Apresentação E-Profile

UM MODELO PARA GERENCIAMENTO DE PERFIS APLICADOS AAMBIENTES DE APRENDIZAGEM UBIQUA

Paulo Henrique Santini

Mestrado em Computacao AplicadaUNISINOS Universidade do Vale Do Rio Dos Sinos

Trabalho 1 - Disciplina Inteligencia ArtificialProfessora: Dra. Patrıcia Augustin Jaques Maillard

Professor: Dr. Sandro Jose Rigo

5 de junho de 2014

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Roteiro

1 Introducao:Dados do Artigo;Resumo;

2 Apresentacao do Modelo:Visao Geral;Arquitetura;Modelagem dos Agentes;Arquitetura dos Agentes;Ontologias;Regras de Inferencias;Exemplo;Implementacoes;

3 Conclusao:Aspectos Positivos e Negativos;Agradecimento e Duvidas;

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Introducao Dados do Artigo;

Dados do Artigo:

Autor: Mestre Andre Wagner (Unisinos);

Revista: Expert Systems With Applications (2014);

Qualis do Artigo: A1;

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Introducao Resumo;

Resumo:

Sistemas Ubıquos tem o desafio de implicitamente coletar informacoes relevantes sobre asentidades e uso dessas informacoes para compreender e prever determinadocomportamento. Isso permite que varios aplicativos possam adaptar-se para umdeterminado contexto, para um entidade.Propoe um modelo em que permite as aplicacoes registrar as acoes das entidades emtrilhas e inferir informacoes de perfil de usuarios a partir desta coleta de informacoes.Ainda, utilizando a interoperabilidade semantica (informacoes corretamente interpretadaspelo sistema), fazendo com que diferentes aplicativos possam compartilhar informacoes einferir um perfil unificado.O prototipo foi desenvolvido e integrado com dois softwares diferentes em um cenario deaprendizagem ubıqua, onde os perfis de estudantes foram atualizados dinamicamente, oque lhes permite uma melhor adaptacao ao ambiente.

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Apresentacao do Modelo: Visao Geral;

Visao Geral:

A aplicacao nesse caso e qualquer aplicacao que esta sendo utilizada diretamente por umaentidade. Para que uma aplicacao esteja apta para este modelo, precisa registrarinformacoes em um gerenciador de trilhas:

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Apresentacao do Modelo: Visao Geral;

Visao Geral:

1 - Aplicacao: qualquer aplicacao, desde que esteja sendo utilizada por uma entidade.

2 - Gerenciador de Trilhas: e capaz de registrar eventos realizados por uma entidade.

3 - eProfile: gerencia os perfis de entidades atraves de trilhas.

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Apresentacao do Modelo: Arquitetura;

Arquitetura:

Como vamos ver na figura a seguir, o Raciocinador recebe dados de tres bancos, aTrilhas por sua vez e carregada pelo eProfile a partir do Gerenciador de Trilhas, ja asoutras duas informacoes sao enviadas diretamente para a aplicacao do eProfile, destaforma, as regras de inferencia definidas pela aplicacao serao utilizadas para gerar operfil de entidade.

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Apresentacao do Modelo: Arquitetura;

Arquitetura:

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Apresentacao do Modelo: Modelagem dos Agentes;

Especificacao do Modelo:

O eProfile e um modelo que infere informacoes de forma autonoma quanto aos dadosarmazenados em uma ontologia, e a tecnologia de agentes autonomos utilizada nomodelo e: Prometheus.

Prometheus: o ponto central da modelagem de um sistema e a identificacao dosobjetivos iniciais do sistema.

Esta define um processo detalhado para especificacao, projeto, implementacao eteste/depuracao de sistemas orientados a agentes.

Portanto com estas descricoes em maos, os subjetivos sao definidos conforme cadaobjetivo pode ser atendido, a seguir alguns objetivos e subjetivos do eProfile:

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Apresentacao do Modelo: Modelagem dos Agentes;

Especificacao do Modelo:

Gerenciar multiplos perfis de entidade;

Permitir que as aplicacoes definam seus proprios modelos de entidade;

Permitir que as aplicacoes definam suas regras de inferencia;

Buscar as trilhas de uma entidade a partir de um Gerenciador de Trilhas;

Inferir a Trilha, montando um perfil de entidade;

Especificacao do Modelo: Funcionalidades eProfile

A metodologia tambem propoe a identificacao das interfaces, os pontos onde o modelo secomunica com outros sistemas. Os ponto onde o modelo recebe informacoes saochamados preceitos e os pontos onde o modelo envia informacoes sao chamados acoes.

A seguir vamos ver as funcionalidades do eProfile, onde as formas ovais sao os subjetivose os pentagonais as acoes.

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Apresentacao do Modelo: Modelagem dos Agentes;

Funcionalidades do eProfile:

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Apresentacao do Modelo: Arquitetura dos Agentes;

Arquitetura dos Agentes:

Quatro agentes foram identificados: Comunicador, Configurador, Conversor,Raciocinador:

Comunicador: faz a comunicacao entre as aplicacoes e o eProfile.

Configurador: recebe as configuracoes das aplicacoes (Modelos de entidades e regras).

Conversor: realiza a conversao da Trilha do Gerenciador de Trilhas.

Raciocinador: infere nas trilhas de acordo com as regras enviadas pela aplicacao eatualiza o perfil de entidade.

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Apresentacao do Modelo: Arquitetura dos Agentes;

Arquitetura dos Agentes: Diagrama de Ligacao

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Apresentacao do Modelo: Ontologias;

Ontologias:

Para que o eProfile processe os perfis baseados em um modelo de entidade, eles precisade tres informacoes:1 - Trilha da entidade;2 - Modelo da entidade utilizado pela aplicacao, ou seja, o formato do perfil de entidade;3.1 - Regras de inferencia para o perfil (Configurador recebe, valida e insere na base deregras) e ainda juntos com as regras, especificado a criticidade da informacao, ja que osistema utilizara esta informacao para determinar com que frequencia a informacao seraexecutada;3.2 - Nesse segundo caso sao recebidas as trilhas das entidades que sao buscadas noGerenciador de Trilhas Regras de inferencia, ja que o eProfile pode se conectar a variosgerenciadores de trilhas. Aqui existe um porem, onde a trilhas buscada vira no seuformato original e sera armazenada na forma padrao do eProfile, esse processo quem faz eo Conversor.

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Apresentacao do Modelo: Ontologias;

Ontologias:

A Trilha da entidade e armazenada no eProfile em uma ontologia de trilha, chamada deeOntoTrail. Essa Ontologia possui classes basicas para constucao de uma trilha e amesma pode ser estendida.

Tendo posse das Trilhas, do modelo e das regras de inferencia, o raciocinador realiza ainferencia na Trilha, gerando um perfil da entidade, que sera uma extensao de umaOntologia de perfil basica chamada eOntoProfile.

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Apresentacao do Modelo: Ontologias;

Ontologia de Trilha: eOntoTrail

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Apresentacao do Modelo: Ontologias;

Ontologia de Perfil: eOntoProfile

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Apresentacao do Modelo: Regras de Inferencias;

Regras de Inferencias:

As regras podem ser escritas em duas linguagens diferentes: SPARQL ou SWRL. Aprimeira e uma linguagem de consulta de ontologias, se assemelha com consulta de Bancode Dados SQL. A segunda e uma linguagem de regras que permite a consulta comconstrutores logicos complexos.

Um exemplo: Um curso de programacao de linguagens orientadas a objeto, em quedeterminado aluno nao precisa estudar todas as disciplinas, mas no final do curso ele deveescolher uma linguagem de programacao para desenvolvimento, e consequentemente eledeve ter concluıdo os modulos basicos e exigidos referente aquela linguagem. Para queum estudante seja considerado proficiente em Java, ele deve ter concluıdo os modulos quefazem relacao com a linguagem, neste caso (Classes, heranca e interfaces):

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Apresentacao do Modelo: Exemplo;

Exemplo: Informacoes Contextuais

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Apresentacao do Modelo: Exemplo;

Exemplo: Regra de requerimentos para disciplina

Para que o eProfile possa identificar se uma entidade e proficiente em alguma disciplina,sao necessarias tres regras:

1 - Identificacao dos modulos requeridos para a proficiencia na disciplina;

2 - Identificacao dos modulos concluıdos pelo estudante;

3 - Verificacao se os objetos requeridos foram concluıdos;

A classe foi escrita e na linguagem OWL, que e uma linguagem para definir e instanciarontologias na Web.

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Apresentacao do Modelo: Exemplo;

Exemplo: Regra de requerimentos para disciplina

Para que um estudante seja considerado proficiente em Java, ele deve ter concluıdo osmodulos que fazem relacao com a linguagem Java (linha 4), bem como o modulo dapropria linguagem Java (linha 3).

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Apresentacao do Modelo: Exemplo;

Exemplo: Regra de Modulos Concluıdos

O segundo passo e a identificacao dos modulos concluıdos pelo estudante relacionados aoJava. Sao considerados apenas os eventos de conclusao do objeto de aprendizagem (linha3) realizados pela entidade (linha 4) relacionado ao Java (linha 5) e que tenham sidorealizados pela primeira vez (linha 7).

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Apresentacao do Modelo: Exemplo;

Exemplo: Regra de Proficiencia

A terceira e uma regra de atualizacao de perfil, onde sao comparados o numero demodulos relacionados ao Java que foram concluıdos pela entidade. Se o numero for igual,o usuario e considerado proficiente, e esta regra e atualizada no campo de proficiencia noperfil da entidade.

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Apresentacao do Modelo: Exemplo;

Exemplo: Regra de Processamento do perfil do estudante

Informa que o campo Entity sera atualizado com o tipo Estudante (linha 1), e seraatualizado com o resultado da regra chamada JavaProficience (linha 3).

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Apresentacao do Modelo: Exemplo;

Exemplo: Perfil das Entidades

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Apresentacao do Modelo: Implementacoes;

Integracao eProfile/LOCAL

”Um sistema de localizacao acompanha a mobilidade dos aprendizes e, baseado nas suasposicao fısicas, explora oportunidades educacionais”(BARBOSA et al., 2011).

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Apresentacao do Modelo: Implementacoes;

Integracao eProfile/UniManager

E um software administrativo utilizado por uma universidade para cadastramento egerenciamento dos estudandes, docentes e disciplinas. Gerenciar notas e utilizar o perfilpara tomada de decisoes.

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Conclusao: Aspectos Positivos e Negativos;

Aspectos Positivos:

As contribuicoes deste modelo sao o uso de trilhas para extrair perfis;

A capacidade de gerenciamento de regras e inferencia dinamica de geracao de perfil;

Utilizacao de varias e diferentes aplicacoes, bem como varias e diferentes Gerenciadoresde Trilhas. Isso permite e da a possibilidade de gerar perfis de usuarios em varioscontextos. Podendo, futuramente comparar a similaridade de ambos, integrando-os comoutros softwares.

Aspectos Negativos:

Ter o protipo como base para futuro desenvolvimento pode nao ser uma boa ideia, epreciso estar ciente dos conceitos para aplicar na sua aplicacao, para gerar perfis deentidades atraves de trilhas;

Dificuldade tambem esta na tranformacao dos dados, no momento em que se tem quegerar o conversor;

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Conclusao: Agradecimento e Duvidas;

Obrigado pela Atencao !

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