Inteligência Artificial Aplicada à Automação e Robótica
URI Permanente desta comunidade
Navegar
Navegando Inteligência Artificial Aplicada à Automação e Robótica por Orientador "Tonidandel, Flavio"
Agora exibindo 1 - 17 de 17
Resultados por página
Opções de Ordenação
Dissertação Dissertação Análise da aplicação de controladores em robôs móveis(2019) Cadamuro, C. A. F.Dissertação Análise de métodos para extração de padrões sequenciais de comportamentos em casas inteligentes(2017) Figueiredo, G. M.Uma casa inteligente, também conhecida como smart home, possui diversos tipos de sistemas que envolvem desde dispositivos simples como os destinados para controle de iluminação, até os mais complexos, como dispositivos inteligentes que interagem com os moradores, e gradativamente novas tecnologias estão surgindo, convergindo para uma nova realidade em relação aos sistemas presentes em ambientes automatizados. Neste contexto, os moradores buscam mais conforto e uma melhor qualidade no interior da residência. Para aumentar o conforto e qualidade de vida torna-se necessário o desenvolvimento de um sistema que se adapte ao comportamento dos habitantes levando-se em conta que cada habitante possui um comportamento (sequência de ações) diferente. Para que a casa inteligente aprenda de forma autônoma o comportamento de seus habitantes, é necessário que ela conheça os padrões de utilização de cada um. Este trabalho apresenta um estudo sobre três algoritmos (GSP, SPADE e PrefixSpan) utilizados para a extração de padrões sequenciais. Serão apresentados os conceitos fundamentais de cada um e posteriormente será explicado como serão implementados para extrair os padrões sequenciais em casas inteligentes. Após realização dos testes, notou-se que a quantidade de dados analisada influenciou no resultado dos algoritmos. Quando poucos dados foram analisados, o sistema aprendeu pouco sobre o comportamento do habitante. Conforme o número de dados analisados aumentou, o sistema aprendeu mais sobre o comportamento do habitante. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que para o dataset utilizado neste trabalho, o melhor método para extração de padrões sequenciais de comportamento em casas inteligentes é o algoritmo PrefixSpan.Dissertação Análise de técnicas aplicadas à detecção e reconhecimento de placas de trânsito(2010) Silva, D. E.Um sistema baseado em visão computacional para ajudar a guiar um veículo com segurança no trânsito compreende basicamente dois aspectos principais: detectar e reconhecer os sinais de trânsito. Placas de trânsito possuem cores e formas que nos dão a possibilidade de extrair estas características, destacando do restante do ambiente e utilizá-las para atingir este objetivo. Muitas técnicas diferentes já foram utilizadas para realizar estes dois serviços, mas pouco se sabe sobre qual melhor técnica deve-se utilziar. Esta pesquisa propõe o estudo das principais técncias já implementadas nesta área e algumas outras técnicas ainda não utilizadas para este fim, realiza comparações entre elas e mostra qual a melhor técnica a se utilizarDissertação Análise de técnicas de navegação de robôs autônomos em ambientes dinâmicos e incertos(2023) Costa, Leonardo da SilvaEste trabalho propõe o estudo de sistemas de navegação para robôs móveis em ambientes dinâmicos e incertos. Para isso, foi feita uma comparação entre dois algoritmos de planejamento global de trajetória e um algoritmo de desvio de obstáculos, sendo eles: Multi Robot A Star (MRA*), Dynamic Visibility Graph A Star (DVG+A*) e Probabilistic Safety Barrier Certificates (PrSBC), respectivamente. Para que os algoritmos fossem escolhidos, foi realizada uma profunda pesquisa bibliográfica, comparando as técnicas utilizadas nos trabalhos mais recentes. A escolha dos algoritmos de planejamento considerou dois fatores: baixo tempo computacional e capacidade de coordenar os trajetos de diversos robôs simultaneamente. Já o algoritmo de desvio de obstáculo foi escolhido com base em três fatores: baixo tempo computacional, garantia teórica de que não haverá colisões e possibilidade de aplicar para diversos robôs simultaneamente. Os algoritmos escolhidos foram testados em diversos cenários, no domínio do futebol de robôs com times de 6, 11 e 16 robôs, para isso, foi utilizado o simulador grSim. No primeiro cenário de teste foi executada uma troca de posição antipodal, o qual é um teste bastante utilizado na literatura para testar algoritmos de desvio de obstáculos. Nesse teste foi possível verificar a vantagem em utilizar o MRA*, que coordena os trajetos para múltiplos robôs. O segundo cenário de teste consiste em uma movimentação dos robôs sob marcação do time oponente. Nesse teste o objetivo foi investigar a influência de robôs sem um algoritmo de desvio de obstáculo agindo em conjunto com os robôs controlados pelo PrSBC e os planejadores globais. Para a avaliação foram utilizadas 7 métricas: tempos de planejamento, de atualização do mapa, de navegação e de desvio de obstáculos, velocidade média geral, distância mínima entre os robôs e número de colisões. Em cada cenário foram testadas três combinações entre os algoritmos: DVG+A*, DVG+A* com PrSBC e MRA* com PrSBC. Com essas combinações foi verificada a eficácia em possuir um algoritmo de desvio de obstáculos, e as vantagens em possuir trajetos coordenados para múltiplos robôs em comparação aos trajetos gerados individualmente. A partir dos experimentos realizados foi possível identificar pontos positivos e negativos de cada algoritmo. No teste antipodal o MRA* dominou praticamente todas as métricas, ficando atrás somente no tempo de planejamento. O PrSBC evitou todas as colisões, independente da quantidade de robôs. No segundo cenário os resultados foram mais distribuídos, o DVG+A* foi o algoritmo de menor tempo de navegação e maior velocidade média, porém, também foi o que causou mais colisões. Ao acrescentar o PrSBC foi possível minimizar o número de colisões em detrimento da velocidade dos robôs e tempo de navegação. O MRA* com PrSBC foi a combinação com resultados mais equilibrados, com um número baixo de colisões, velocidade média razoável e tempo de navegação mais baixo que o DVG+A* com PrSBC. Enfim, através deste trabalho foi possível investigar as características de algoritmos de planejamento tanto individual, quanto coordenado, aplicados ao futebol de robôs. Também foi analisada a importância da inclusão de um algoritmo dedicado para o desvio de obstáculos. Partindo dos resultados obtidos foi possível concluir que, para múltiplos robôs o algoritmo de planejamento coordenado entrega o melhor desempenho considerando as métricas estabelecidas, o algoritmo de desvio de obstáculos é capaz de evitar todas as colisões, contanto que todos os robôs utilizem o algoritmo, e ao incluir robôs não controlados é possível evitar a maioria das colisões, obtendo a menos de uma colisão por teste.Dissertação Dissertação Análise do impacto da quantidade de pontos de Wi-Fi na localização de robôs sequestrados em ambientes internos utilizando técnicas de redes neurais artificiais recorrentes(2022) Pegorelli Neto, A.A localização de robôs em ambientes fechados, onde o Global Positioning System (GPS) não pode atuar, é um constante desafio dos sistemas que envolvem robôs autônomos. Soluções baseadas em análise de radiofrequência apresentam alta complexidade devido à natureza dos sinais, passíveis de diversas interferências em ambientes quanto maior a quantidade de equipamentos eletrônicos, além da movimentação de pessoas e objetos, aumentando a dificuldade de processamento das informações tratadas. As limitações de processamento e uso de energia em dispositivos móveis também limitam a implementação de hardware embarcado capaz de realizar cálculos complexos exigidos em diversas soluções para o processamento e análise das informações em tempo hábil para apresentar eficácia na atuação. Com a portabilidade desses sistemas robotizados encontramos um novo desafio, o sequestro de robôs, quando o usuário movimenta o robô manualmente, sem nenhuma notificação no sistema e dificultando o processo de localização. Neste trabalho é proposto um estudo das mais recentes técnicas de localização em ambientes fechados, utilizando redes neurais recorrentes, como a Gated Recurrent Unit (GRU) e a Long-Short Term Memory (LSTM) para o tratamento de dados de potência de sinal Wi-Fi, ou Received Signal Strength (RSS), assim como a aplicação da técnica k-Nearest Neighbors (KNN) para casos onde ocorre o sequestro de robôs. O estudo foi feito a partir de um simulador construído dentro do ambiente virtual Webots® a partir do fingerprinting de um ambiente real com 6 pontos de acessoWi-Fi. Funções de distribuição acumulada foram utilizadas para avaliar cada um dos 3 sistemas para diversas combinações de pontos de acesso, níveis de ruído e níveis de atenuação simulados. Os resultados mostram que os sistemas de redes neurais recorrentes podem alcançar acurácia entre 0.44m±0.39m para LSTM, e 0.50m±0.38m para GRU, enquanto para a proposta baseada em KNN, temos 0.68m±0.73m, demonstrando a capacidade dos sistemas avaliados de se recuperarem após um evento de sequestro de robôs, mantendo resultados semelhantes aos observados sem a ocorrência de tais eventosDissertação Classificação automática de vídeos aplicando técnicas de inteligência artificial(2014) Freire, J. E. M.Dissertação Desenvolvimento de um classificador automático de pessoas para sistemas de automação residencial inteligente(2010) Fussek Junior, R. A.Atualmente, já foram desenvolvidos diversos sistemas de automação residencial, entre os quais alguns se encontram disponíveis comercialmente. Visando o conforto no interior da residência, é coerente afirmar que os sistemas mais eficientes são aqueles que se adaptam ao comportamento dos habitantes, no lugar dos habitantes terem de se adaptar ao sistema. em trabalhos anteriores, foram desenvolvidos sistemas com este objetivo, porém considerando a existência de um único habitante na residência. A proposta deste trabalho é apresentar algumas técnicas possíveis de identificação de habitantes, em uma residência, para a adaptação dos sistemas de automação voltados a um único habitante e, posteriormente, desenvolver um classificador automático de habitantes a partir das combinações de suas roupas e objetos pessoais. Para a identificação dos itens, foi considerado o uso de identificadores por rádio frequência (RFID) anexados a estes, sendo que esta tecnologia permite a identificação com o mínimo de adaptação do habitante. Foi utilizado raciocínio baseado em casos (RBC) como técnica para efetuar a classificação, a partir do correto tratamento das combinações de objetos detectadas pelo sistemaDissertação Identificação automática de perfis de grupos de usuários de interfaces WEB(2012) D'Angelo, Fernando de MedeirosCom o aumento da quantidade de informações e serviços disponibilizados através da internet, as interfaces de sites e aplicativos web estão se tornando complexas e sofisticadas, impactando diretamente na usabilidade destes. Estudos sobre o comportamento dos usuários durante a utilização de interfaces web contribuem para a melhora na usabilidade destas interfaces uma vez que auxiliam no entendimento sobre a interação do usuário com o site. O processo apresentado neste documento visa identificar, de forma automática, grupos de usuários que possuam características semelhantes no uso de uma interface web. Para tanto foi desenvolvido um processo automático que monitora a interação dos usuários em uma determinada interface web, modela os usuários com base nessas informações, os agrupa por similaridade e identifica o perfil comportamental de cada grupo. Por fim foi possível identificar quais são as características mais relevantes para a diferenciação entre os grupos gerados e quais as características mais uniformes e as mais dispersas entre os usuários de cada grupo. Tal processo auxilia o desenvolvimento de interfaces web compatíveis e adaptadas às características do público alvo.Dissertação Identificação da relação entre variáveis de navegação e perfis psicológicos de usuários(2014) Araujo, Caio Felix deMesmo com um conjunto de técnicas aplicadas para facilitar a experiência do usuário na navegação de um site qualquer, tipicamente, grande parte das interfaces acaba por não auxiliar os usuários a alcançar seus objetivos. Independente da semelhança entre grupos de usuários, suas características e objetivos podem ser diferentes ou divergentes de acordo com o sistema. Uma opção para definição de um modelo de usuários sem a necessidade de uma pesquisa intensa é a utilização de teorias de perfis psicológicos, pois são modelos já validados em ambientes da psicologia e administração que explicam as necessidades e o foco para tomada de decisão das pessoas. Porém, estes são modelos empregados diretamente com a interação humana, através de psicólogos ou profissionais competentes, sem muitas informações ou correlações com processos automáticos. A compreensão sobre a conexão entre os perfis psicológicos e a forma como usuários reais navegam pelas interfaces, pode ser um caminho para determinar de forma automática os objetivos e desejos do usuário em tempo real. Sendo assim, o objetivo desta pesquisa é identificar a relação entre a navegação e os perfis psicológicos dos usuários em um site WEB. Este objetivo foi alcançado através da captura de variáveis de navegação e o tipo psicológico do usuário, permitindo uma análise utilizando técnicas de Data Mining para fazer agrupamentos automáticos por similaridade e diagnósticos dos dados para escolha das formas mais representativas a partir de combinações lineares das variáveis, para assim definir perfis de usuários que possam expressar as características de personalidade junto à forma como este usuário utiliza uma interface WEB. Com estes dados, foi possível classificar um conjunto de Personas baseadas na relação entre os perfis psicológicos e as informações de navegação do usuário.Dissertação O impacto da inclusão de índices sociais e macroeconômicos na detecção automática de fake news(2022) Carvalho, B. C. P. dos S.As fake news são notícias falsas que possuem a intenção de se apresentar como verdadeiras, causando assim diversos impactos na sociedade, sejam econômicos e financeiros, políticos, ou até em saúde pública. A detecção automática de fake news teve um avanço importante nos últimos anos, porém existe a carência de trabalhos em língua portuguesa, principalmente devido à baixa oferta de bases nesta língua. Pode-se evidenciar, também, que os trabalhos existentes são focados na detecção automática utilizando-se as características linguísticas ou nos padrões de dispersão das mesmas em mídias sociais. Com isso, este trabalho traz uma abordagem complementar à tarefa de detecção automática desses tipos de textos, incluindo o estudo do possível impacto da inclusão de índices sociais e macroeconômicos, como taxa de inflação e desemprego, no desempenho dos modelos. O trabalho foca na utilização dos classificadores SVM, Random Forest e Naive Bayes, além do conhecido modelo Bag of Words para extração das características linguísticasDissertação A inclusão escolar da criança com deficiência neuromotora no projeto de robótica educacional no ensino fundamental(2023) Canet, Ana Maria DinizA Robótica Educacional favorece o desenvolvimento do raciocínio, o trabalho em equipe e a socialização de conhecimentos. Neste trabalho, utilizando esta tecnologia educacional como mediadora da aprendizagem, questionou-se seu potencial inclusivo para alunos com deficiência, dessa forma, esta pesquisa é qualitativa e quantitativa, envolve três fases: pesquisa bibliográfica, questionário respondido pelos Professores de Apoio aos Projetos Pedagógicos de Tecnologias Educacionais (PAPP TEC) das Escolas Municipais de São Bernardo do Campo e estudo de caso envolvendo dois alunos do Ensino Fundamental – Anos Iniciais (1° ao 5° ano) com diagnóstico de encefalopatia crônica não evolutiva (ECNE), com quadro motor de tetraparesia. Os objetivos deste trabalho são: elencar quais são as estratégias e os recursos de tecnologia assistiva necessários para que crianças com diagnóstico de encefalopatia crônica não evolutiva, com quadro motor de tetraparesia, que estejam cursando o Ensino Fundamental – Anos Iniciais (1° ao 5° ano), consigam realizar as atividades propostas nas aulas de Robótica Educacional, verificar o potencial inclusivo da robótica educacional e quais são as dificuldades que os professores de robótica apresentam na inclusão de alunos com deficiência. As hipóteses levantadas são: a de que com as adaptações necessárias o aluno consiga melhorar seu desempenho funcional e realizar as atividades escolares com maior autonomia e independência e que a robótica apresenta potencial inclusivo. O estudo de caso utilizou para a avaliação do desempenho funcional a filmagem da criança antes e depois do uso das adaptações, a CIF (Classificação Internacional de Funcionalidade), o PEDI (Pediatric Evaluation of Disability Inventory) e a entrevista semiestruturada da PAPP TEC. Conclui-se que, a robótica virtual através de um software com varredura de tela e pranchas interligadas demonstrou ser uma possibilidade para adaptação de crianças que não tem acesso convencional as peças de montagem e programação do robô, principalmente as com deficiência neuromotora severa que obtém o acesso por acionador. Houve melhora de seu desempenho ocupacional e possibilitou sua participação nas atividades como protagonista e não apenas como observadora. No questionário e na entrevista semiestruturada foi apontado pelos professores a necessidade de ações formativas, ações colaborativas com os profissionais de apoio (Equipe de Orientação Técnica e professores especialistas nas áreas das deficiências) e de acesso à tecnologia assistiva para o desenvolvimento do potencial inclusivo da robóticaDissertação Modelagem de domínios temporais de planejamento com UML.P(2009) Ferreira, MarceloA necessidade de trataar domínios reais impulsionou fortemente o desenvolvimento dos sistemas de planejamento automático. Contudo, apesar deste avanço, existem lacunas entre o que se pode representar no mundo real e o que realmente pode ser interpretado pelos sistemas de planejamento. Uma destas lacunas é a modelagem de domínios temporais de planejamento. Para tratá-la, este trabalho apresenta uma proposta de uso da linguagem de modelagem UML (Unified Modeling Language) através do seu diagrama de tempo, que fora agregado como uma extensão à UML.P (Unified Modeling Language in Planning Approach). Com o resultado obtido, é possível modelar o contexto temporal de uma ação é modelado a partir dos objetivos e atributos que fazem parte do ciclo de vida da ação e a representação é realizada através do diagrama de tempo proposto.Dissertação Relação entre características de domínios e técnicas de planejamento(2010) Haddad, M.As competições internacionais de planejamento mostraram nos seus resultados desempenhos diferentes dos planejadores na resolução de problemas de certos domínios. Enquanto num determinado domínio um planejador se saía muito bem, em outro domínio ele não apresentava o mesmo desempenho. Esses planejadores utilizam técnicas diferentes, que são responsáveis pela eficiência de um planejador em resolver problemas de planejamento. Os domínios apresentam características diferentes, que também são responsáveis pelo desempenho de um planejador. Essas características podem ser identificadas modelando os domínios em diagramas da UML. A criação de uma relação entre características de domínios e técnicas de planejamento, baseada nos resultados da eficiência dos planejadores nas competições internacionais deplanejamento, proporcionou um método para criar um ranking de planejadores que ajude a selecionar o planejador mais promissor para resolver problemas de planejamento de um determinado domínio.Tese Sistema de posicionamento de robôs em partidas de futebol baseado em inteligência coletiva por enxame(2020) Laureano, Marcos Aurelio PchekA equipe Small Size League (SSL) da RoboFEI existe desde 2008. Uma das motivações para a existência do projeto é aplicação dos conhecimentos em eletrônica, mecânica e programação no uso e desenvolvimento de algoritmos voltados para a Inteligência Artificial (IA). A IA abrange várias técnicas, como aprendizado, otimização e algoritmos bioinspirados. Algoritmos bioinspirados são utilizados para os mais diversos propósitos, inclusive para que robôs possam trabalhar de forma colaborativa. A liga SSL evoluiu com o passar dos anos e algumas mudanças já foram realizadas como o aumento das dimensões do campo e quantidade de robôs. Essa evolução também traz maiores possibilidades de jogadas e aumento da complexidade de uma partida. O posicionamento dos robôs em campo torna-se importante como mecanismo de defesa e ataque. Neste cenário, no trabalho aqui relatrado é proposto a utilização do algoritmo Particle Swarm Optimization (Otimização de Enxame de Partículas) (PSO) como uma opção de inteligência coletiva aplicada para determinar o posicionamento dos robôs em partidas de futebol. São propostas novas funções de aptidão para defesa do gol e bloqueio de passes na liga SSL. Para o desenvolvimento dessas funções, princípios táticos de jogos do futebol moderno foram verificados. Para avaliar a efetividade das funções de otimização, são propostas novas métricas para mensurar o Índice de Performance do Posicionamento (IPOS) dos posicionamentos originais e otimizados. Essas métricas estão baseadas no Sistema de Avaliação Tática no Futebol (FUT–SAT) que define o Índice de Performance Tática (IPT) de uma equipe baseado em determinados critérios e posicionamentos em campo. Para avaliação da efetividade das funções de aptidão, foram selecionadas jogadas com gols efetivos da RoboCup 2019 – Liga A. Essas jogadas foram separadas do início do toque da bola até a finalização em gol em intervalos de 200 milissegundos e nomeadas de instantes. Para cada instante o posicionamento da defesa é otimizado. Ao final são aplicadas as métricas de avaliação do novo posicionamento e comparadas com as originais. A aplicação das métricas de avaliação e inspeção visual demonstram que os posicionamentos sugeridos poderiam ter impedido a continuidade da jogada em vários momentos antes da finalização ao gol. Os experimentos demonstraram a efetividade da otimização e das métricas. Finalmente, as funções de aptidão e métricas podem ser aplicadas em outras categorias de futebol de robôs