Wesley Martins Teles, Li Weigang, Célia Ghedini Ralha

Apresentação em tema: "Wesley Martins Teles, Li Weigang, Célia Ghedini Ralha"— Transcrição da apresentação:

1 Uma heurística para guiar os usuários da Internet baseada no comportamento da formiga
Wesley Martins Teles, Li Weigang, Célia Ghedini Ralha Universidade de Brasília

2 Índice Introdução. Pesquisas sobre o uso da Web.
A meta heurística da formiga. Como encaixar a meta-heurística da formiga na navegação na Web. AntWeb adaptativo. Conclusão e Recomendação

3 I. Introdução

4 Os usuários na Internet
A formiga Os usuários na Internet um inseto social que trabalha em prol da colônia não lhe permitem ter uma visão global do seu ambiente, cegas. num imenso ciberespaço sem saber onde estão e por vezes nem por onde iniciar seu processo de busca. quando caminha deixa uma substância chamada feromônio no chão. se encontra em uma gigantesca teia de páginas interligadas por links o feromônio das trilhas em desuso evapora, ficando apenas as trilhas que são mais interessantes não possuem nenhum tipo de comunicação grupal durante o processo de navegação. achar com eficiência a fonte de alimento e determinar o menor caminho ???

5 Objetivo É o estudo da aplicação do comportamento da formiga na Web. Usando a idéia do feromônio, os usuários não só poderão encontrar as páginas que procuram com maior facilidade, como também descobrir o menor caminho entre o ponto em que se encontram e o objetivo, tornando o processo de navegação na Internet mais fácil.

6 Dois aspectos de AntWeb
Para avaliação de estruturas de WebSites L. Weigang, M. Dib, W. Teles, V. de Andrade, A. Alves de Melo, J. Cariolano, "Using ants’ behavior based simulation model AntWeb to improve website organization", in Proc. SPIE's Aerospace/Defense Sensing and Controls Symposium: Data Mining, USA, 2002. Adaptativo W. Teles, L. Weigang, C. Ralha, AntWeb – The Adaptive Web Server Based on the Ants’ Behavior, WI (International Conference on Web Intelligence), IEEE/WIC, Halifax, Canada, 2003.

7 O que é o AntWeb adaptativo
Envolve o desenvolvimento de uma heurística para guiar o usuário da internet baseada no comportamento da formiga. Desenvolvida a partir da meta-heurística da formiga. Modifica estrutura da pagina de Web na site adaptativo

8 II. Pesquisas sobre o uso da Internet

9 Pesquisas sobre o uso da internet
60% do tempo em que as pessoas permanecem conectadas a um site é gasto sem que elas encontrem a informação que procuram. Número alto de páginas consultadas por seção. A grande maioria dos usuários não encontram sua página depois de 4 clicks.

10 Estado de arte M. Dorigo, V. Maniezzo and A. Colorni, “The Ant System: Optimization by a Colony of Cooperating Agents”, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics-Part B, 1996. P. Brusilovski, Methods e Techniques of Adaptive Hypermedia. User Modeling and User Adapted Interaction. n.2-3, Special issue on adaptive hypertext and hypermedia, 1996. R. Srikant e Y. Yang, Mining Web Logs to Improve Website Organization, In Proc. of the Tenth International World Wide Web Conference, Hong Kong, (2001). Joachims, D. Freitag, T. Mitchell, "WebWatcher: A Tour Guide for the World Wide Web" , Proceedings of IJCAI97, August 1997.

11 A meta-heurística da formiga

12 A meta heurística da formiga
Baseada no comportamento da formiga real. A formiga real pode encontrar o caminho mais curto entre o formigueiro e a fonte de alimento sem o auxílio da visão. Indica os caminhos mais curtos. Comunicação através do feromônio. Desenvolvida por Marco Dorigo e colegas.

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17 Ciclo auto-catalítico
Tempo menor para percorrer o caminho Caminhos mais curtos Maior freqüência de formigas Aumento da quantidade de feromônio no caminho

18 Como a heurística se aplica na computação
G. Di Caro e M. Dorigo. AntNet: A mobile agents approach to adaptive routing. Technical Report 97-12, IRIDIA, 1997. M. Dorigo e L. M. Gambardella. Ant Colonies for the Traveling Salesman Problem, BioSystems, Also Tecnical Report TR/IRIDIA/1996-3, IRIDIA, 1997. B. Bullnheimer, et. al. Applying the ant system to the vehicle routing problem, Kluwer Academics, 1998.

19 Como encaixar a meta-heurística da formiga na navegação na Web

20 Internet X Meta-heurística da formiga
Estados discretos = páginas Transições = links Formigas = Usuários Informações do log. Banco de dados. Técnicas de hipermídia adaptativa. Indicação direta, Anotação, Classificação, Ocultação.

21 AntWeb adaptativo

22 Modelo 1 Funciona exatamente como a estratégia da formiga real.
A quantidade de feromônio adicionada é constante (cada formiga deixa a quantidade 1 de feromônio nas páginas por onde passa). A evaporação ocorre com o decorrer do tempo.

23 Atualização do feromônio
i (p)  (1-)*i (p) + *i (p) 0 <  < 1 é o coeficiente de evaporação i (p) é a quantidade de formigas que passaram pela página i

24 Implementação

25 Implementação

26 Implementação

27 Destaque dos links Só destaca os links que estão acima de um determinado limite (threshold). Destaca no máximo três links (número máximo de links a destacar).

28 Modelo 2 O feromônio é adicionado quando a formiga termina seu trajeto.

29 Metáfora do modelo 2 As páginas conteúdos são objetos que exalam cheiro. Os links nas páginas índice são túneis por onde o cheiro da página objetivo escapa. Os usuários seguem os túneis que o cheiro exala mais forte.

30 Goodness Cada página destino d possui um coeficiente gd (goodness) que diz o quanto a página d é boa para o usuário. gd pode ser popularidade ou outro índice que diz o quanto a página é boa. Em termos prático é a intensidade do cheiro que a página deve exalar.

31 Modelo 2 A atualização do feromônio serve apenas para aprendizagem da estrutura da Web. A quantidade de feromônio a ser acrescida muda conforme a distância da página ao destino na trajetória. A evaporação ocorre a cada acréscimo feito.

32 Representação do feromônio
Para cada página existem várias taxas de feromônio associadas (uma para cada destino possível) Onde p é página e d o destino.

33 Acréscimo de feromônio
Onde nli d,k(p) é a distância de i a d em Td,k (p) e  é um parâmetro que diz o quanto a distância afeta o decremento do feromônio.

34 Atualização do feromônio
0 <  < 1 é o coeficiente de evaporação (esquema de média continuada)

35 Tabela de roteamento Onde Ni são os vizinhos de i.
j = 1/wtj wtj = ltj + vtj ltj - Tempo de download vtj - tempo de visita

36 Probabilidade Onde Ni são os vizinhos de i, D é o conjunto de destinos a levar o usuário e gd o parâmetro que diz o quanto a página d é boa para o usuário.

37 Simulação Foram geradas 50 formigas em 50 iterações  = 0,3
Fatores que prejudicam o AntWeb foram exagerados Foi considerado o caso que o usuário toma o caminho errado para sua página Foi desconsiderado o efeito auto-catalítico Características do site fictício

38 Feromônio para 3

39 Caso 1 D = {1,2} g1 = 1 g2 = 2 3A 1 2 *

40 Caso 2 D = {1,3} g1 = 1 g3 = 1 1A 2A 2B (0.55)

41 Conclusão Desenvomemos o AntWeb adaptativo.
Implementamos o modelo 1 para situações reais. Fizemos estudos de casos envolvendo o modelo 2.

42 Perspectivas Uma alternativa ao fornecimento do link direto em sistemas de busca. Busca de qualquer item em sites. Aprimoramento de outras heurísticas de navegação adaptativa.

43 Obrigado pela participação