Contributions to artificial intelligence: the IIIA perspective

La intel·ligència artificial (IA) és un camp científic i tecnològic relativament nou dedicat a l'estudi de la intel·ligència mitjançant l'ús d'ordinadors com a eines per produir comportament intel·ligent. Inicialment, l'objectiu era essencialment científic: assolir una millor comprensió de la intel·ligència humana. Aquest objectiu ha estat, i encara és, el dels investigadors en ciència cognitiva. Dissortadament, aquest fascinant però ambiciós objectiu és encara molt lluny de ser assolit i ni tan sols podem dir que ens hi haguem acostat significativament. Afortunadament, però, la IA també persegueix un objectiu més aplicat: construir sistemes que ens resultin útils encara que la intel·ligència artificial de què estiguin dotats no tingui res a veure amb la intel·ligència humana i, per tant, aquests sistemes no ens proporcionarien necessàriament informació útil sobre la naturalesa de la intel·ligència humana. Aquest objectiu, que s'emmarca més aviat dins de l'àmbit de l'enginyeria, és actualment el que predomina entre els investigadors en IA i ja ha donat resultats impresionants, tan teòrics com aplicats, en moltíssims dominis d'aplicació. A més, avui dia, els productes i les aplicacions al voltant de la IA representen un mercat anual de desenes de milers de milions de dòlars. Aquest article resumeix les principals contribucions a la IA fetes pels investigadors de l'Institut d'Investigació en Intel·ligència Artificial del Consell Superior d'Investigacions Científiques durant els darrers cinc anys.Artificial intelligence is a relatively new scientific and technological field which studies the nature of intelligence by using computers to produce intelligent behaviour. Initially, the main goal was a purely scientific one, understanding human intelligence, and this remains the aim of cognitive scientists. Unfortunately, such an ambitious and fascinating goal is not only far from being achieved but has yet to be satisfactorily approached. Fortunately, however, artificial intelligence also has an engineering goal: building systems that are useful to people even if the intelligence of such systems has no relation whatsoever with human intelligence, and therefore being able to build them does not necessarily provide any insight into the nature of human intelligence. This engineering goal has become the predominant one among artificial intelligence researchers and has produced impressive results, ranging from knowledge-based systems to autonomous robots, that have been applied to many different domains. Furthermore, artificial intelligence products and services today represent an annual market of tens of billions of dollars worldwide. This article summarizes the main contributions to the field of artificial intelligence made at the IIIA-CSIC (Artificial Intelligence Research Institute of the Spanish Scientific Research Council) over the last five years

An ontology for software component matching

Matching is a central activity in the discovery and assembly of reusable software components. We investigate how ontology technologies can be utilised to support software component development. We use description logics, which underlie Semantic Web ontology languages such as OWL, to develop an ontology for matching requested and provided components. A link between modal logic and description logics will prove invaluable for the provision of reasoning support for component behaviour

Dynamic Web Services Composition

Emerging web services technology has introduced the concept of autonomic interoperability and portability between services. The number of online services has increased dramatically with many duplicating similar functionality and results. Composing online services to solve user needs is a growing area of research. This entails designing systems which can discover participating services and integrate these according to the end user requirements. This thesis proposes a Dynamic Web Services Composition (DWSC) process that is based upon consideration of previously successful attempts in this area, in particular utilizing AI-planning based solutions. It proposes a unique approach for service selection and dynamic web service composition by exploring the possibility of semantic web usability and its limitations. It also proposes a design architecture called Optimal Synthesis Plan Generation framework (OSPG), which supports the composition process through the evaluation of all available solutions (including all participating single and composite services). OSPG is designed to take into account user preferences, which supports optimality and robustness of the output plan. The implementation of OSPG will be con�gured and tested via division of search criteria in di�erent modes thereby locating the best plan for the user. The services composition and discovery-based model is evaluated via considering a range of criteria, such as scope, correctness, scalability and versatility metrics

Knowledge aggregation in people recommender systems : matching skills to tasks

People recommender systems (PRS) are a special type of RS. They are often adopted to identify people capable of performing a task. Recommending people poses several challenges not exhibited in traditional RS. Elements such as availability, overload, unresponsiveness, and bad recommendations can have adverse effects. This thesis explores how people’s preferences can be elicited for single-event matchmaking under uncertainty and how to align them with appropriate tasks. Different methodologies are introduced to profile people, each based on the nature of the information from which it was obtained. These methodologies are developed into three use cases to illustrate the challenges of PRS and the steps taken to address them. Each one emphasizes the priorities of the matching process and the constraints under which these recommendations are made. First, multi-criteria profiles are derived completely from heterogeneous sources in an implicit manner characterizing users from multiple perspectives and multi-dimensional points-of-view without influence from the user. The profiles are introduced to the conference reviewer assignment problem. Attention is given to distribute people across items in order reduce potential overloading of a person, and neglect or rejection of a task. Second, people’s areas of interest are inferred from their resumes and expressed in terms of their uncertainty avoiding explicit elicitation from an individual or outsider. The profile is applied to a personnel selection problem where emphasis is placed on the preferences of the candidate leading to an asymmetric matching process. Third, profiles are created by integrating implicit information and explicitly stated attributes. A model is developed to classify citizens according to their lifestyles which maintains the original information in the data set throughout the cluster formation. These use cases serve as pilot tests for generalization to real-life implementations. Areas for future application are discussed from new perspectives.Els sistemes de recomanació de persones (PRS) són un tipus especial de sistemes recomanadors (RS). Sovint s’utilitzen per identificar persones per a realitzar una tasca. La recomanació de persones comporta diversos reptes no exposats en la RS tradicional. Elements com la disponibilitat, la sobrecàrrega, la falta de resposta i les recomanacions incorrectes poden tenir efectes adversos. En aquesta tesi s'explora com es poden obtenir les preferències dels usuaris per a la definició d'assignacions sota incertesa i com aquestes assignacions es poden alinear amb tasques definides. S'introdueixen diferents metodologies per definir el perfil d’usuaris, cadascun en funció de la naturalesa de la informació necessària. Aquestes metodologies es desenvolupen i s’apliquen en tres casos d’ús per il·lustrar els reptes dels PRS i els passos realitzats per abordar-los. Cadascun destaca les prioritats del procés, l’encaix de les recomanacions i les seves limitacions. En el primer cas, els perfils es deriven de variables heterogènies de manera implícita per tal de caracteritzar als usuaris des de múltiples perspectives i punts de vista multidimensionals sense la influència explícita de l’usuari. Això s’aplica al problema d'assignació d’avaluadors per a articles de conferències. Es presta especial atenció al fet de distribuir els avaluadors entre articles per tal de reduir la sobrecàrrega potencial d'una persona i el neguit o el rebuig a la tasca. En el segon cas, les àrees d’interès per a caracteritzar les persones es dedueixen dels seus currículums i s’expressen en termes d’incertesa evitant que els interessos es demanin explícitament a les persones. El sistema s'aplica a un problema de selecció de personal on es posa èmfasi en les preferències del candidat que condueixen a un procés d’encaix asimètric. En el tercer cas, els perfils dels usuaris es defineixen integrant informació implícita i atributs indicats explícitament. Es desenvolupa un model per classificar els ciutadans segons els seus estils de vida que manté la informació original del conjunt de dades del clúster al que ell pertany. Finalment, s’analitzen aquests casos com a proves pilot per generalitzar implementacions en futurs casos reals. Es discuteixen les àrees d'aplicació futures i noves perspectives.Postprint (published version