A cooperação na ação e uma especificação de requisitos para agentes e sistemas multiagente fundamentadas na epistemologia genética

Abstract

Este trabalho apresenta uma interpretação sobre a cooperação humana, particularmente sobre a cooperação na ação, no contexto da Epistemologia Genética e a emprega enquanto fundamento teórico para definir um conjunto de requisitos para agentes computacionais e sistemas multiagente. A cooperação na ação é a realização conjunta de operações concretas que se coordenam entre si. Uma operação concreta é aquela que se apóia na realidade, que é efetuada sobre objetos que podem ser manipulados, e sua origem é motora, perceptiva ou intuitiva. Para isso, este trabalho foi elaborado em três frentes distintas: os estudos, análises e discussões teóricas; o desenvolvimento de softwares; e a realização de experimentos práticos. Os estudos teóricos que fundamentaram a interpretação da cooperação centraram-se no terceiro período do desenvolvimento cognitivo. É nesta fase que ocorrem importantes construções cognitivas, com significativo progresso individual e social, em o comparando com os períodos anteriores. Nele, o indivíduo se torna capaz de realizar operações, tanto quando atua sozinho (operações sujeito/objeto), quanto com outros indivíduos (operações sujeito/sujeito), e a capacidade de operar é pré-requisito para a cooperação. Além disso, é a partir deste período que ele passa a construir sua escala de valores, paulatinamente e de maneira cada vez mais autônoma, através da qual faz avaliações e determina interesses.A interpretação da cooperação também se baseou em experimentos práticos realizados com pré-adolescentes. Para isso, se definiram, projetaram e implementaram diversos softwares, e, dentre eles o Jogo Cooperativo das Figuras Geométricas. Este jogo possibilita que dois ou três indivíduos joguem contra um agente computacional, utilizando cartas de um baralho constituído por um conjunto limitado de figuras geométricas, de cores e tamanhos variados, e que permite, em cada partida, que os indivíduos realizem operações conjuntas para vencer o agente computacional. Isto viabilizou o acompanhamento da prática da cooperação na ação entre 100 pré-adolescentes. Em especial se pôde acompanhar a realização de operações lógico-matemáticas e de valores por parte desses indivíduos. A partir desses estudos, experimentos e análises, foi possível redefinir, projetar e implementar cinco versões diferentes do Jogo Cooperativo das Figuras Geométricas para ser jogado por agentes computacionais, exclusivamente. Agentes computacionais são entidades virtuais ativas, inseridas em um ambiente, capazes de nele atuar considerando informações dele percebidas e/ou de outros agentes, e, a exemplo dos seres humanos, podem cooperar entre si. É neste contexto que as noções advindas da Epistemologia Genética contribuem na condução de estudos e pesquisas sobre agentes computacionais. Os 510 testes realizados permitiram analisar, em especial, a cooperação na ação entre esses agentes, aspectos relativos a seus valores, e elementos que influenciam em sua tomada de decisão. Esses mesmos testes contribuíram para validar o conjunto de Requisitos Piagetianos para uma Arquitetura para Agentes e Sistemas Multiagente proposto. Este trabalho também faz uma contribuição do ponto de vista da articulação entre a informática e a educação. Ele propõe princípios de um processo de modelagem de trabalhos em equipe, que incluem desde a proposição até o acompanhamento desses trabalhos. Trata-se de uma proposta que visa apoiar proponentes e executores de atividades realizadas por equipes. Esta proposição parte da área de sistemas multiagente tendo em vista o trabalho pedagógico desenvolvido por seres humanos. Estes princípios abrem possibilidades imediatas de pesquisa teórico-conceituais, computacionais e experimentais.

This work presents an interpretation about human cooperation, particularly about cooperation in action, in the context of Genetic Epistemology and uses it while theoretical basis to define a group of requirements for computational agents and multi-agent systems. The cooperation in the action is the joint accomplishment of concrete operations that are mutually coordinated. A concrete operation is an operation based on reality, made on objects that can be manipulated, and its origin is motive, perceptive or intuitive. For that, this work has been elaborated in three different fronts: the studies, analyses and theoretical discussions; the development of software; and the accomplishment of practical experiments. The theoretical studies that based the interpretation of the cooperation were centered in the third period of the cognitive development. It is in this phase that important cognitive constructions occur, with significant individual and social progress, when compared to the previous periods. On it, the individual becomes able to accomplish operations, both acting alone (subject/object operations), as with other individuals (subject/subject operations), and the capacity to operate is a prerequisite for the cooperation. Furthermore, it is starting from this period that it begins to build its scale of values, gradually and in a more and more autonomous way, through which it makes evaluations and determines interests. The interpretation of the cooperation has also been based on practical experiments accomplished with preadolescents. For that, several software packages, including the Geometric Figures Cooperative Game, have been defined, designed and implemented. This game allows two or three individuals to play against an agent, using cards of a deck constituted by a limited group of geometric figures of various colors and sizes, that allow, in each game, the individuals to accomplish joint operations to beat the agent. This made possible to follow the practice of the cooperation in the action among 100 preadolescents. Especially, it was possible to follow the logical-mathematical and valued operations by those preadolescents. From those studies, experiments and analyses, it was possible to redefine, design and implement five different versions of the Geometric Figures Cooperative Game to be played exclusively by agents. Computational agents are active virtual entities, inserted in an environment, capable of acting considering information perceived from the environment and/or from other agents and, as the human beings, they can cooperate. It is in this context that the notions coming from Genetic Epistemology contribute in the conduction of studies and researches on agents. The 510 accomplished tests allowed to analyze especially the cooperation in the action among those agents, aspects related to their values, and elements that influence its decision taking. The same tests contributed to validate the group of Piagetian Requirements for an Architecture for Agents and Multi-agentes Systems. This work also makes a contribution from the viewpoint of articulation between computer science and education. It proposes principles to a modelling process for work teams, that include from the proposition to the accompaniment of those works. It is a proposal that aims to support proposers and executioners of activities accomplished by teams. This proposition starts in the area of multi-agent systems, and aims the pedagogical work developed by human beings. These principles open immediate possibilities of theoreticalconceptual, computational and experimental research.