Uma breve apresentação do conceito adotado no LTA

Descreve-se aqui brevemente alguns dos aspectos mais representativos da pesquisa que está sendo correntemente desenvolvida, no campo da tecnologia adaptativa, no Laboratório de Linguagens e Tecnologias Adaptativas da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

O foco principal desse esforço de pesquisa é o da resolução de problemas práticos pela aplicação de modelos baseados em dispositivos adaptativos.

Esses dispositivos podem ser modelados como abstrações matemáticas capazes de modificar-se dinamicamente, constituindo assim formalismos capazes de auto-modificar-se autonomamente.

Um dispositivo adaptativo é constituído de duas partes: a primeira é usualmente algum dispositivo usual, definido através de regras (em particular, algum autômato, gramática ou qualquer outro dispositivo descrito através de um conjunto finito de regras estáticas), denominado seu dispositivo subjacente (tipicamente não-adaptativo); a segunda é um mecanismo adaptativo, cuja conexão ao formalismo subjacente proporcionam-lhe todos os recursos complementares necessários para a realização das propriedades responsáveis pela auto-modificação autônoma que caracteriza os dispositivos adaptativos.

O conjunto de regras que define o dispositivo subjacente pode ser interpretado como uma coleção de cláusulas do tipo if-then, as quais testam a situação corrente do dispositivo em relação a uma configuração específica, e levam o dispositivo à sua próxima situação.

Não havendo, em todo o conjunto de regras que define o dispositivo, nenhuma regra sequer que seja aderente à situação corrente do dispositivo, uma condição de erro é reportada, e a operação do dispositivo é conseqüentemente descontinuada.

Sendo identificada uma única regra aderente à situação corrente, a próxima situação do dispositivo é determinada pela regra em questão.

Havendo mais de uma regra aderente à situação corrente do dispositivo, as diversas possíveis situações seguintes são tratadas em paralelo, e o dispositivo exibirá uma operação não-determinística.

O mecanismo adaptativo tem dois elementos: as declarações das funções adaptativas e as associações de chamadas de funções adaptativas às regras que definem o dispositivo subjacente (tais chamadas denominam-se ações adaptativas).

A primeira parte consiste de um conjunto de declarações de funções adaptativas paramétricas, as quais especificam, de uma forma semelhante ao que ocorre com as declarações de sub-rotinas e funções em uma linguagem de programação usual, as modificações a serem impostas ao conjunto de regras, na ocasião em que a função adaptativa correspondente for ativada.

Programam-se as modificações a serem impostas ao conjunto de regras através de uma lista de ações adaptativas elementares.

Uma ação adaptativa elementar indica três tipos de primitivas de edição: consultas, inclusões e exclusões.

As ações adaptativas elementares de consulta permitem inspecionar o conjunto de regras que definem o dispositivo, em busca de regras que sejam aderentes a algum um padrão fornecido.

Ações elementares de exclusão permitem remover do conjunto de regras qualquer regra aderente ao padrão fornecido.

Ações de inclusão permitem especificar a adição de uma nova regra, de acordo com um padrão fornecido.

Quando uma ação adaptativa é executada, todas as ações elementares de consulta e exclusão são executadas em primeiro lugar, e por último são efetuadas todas as inclusões.

A segunda parte refere-se à associação de, no máximo, duas ações adaptativas a regras selecionadas do dispositivo subjacente.

Uma dessas ações adaptativas é especificada para ser executada antes que a regra à qual está associada seja aplicada. A segunda é executada após a aplicação da regra. Ambas são opcionais, portanto regras que não se estejam associadas a ações adaptativas comportam-se como simples regras não-adaptativas.

Uma série de dispositivos formais adaptativos já foram desenvolvidos e utilizados desde a introdução do autômato adaptativo, que foi o primeiro dos dispositivos adaptativos criados, e cujo formalismo subjacente foi o autômato de pilha estruturado.

Posteriormente, foram formalizados, testados e aplicados a uma grande variedade de situações: statecharts, cadeias de Markov, autômatos finitos, tabelas de decisão, gramáticas livres de contexto, árvores de decisão e até a linguagem de programação LISP.