: This work can be used totally or partially

on the dissertation: “Studies of Evolutionary Computation applied on

Operational Control Centers”presented by LIACC/NIADR

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..

Agenda:

Part I: Basic Concepts Introduction and Principals Overview

Part II: Challenges Fault Tolerance

Energy optimization

Quality of Service (QoS)

Multi-criteria approach

Part III: Current Research

Tema específico a apresentar:

A View of Cloud Computing: Concepts and Challenges

Dr. Jorge G. Barbosa

Hot Topics in Cloud Research:

Fault tolerance Business continuity and service availability

Autonomic Computing

Energy efficiency Optimize energy consumption (ex.: maximize

Mflop / Joule)

Green cloud computing - minimize operational costs but also reduce the environmental impact

Quality of Service Performance unpredictability (ex.: due to sharing

of resources among co-located VMs)

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

Computer Games Immersion and player’s

interaction

• Psychophysiological Affective Response Models For Digital Videogames

Trabalhos / projetos / artigos

“…the need for accurate real-time emotion detection and – primarily

– to systems capable of learning from each user's reactions, so that

they are able to trigger the most adequate emotional states in a

logical, coherent and timely manner.

“…systems capable of dynamically altering their

content coherently.”

“The proposed methodology enables the correlation of

human-computer interaction events to emotional

responses, from which a computational user affective

model can be extracted. This model can then be used to

simulate and predict the result of future interactions, thus

determining the most adequate course to achieve the

desired affective experience. “

Tema: Ludus como fundação do Ser Humano “Jogos Sérios”

• Introdução ao conceito de “Jogos Sérios”

• Aplicações e frameworks

Trabalhos Propostos:

• Survey: Desenvolver um relatório de estado da arte

sobre a aprendizagem baseada em jogos.

• Projeto: Jogos sérios para o turismo - Desenvolver

um jogo sério que faça a promoção do turismo

utilizando a própria localização do jogador, através

do GPS do dispositivo móvel.

Dr. António Coelho

Programa

Temas a apresentar:

- Robótica Inteligente, Coordenação e SMA

Aplicações:

• IntellWheels: Realistic Simulation of an

Intelligent Wheelchair, Profiling and Adapted

Command Languages

(Doutora Mónica Faria, ESTSP-IPP/LIACC

Prof. Luis Paulo Reis)

Aplicação à Cadeira de Rodas Inteligente

IntellWheels: Realistic Simulation of an Intelligent

Wheelchair, Profiling and Adapted Command

Languages:

• simulador da Intellwheels

• jogo sério com o objetivo de auxiliar os pacientes na

aprendizagem da condução da cadeira de rodas.

obtenção de perfis de utilizadores

• linguagens de comando para a condução da cadeira

de rodas

• resultados dos testes com pacientes reais

portadores de paralisia cerebral da APPC.

Programa

Temas a apresentar:

-Sistemas Multi-Agente na Indústria

Professor Paulo Leitão IPB

- A relevância actual dos SMA

Sistemas Multi-Agentes na Indústria

• 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

• Combinar SOA e SMA

Programa

Tema específicos a apresentar:

- Automatic Software Debugging: A model-free,

Bayesian-based reasoning approach

TEMAS DE TRABALHOS:

T1: What is the impact of the prior probability in the

diagnostic ranking?

T2: How robust is Barinel to the Maximum Likelihood

Estimation Method? Can we do better?

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

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)

Trabalhos Áreas de Trabalhos propostos:

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 disponíveis

T7: HCI, Interação e Jogos

T8: Outros de acordo com os temas apresentados

THE END

• THANKS for paying attention