DeepTech - AI Models in Engineering Solutions

Artificial Intelligence revived in the last decade. The need for progress, the growing processing capacity and the low cost of the Cloud have facilitated the development of new, powerful algorithms. The efficiency of these algorithms in Big Data processing, Deep Learning and Convolutional Networks is transforming the way we work and is opening new horizons. Thanks to them, we can now analyse data and obtain unimaginable solutions to today’s problems. Nevertheless, our success is not entirely based on algorithms, it also comes from our ability to follow our “gut” when choosing the best combination of algorithms for an intelligent artefact. It's about approaching engineering with a lot of knowledge and tact. This involves the use of both connectionist and symbolic systems, and of having a full understanding of the algorithms used. Moreover, to address today’s problems we must work with both historical and real-time data. We must fully comprehend the problem, its time evolution, as well as the relevance and implications of each piece of data, etc. It is also important to consider development time, costs and the ability to create systems that will interact with their environment, will connect with the objects that surround them and will manage the data they obtain in a reliable manner

Agile AI development for Real World Solutions

This keynote will analyse the importance of IoT, Blockchain and Edge Computing as contributors to the development of distributed intelligent systems that have the capacity to interact with the environment "Smart" infrastructures need to incorporate all added-value resources so they can offer useful services to the society, while reducing costs, ensuring reliability and improving the quality of life of the citizens. The combination of AI, IoT and Blockchain in an Edge Computing model or elsewhere, offers a world of possibilities and opportunities

Improving personalized elderly care: an approach using cognitive agents to better assist elderly people

Tesis por compendio de publicaciones[ES]El envejecimiento de la población a nivel global es una constante cada vez más presente en el día a día y las consecuencias derivadas de este problema son cada vez más impactantes para el correcto funcionamiento y estructuración de la sociedad. En este contexto, hablamos de consecuencias a nivel de crecimiento económico, estilos de vida (y jubilación), relaciones familiares, recursos disponibles por el gobierno a la franja etaria más anciana e inevitablemente la prevalencia de enfermedades crónicas. Es ante esta realidad que surge la necesidad de desarrollo y promoción de estrategias eficaces en el acompañamiento, prevención y estímulo al envejecimiento activo y saludable de la población para garantizar que las personas ancianas continúen teniendo un papel relevante en la sociedad en lugar de someterse al aislamiento y fácil deterioro de las capacidades físicas, cognitivas, emocionales y sociales. De esta forma, tiene todo el sentido aprovechar todos los desarrollos tecnológicos verificados en los últimos años, principalmente en lo que se refiere a avances en las áreas de dispositivos móviles, inteligencia artificial y sistemas de monitoreo y crear soluciones capaces de brindar apoyo diariamente al recopilar datos e indicadores del estado de salud y, en respuesta, proporcionar diversas acciones personalizadas que motiven la adopción de mejores hábitos de salud y medios para lograr este envejecimiento activo y saludable. El desafío consiste en motivar a esta población a conciliar su día a día con el interés y la voluntad de utilizar aplicaciones y sistemas que brinden este apoyo personalizado. Algunas de las abordajes recientemente explorados en la literatura con este objetivo y que han alcanzado resultados prometedores se basan en la utilización de técnicas de gamificación e incentivo al cumplimiento de desafíos a nivel de salud (como si la persona estuviera jugando un juego) y la utilización de interacciones personalizadas con objetos (ya sean físicos como robots o virtuales como avatares) capaces de brindar feedback más personal, creando así una conexión más cercana entre ambas entidades. El trabajo aquí presentado combina estas ideas y resulta en un enfoque inteligente para la promoción del bienestar de la población anciana a través de un sistema de cuidados de salud personalizado. Este sistema incorpora diversas técnicas de gamificación para la promoción de mejores hábitos y comportamientos, y la utilización de un asistente virtual cognitivo capaz de entender las necesidades e intereses del usuario para posibilitar un feedback e interacción personalizados con el fin de ayudar y motivar al cumplimiento de los diferentes desafíos y objetivos que se identifiquen. El enfoque propuesto fue validado a través de un estudio con 12 usuarios ancianos y se lograron resultados significativos en términos de usabilidad, aceptación y efectos de salud. Específicamente, los resultados obtenidos permiten respaldar la importancia y el efecto positivo de combinar técnicas de gamificación e interacción con un asistente virtual cognitivo que traduzca el progreso del estado de salud del usuario, ya que se lograron mejoras significativas en los resultados de salud después de la intervención. Además, los resultados de usabilidad obtenidos mediante la cumplimentación de un cuestionario de usabilidad confirmaron la buena adhesión a el enfoque presentado. Estos resultados validan la hipótesis de la investigación estudiada en el desarrollo de esta disertación

Ontologies to Enable Interoperability of Multi-Agent Electricity Markets Simulation and Decision Support

This paper presents the AiD-EM Ontology, which provides a semantic representation of the concepts required to enable the interoperability between multi-agent-based decision support systems, namely AiD-EM, and the market agents that participate in electricity market simulations. Electricity markets’ constant changes, brought about by the increasing necessity for adequate integration of renewable energy sources, make them complex and dynamic environments with very particular characteristics. Several modeling tools directed at the study and decision support in the scope of the restructured wholesale electricity markets have emerged. However, a common limitation is identified: the lack of interoperability between the various systems. This gap makes it impossible to exchange information and knowledge between them, test different market models, enable players from heterogeneous systems to interact in common market environments, and take full advantage of decision support tools. To overcome this gap, this paper presents the AiD-EM Ontology, which includes the necessary concepts related to the AiD-EM multi-agent decision support system, to enable interoperability with easier cooperation and adequate communication between AiD-EM and simulated market agents wishing to take advantage of this decision support toolThis work has received funding from the EU Horizon 2020 research and innovation program under project TradeRES (grant agreement No 864276), from FEDER Funds through COMPETE program and from National Funds through (FCT) under projects CEECIND/01811/2017 and UID/EEA/00760/2019. Gabriel Santos was supported by the PhD grant SFRH/BD/118487/2016 from National Funds through FCTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

A Proposal for Processing and Fusioning Multiple Information Sources in Multimodal Dialog Systems

Proceedings of: PAAMS 2014 International Workshops. Agent-based Approaches for the Transportation Modelling and Optimisation (AATMO' 14 ) & Intelligent Systems for Context-based Information Fusion (ISCIF' 14). Salamanca, Spain, June 4-6, 2014.Multimodal dialog systems can be defined as computer systems that process two or more user input modes and combine them with multimedia system output. This paper is focused on the multimodal input, providing a proposal to process and fusion the multiple input modalities in the dialog manager of the system, so that a single combined input is used to select the next system action. We describe an application of our technique to build multimodal systems that process user's spoken utterances, tactile and keyboard inputs, and information related to the context of the interaction. This information is divided in our proposal into external and internal context, user's internal, represented in our contribution by the detection of their intention during the dialog and their emotional state.This work was supported in part by Projects MINECO TEC2012-37832-C02-01, CICYT TEC2011-28626-C02-02, CAM CONTEXTS (S2009/TIC-1485)

Ontologies for the Interoperability of Heterogeneous Multi-Agent Systems in the scope of Energy and Power Systems

Tesis por compendio de publicaciones[ES]El sector eléctrico, tradicionalmente dirigido por monopolios y poderosas empresas de servicios públicos, ha experimentado cambios significativos en las últimas décadas. Los avances más notables son una mayor penetración de las fuentes de energía renovable (RES por sus siglas en inglés) y la generación distribuida, que han llevado a la adopción del paradigma de las redes inteligentes (SG por sus siglas en inglés) y a la introducción de enfoques competitivos en los mercados de electricidad (EMs por sus siglas en inglés) mayoristas y algunos minoristas. Las SG emergieron rápidamente de un concepto ampliamente aceptado en la realidad. La intermitencia de las fuentes de energía renovable y su integración a gran escala plantea nuevas limitaciones y desafíos que afectan en gran medida las operaciones de los EMs. El desafiante entorno de los sistemas de potencia y energía (PES por sus siglas en inglés) refuerza la necesidad de estudiar, experimentar y validar operaciones e interacciones competitivas, dinámicas y complejas. En este contexto, la simulación, el apoyo a la toma de decisiones, y las herramientas de gestión inteligente, se vuelven imprescindibles para estudiar los diferentes mecanismos del mercado y las relaciones entre los actores involucrados. Para ello, la nueva generación de herramientas debe ser capaz de hacer frente a la rápida evolución de los PES, proporcionando a los participantes los medios adecuados para adaptarse, abordando nuevos modelos y limitaciones, y su compleja relación con los desarrollos tecnológicos y de negocios. Las plataformas basadas en múltiples agentes son particularmente adecuadas para analizar interacciones complejas en sistemas dinámicos, como PES, debido a su naturaleza distribuida e independiente. La descomposición de tareas complejas en asignaciones simples y la fácil inclusión de nuevos datos y modelos de negocio, restricciones, tipos de actores y operadores, y sus interacciones, son algunas de las principales ventajas de los enfoques basados en agentes. En este dominio, han surgido varias herramientas de modelado para simular, estudiar y resolver problemas de subdominios específicos de PES. Sin embargo, existe una limitación generalizada referida a la importante falta de interoperabilidad entre sistemas heterogéneos, que impide abordar el problema de manera global, considerando todas las interrelaciones relevantes existentes. Esto es esencial para que los jugadores puedan aprovechar al máximo las oportunidades en evolución. Por lo tanto, para lograr un marco tan completo aprovechando las herramientas existentes que permiten el estudio de partes específicas del problema global, se requiere la interoperabilidad entre estos sistemas. Las ontologías facilitan la interoperabilidad entre sistemas heterogéneos al dar un significado semántico a la información intercambiada entre las distintas partes. La ventaja radica en el hecho de que todos los involucrados en un dominio particular los conocen, comprenden y están de acuerdo con la conceptualización allí definida. Existen, en la literatura, varias propuestas para el uso de ontologías dentro de PES, fomentando su reutilización y extensión. Sin embargo, la mayoría de las ontologías se centran en un escenario de aplicación específico o en una abstracción de alto nivel de un subdominio de los PES. Además, existe una considerable heterogeneidad entre estos modelos, lo que complica su integración y adopción. Es fundamental desarrollar ontologías que representen distintas fuentes de conocimiento para facilitar las interacciones entre entidades de diferente naturaleza, promoviendo la interoperabilidad entre sistemas heterogéneos basados en agentes que permitan resolver problemas específicos de PES. Estas brechas motivan el desarrollo del trabajo de investigación de este doctorado, que surge para brindar una solución a la interoperabilidad de sistemas heterogéneos dentro de los PES. Las diversas aportaciones de este trabajo dan como resultado una sociedad de sistemas multi-agente (MAS por sus siglas en inglés) para la simulación, estudio, soporte de decisiones, operación y gestión inteligente de PES. Esta sociedad de MAS aborda los PES desde el EM mayorista hasta el SG y la eficiencia energética del consumidor, aprovechando las herramientas de simulación y apoyo a la toma de decisiones existentes, complementadas con las desarrolladas recientemente, asegurando la interoperabilidad entre ellas. Utiliza ontologías para la representación del conocimiento en un vocabulario común, lo que facilita la interoperabilidad entre los distintos sistemas. Además, el uso de ontologías y tecnologías de web semántica permite el desarrollo de herramientas agnósticas de modelos para una adaptación flexible a nuevas reglas y restricciones, promoviendo el razonamiento semántico para sistemas sensibles al contexto

Management of local citizen energy communities and bilateral contracting in multi-agent electricity markets

ABSTRACT: Over the last few decades, the electricity sector has experienced several changes, resulting in different electricity markets (EMs) models and paradigms. In particular, liberalization has led to the establishment of a wholesale market for electricity generation and a retail market for electricity retailing. In competitive EMs, customers can do the following: freely choose their electricity suppliers; invest in variable renewable energy such as solar photovoltaic; become prosumers; or form local alliances such as Citizen Energy Communities (CECs). Trading of electricity can be done in spot and derivatives markets, or by bilateral contracts. This article focuses on CECs. Specifically, it presents how agent-based local consumers can form alliances as CECs, manage their resources, and trade on EMs. It also presents a review of how agent-based systems can model and support the formation and interaction of alliances in the electricity sector. The CEC can trade electricity directly with sellers through private bilateral agreements. During the negotiation of private bilateral contracts, the CEC receives the prices and volumes of their members and according to its negotiation strategy, tries to satisfy the electricity demands of all members and reduce their costs for electricity.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Combining Machine Learning Techniques and Natural Language Processing to Infer Emotions Using Spanish Twitter Corpus

Proceedings of: 11th Conference on Practical Applications of Agents and Multi-Agent Systems (PAAMS 13). Salamanca, Spain, May 22-24, 2013.In the recent years, microblogging services, as Twitter, have become a popular tool for expressing feelings, opinions, broadcasting news, and communicating with friends. Twitter users produced more than 340 million tweets per day which may be consider a rich source of user information. We take a supervised approach to the problem, but leverage existing hashtags in Twitter for building our training data. Finally, we tested the Spanish emotional corpus applying two different machine learning algorithms for emotion identification reaching about 65% accuracy.This work was supported in part by Projects MEyC TEC2012-37832-C02-01, MEyC TEC2011-28626-C02-02 and CAM CONTEXTS (S2009/TIC-1485)Publicad