Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiegoRCS.pdf: 1496847 bytes, checksum: 878c1e9b5f02010d7a253a52ac910a64 (MD5) Previous issue date: 2005-02-15 / Industrial automation networks is in focus and is gradually replacing older architectures of systems used in automation world. Among existing automation networks, most prominent standard is the Foundation Fieldbus (FF). This particular standard was chosen for the development of this work thanks to its complete application layer specification and its user interface, organized as function blocks and that allows interoperability among different vendors' devices. Nowadays, one of most seeked solutions on industrial automation are the indirect measurements, that consist in infering a value from measures of other sensors. This can be made through implementation of the so-called software sensors. One of the most used tools in this project and in sensor implementation are artificial neural networks. The absence of a standard solution to implement neural networks in FF environment makes impossible the development of a field-indirect-measurement project, besides other projects involving neural networks, unless a closed proprietary solution is used, which dos not guarantee interoperability among network devices, specially if those are from different vendors. In order to keep the interoperability, this work's goal is develop a solution that implements artificial neural networks in Foundation Fieldbus industrial network environment, based on standard function blocks. Along the work, some results of the solution's implementation are also presented / As redes para automa??o industrial v?m se destacando e substituindo aos poucos as arquiteturas mais antigas dos sistemas utilizados na ?rea de automa??o. Dentre as redes para automa??o industrial j? existentes, a que mais se destaca ? a Foundation Fieldbus (FF). Essa arquitetura foi escolhida para desenvolver o presente trabalho devido ? completa especifica??o da camada de aplica??o e, por causa da sua interface com o usu?rio, organizada em blocos, o que possibilita a interoperabilidade entre os dispositivos de fabricantes diferentes. Atualmente, uma das aplica??es mais procuradas na automa??o industrial ? a medi??o indireta, que consiste em inferir um valor a partir das medidas de outros sensores. Isso pode ser realizado atrav?s da implementa??o dos chamados software sensors, ou, sensores de software. Uma das ferramentas mais utilizadas no projeto e implementa??o dos sensores de software s?o as redes neurais artificiais. A falta de uma solu??o padr?o que implemente redes neurais no ambiente de redes FF impossibilita o desenvolvimento de um projeto de medi??o indireta para o campo, al?m de outros poss?veis projetos que envolvam redes neurais, a menos que se opte por uma solu??o propriet?ria, o que n?o garante manter a interoperabilidade entre os dispositivos da rede, principalmente se esses forem de fabricantes diferentes. Visando manter a interoperabilidade, este trabalho objetiva desenvolver uma solu??o para executar algoritmos de redes neurais artificiais no ambiente de redes para automa??o industrial Foundation Fieldbus baseada em blocos funcionais padr?es. Ao fim deste trabalho, encontram-se alguns resultados da implementa??o da solu??o aqui abordada

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MeikaIM.pdf: 766418 bytes, checksum: 87a604688aa5cd2c4f6aba8237c67210 (MD5) Previous issue date: 2005-12-13 / One of the most important goals of bioinformatics is the ability to identify genes in uncharacterized DNA sequences on world wide database. Gene expression on prokaryotes initiates when the RNA-polymerase enzyme interacts with DNA regions called promoters. In these regions are located the main regulatory elements of the transcription process. Despite the improvement of in vitro techniques for molecular biology analysis, characterizing and identifying a great number of promoters on a genome is a complex task. Nevertheless, the main drawback is the absence of a large set of promoters to identify conserved patterns among the species. Hence, a in silico method to predict them on any species is a challenge. Improved promoter prediction methods can be one step towards developing more reliable ab initio gene prediction methods. In this work, we present an empirical comparison of Machine Learning (ML) techniques such as Na??ve Bayes, Decision Trees, Support Vector Machines and Neural Networks, Voted Perceptron, PART, k-NN and and ensemble approaches (Bagging and Boosting) to the task of predicting Bacillus subtilis. In order to do so, we first built two data set of promoter and nonpromoter sequences for B. subtilis and a hybrid one. In order to evaluate of ML methods a cross-validation procedure is applied. Good results were obtained with methods of ML like SVM and Na?ve Bayes using B. subtilis. However, we have not reached good results on hybrid database / Um dos grandes desafios da Bioinform?tica ? manipular e analisar os dados acumulados nas bases de dados mundiais. A express?o dos genes em procariotos ? iniciada quando a enzima RNA polimerase une-se com uma regi?o pr?xima ao gene, chamada de promotor, onde ? localizado os principais elementos regulat?rios do processo de transcri??o. Apesar do crescente avan?o das t?cnicas experimentais (in vitro) em biologia molecular, caracterizar e identificar um n?mero significante de promotores ainda ? uma tarefa dif?cil. Os m?todos computacionais existentes enfrentam a falta de um n?mero adequado de promotores conhecidos para identificar padr?es conservados entre as esp?cies. Logo, um m?todo para prediz?-los em qualquer organismo procari?tico ainda ? um desafio. Neste trabalho, apresentamos uma compara??o emp?rica de t?cnicas individuais de aprendizado de m?quina, tais como: Classificador Bayesiano Ing?nuo, ?rvores de Decis?o, M?quinas de Vetores de Suporte, Redes Neurais do tipo VotedPerceptron, PART e k-Vizinhos Mais Pr?ximos e sistemas multiclassificadores (Bagging e Adaboosting) e Modelo Oculto de Markov ? tarefa de predi??o de promotores procariotos em Bacilos subtilis. Utilizamos a valida??o cruzada para avaliar todos os m?todos de AM. Para esses testes, foram constru?das base de dados com seq??ncias de promotores e n?o-promotores do Bacillus subtilis e uma base de dados h?brida. Os m?todos de AM obtiveram bons resultados com o SVM e o Na?ve Bayes. N?o conseguimos entretanto, obter resultados relevantes para a base de dados h?brida

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarceloMY.pdf: 692352 bytes, checksum: bba1f91bbb77a56af37aa6e9e2a536a6 (MD5) Previous issue date: 2005-02-04 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um m?todo de coordena??o e coopera??o para uma frota de mini-rob?s m?veis. O escopo do desenvolvimento ? o futebol de rob?s. Trata-se de uma plataforma bem estruturada, din?mica e desenvolvida no mundo inteiro. O futebol de rob?s envolve diversos campos do conhecimento incluindo: vis?o computacional, teoria de controle, desenvolvimento de circuitos microcontrolados, planejamento cooperativo, entre outros. A t?tulo de organiza??o os sistema foi dividido em cinco m?dulos: rob?, vis?o, localiza??o, planejamento e controle. O foco do trabalho se limita ao m?dulo de planejamento. Para auxiliar seu desenvolvimento um simulador do sistema foi implementado. O simulador funciona em tempo real e substitui os rob?s reais. Dessa forma os outros m?dulos permanecem praticamente inalterados durante uma simula??o ou execu??o com rob?s reais. Para organizar o comportamento dos rob?s e produzir a coopera??o entre eles foi adotada uma arquitetura hierarquizada: no mais alto n?vel est? a escolha do estilo de jogo do time; logo abaixo decide-se o papel que cada jogador deve assumir; associado ao papel temos uma a??o espec?fica e finalmente calcula-se a refer?ncia de movimento do rob?. O papel de um rob? dita o comportamento do rob? na dada ocasi?o. Os pap?is s?o alocados dinamicamente durante o jogo de forma que um mesmo rob? pode assumir diferentes pap?is no decorrer da partida

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KligerKFR.pdf: 1442515 bytes, checksum: b8c82b51681c5740727addb5f0eed20a (MD5) Previous issue date: 2005-04-04 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / It proposes a established computational solution in the development of a software to construct species-specific primers, used to improve the diagnosis of virus of plant for PCR. Primers are indispensable to PCR reaction, besides providing the specificity of the diagnosis. Primer is a synthetic, short, single stranded piece of DNA, used as a starter in PCR technique. It flanks the sequence desired to amplify. Species-specific primers indicate the well known region of beginning and ending where the polymerase enzyme is going to amplify on a certain species, i.e. it is specific for only a species. Thus, the main objective of this work is to automatize the process of choice of primers, optimizing the specificity of chosen primers by the traditional method / Prop?e-se uma solu??o computacional baseada no desenvolvimento de um software para construir primers esp?cie-espec?ficos, usados para melhorar o diagn?stico de viroses de planta por PCR. Primers s?o indispens?veis ? rea??o PCR, al?m de proporcionar a especificidade do diagn?stico. Um primer ? um fragmento de DNA sint?tico, curto e de fita simples, utilizado como um iniciador na t?cnica PCR que flanqueia a seq??ncia que se deseja amplificar. Primers esp?cie-espec?ficos s?o primers que s? indicam a regi?o bem conhecida de in?cio e t?rmino onde a enzima polimerase vai amplificar, de uma determinada esp?cie, ou seja, ? espec?fica para somente uma esp?cie. Assim, o objetivo principal deste trabalho ? automatizar o processo de escolha de primers, otimizando a especificidade dos primers escolhidos pelo m?todo tradicional

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoAAS_DISSERT.pdf: 1526658 bytes, checksum: 7ba5b80f03a10eaf25a4f9e6a4c91372 (MD5) Previous issue date: 2012-08-07 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Artificial neural networks are usually applied to solve complex problems. In problems with more complexity, by increasing the number of layers and neurons, it is possible to achieve greater functional efficiency. Nevertheless, this leads to a greater computational effort. The response time is an important factor in the decision to use neural networks in some systems. Many argue that the computational cost is higher in the training period. However, this phase is held only once. Once the network trained, it is necessary to use the existing computational resources efficiently. In the multicore era, the problem boils down to efficient use of all available processing cores. However, it is necessary to consider the overhead of parallel computing. In this sense, this paper proposes a modular structure that proved to be more suitable for parallel implementations. It is proposed to parallelize the feedforward process of an RNA-type MLP, implemented with OpenMP on a shared memory computer architecture. The research consistes on testing and analizing execution times. Speedup, efficiency and parallel scalability are analyzed. In the proposed approach, by reducing the number of connections between remote neurons, the response time of the network decreases and, consequently, so does the total execution time. The time required for communication and synchronization is directly linked to the number of remote neurons in the network, and so it is necessary to investigate which one is the best distribution of remote connections / As redes neurais artificiais geralmente s?o aplicadas ? solu??o de problemas comple- xos. Em problemas com maior complexidade, ao aumentar o n?mero de camadas e de neur?nios, ? poss?vel conseguir uma maior efici?ncia funcional, por?m, isto acarreta em um maior esfor?o computacional. O tempo de resposta ? um fator importante na decis?o de us?-las em determinados sistemas. Muitos defendem que o maior custo computacional est? na fase de treinamento. Por?m, esta fase ? realizada apenas uma ?nica vez. J? trei- nada, ? necess?rio usar os recursos computacionais existentes de forma eficiente. Diante da era multicore esse problema se resume ? utiliza??o eficiente de todos os n?cleos de processamento dispon?veis. No entanto, ? necess?rio considerar a sobrecarga existente na computa??o paralela. Neste sentido, este trabalho prop?e uma estrutura modular que ? mais adequada para as implementa??es paralelas. Prop?e-se paralelizar o processo feed- forward (passo para frente) de uma RNA do tipo MLP, implementada com o OpenMP em uma arquitetura computacional de mem?ria compartilhada. A investiga??o dar-se-? com a realiza??o de testes e an?lises dos tempos de execu??o. A acelera??o, a efici?ncia e a es- calabilidade s?o analisados. Na proposta apresentada ? poss?vel perceber que, ao diminuir o n?mero de conex?es entre os neur?nios remotos, o tempo de resposta da rede diminui e por consequ?ncia diminui tamb?m o tempo total de execu??o. O tempo necess?rio para comunica??o e sincronismo est? diretamente ligado ao n?mero de neur?nios remotos da rede, sendo ent?o, necess?rio observar sua melhor distribui??o

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 XiankleberCB_DISSERT.pdf: 1439530 bytes, checksum: cc79fa3fc529cac979cdaba813d4af67 (MD5) Previous issue date: 2012-07-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work uses computer vision algorithms related to features in the identification of medicine boxes for the visually impaired. The system is for people who have a disease that compromises his vision, hindering the identification of the correct medicine to be ingested. We use the camera, available in several popular devices such as computers, televisions and phones, to identify the box of the correct medicine and audio through the image, showing the poor information about the medication, such: as the dosage, indication and contraindications of the medication. We utilize a model of object detection using algorithms to identify the features in the boxes of drugs and playing the audio at the time of detection of feauteres in those boxes. Experiments carried out with 15 people show that where 93 % think that the system is useful and very helpful in identifying drugs for boxes. So, it is necessary to make use of this technology to help several people with visual impairments to take the right medicine, at the time indicated in advance by the physician / Este trabalho utiliza algoritmos de vis?o computacional relacionados ?s features na identifica??o de caixas de medicamentos para deficientes visuais. O sistema ? para pessoas que apresentam alguma enfermidade que comprometa sua vis?o, prejudicando a identifica??o do medicamento correto a ser ingerido. Utilizamos a c?mera, dispon?vel em v?rios dispositivos populares como computadores, televisores e celulares, para identificar a caixa do medicamento correto atrav?s da imagem e ?udio, mostrando ao deficiente as informa??es sobre a medica??o, tais como: a posologia, indica??o e contra indica??es da medica??o. Para isso, utilizamos um modelo de detec??o de objetos, usando algoritmos, para identificar as features nas caixas dos medicamentos e tocando o ?udio na hora da detec??o das feauteres nas referidas caixas. Os experimentos realizados com 15 pessoas mostram que onde 93% acreditam que o sistema ? ?til e muito ?til para identificar os medicamentos pelas caixas. Portanto, torna-se necess?rio fazer uso dessa tecnologia para ajudar v?rias pessoas com defici?ncia visual a tomarem o medicamento certo, na hora indicada, previamente pelo m?dico

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicardoAMV.pdf: 949844 bytes, checksum: ba5839bf5dddd12b97b03d717da638fd (MD5) Previous issue date: 2006-11-30 / The Ethernet technology dominates the market of computer local networks. However, it was not been established as technology for industrial automation set, where the requirements demand determinism and real-time performance. Many solutions have been proposed to solve the problem of non-determinism, which are based mainly on TDMA (Time Division Multiple Access), Token Passing and Master-Slave. This work of research carries through measured of performance that allows to compare the behavior of the Ethernet nets when submitted with the transmissions of data on protocols UDP and RAW Ethernet, as well as, on three different types of Ethernet technologies. The objective is to identify to the alternative amongst the protocols and analyzed Ethernet technologies that offer to a more satisfactory support the nets of the industrial automation and distributed real-time application / A tecnologia Ethernet domina o mercado de redes locais de computadores. Entretanto, n?o se estabeleceu como tecnologia para a automa??o industrial, onde os requisitos exigem determinismo e desempenho de tempo real. Muitas solu??es foram propostas para resolver o problema do n?o determinismo, as quais s?o baseadas principalmente em TDMA (Time Division Multiple Access), Token Pass e Master-Slave. Este trabalho de pesquisa realiza medidas de desempenho que permite comparar o comportamento das redes Ethernet quando submetidas ?s transmiss?es de dados sobre os protocolos UDP e RAW Ethernet, bem como, sobre tr?s tipos diferentes de tecnologias Ethernet. O objetivo ? identificar a alternativa dentre os protocolos e tecnologias Ethernet analisadas que oferecem um suporte mais satisfat?rio ?s redes da automa??o industrial, e aplica??es de tempo real distribu?das

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlaCF_DISSERT.pdf: 4902610 bytes, checksum: 638d1ba0be0bc0683b14370711f79fe1 (MD5) Previous issue date: 2013-01-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / We propose a robotics simulation platform, named S-Educ, developed specifically for application in educational robotics, which can be used as an alternative or in association with robotics kits in classes involving the use of robotics. In the usually known approach, educational robotics uses robotics kits for classes which generally include interdisciplinary themes. The idea of this work is not to replace these kits, but to use the developed simulator as an alternative, where, for some reason, the traditional kits cannot be used, or even to use the platform in association with these kits. To develop the simulator, initially, we conducted research in the literature on the use of robotic simulators and robotic kits, facing the education sector, from which it was possible to define a set of features considered important for creating such a tool. Then, on the software development phase, the simulator S-Educ was implemented, taking into account the requirements and features defined in the design phase. Finally, to validate the platform, several tests were conducted with teachers, students and lay adults, in which it was used the simulator S-Educ, to evaluate its use in educational robotics classes. The results show that robotic simulator allows a reduction of financial costs, facilitate testing and reduce robot damage inherent to its use, in addition to other advantages. Furthermore, as a contribution to the community, the proposed tool can be used to increase adhesion of Brazilian schools to the methodologies of educational robotics or to robotics competitions / Propomos uma plataforma de simula??o rob?tica, denominada S-Educ, desenvolvida especificamente para aplica??o em rob?tica educacional, que pode ser usada como uma alternativa ou em conjunto com kits de rob?s em aulas envolvendo uso da rob?tica. Na abordagem usualmente conhecida, a rob?tica educacional utiliza-se de kits de rob?tica em aulas que geralmente contemplam temas interdisciplinares. A ideia deste trabalho n?o ? substituir esses kits, mas sim usar o simulador desenvolvido como uma alternativa, onde, por algum motivo, os kits tradicionais n?o possam ser usados, ou at? mesmo usar a plataforma em conjunto com esses kits. Para o desenvolvimento dos trabalhos, realizamos inicialmente uma pesquisa bibliogr?fica acerca da utiliza??o de simuladores rob?ticos voltados para a ?rea educacional, e de kits rob?ticos, a partir da qual foi poss?vel definir um conjunto de funcionalidades consideradas importantes para a cria??o de tal ferramenta. Em seguida, na fase de desenvolvimento de software, foi implementado o simulador S-Educ, levando em considera??o os requisitos e funcionalidades definidos na fase de projeto. Por fim, para validar a plataforma, foram realizados v?rios testes com professores, alunos e adultos leigos, nos quais foi utilizado o simulador S-Educ, visando avaliar a sua utiliza??o em aulas de rob?tica educacional. Os resultados mostram que simuladores rob?ticos possibilitam uma redu??o de custos financeiros, facilitam os testes e diminuem os danos, devido ao uso, no rob?, al?m de outras vantagens. Al?m disso, como contribui??o ? comunidade, a ferramenta proposta pode ser usada para aumentar a ades?o das escolas brasileiras ?s metodologias de rob?tica educacional, ou em competi??es de rob?tica

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AntonioSD_DISSERT.pdf: 1216426 bytes, checksum: 7fd76cc37669a46f507ab80033e1227e (MD5) Previous issue date: 2012-12-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work presents in a simulated environment, to analyze the length of cable needed counterweight connected to ground rod, able to avoid the phenomenon of flashover return, back flashover, the insulator chains of transmission lines consisting of concrete structures when they are subjected to lightning standardized regarding certain resistivity values of some kinds of soil and geometric arrangements of disposal of grounding systems structures / Este trabalho apresenta, em ambiente simulado, a an?lise do comprimento necess?rio de cabo contrapeso interligado a haste de aterramento, capaz de evitar o fen?meno de descarga disruptiva de retorno, back flashover, nas cadeias de isoladores de Linhas de Transmiss?o constitu?das de estruturas de concreto, quando s?o submetidas a descargas atmosf?ricas padronizadas considerando determinados valores de resistividade de solo e alguns tipos de disposi??o de arranjos geom?tricos de sistemas de aterramento das estruturas

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GiannaRA_DISSERT.pdf: 1176207 bytes, checksum: 70ba58037ee2ef159df7163e1a1f1d62 (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / A challenge that remains in the robotics field is how to make a robot to react in real time to visual stimulus. Traditional computer vision algorithms used to overcome this problem are still very expensive taking too long when using common computer processors. Very simple algorithms like image filtering or even mathematical morphology operations may take too long. Researchers have implemented image processing algorithms in high parallelism hardware devices in order to cut down the time spent in the algorithms processing, with good results. By using hardware implemented image processing techniques and a platform oriented system that uses the Nios II Processor we propose an approach that uses the hardware processing and event based programming to simplify the vision based systems while at the same time accelerating some parts of the used algorithms / Um desafio que ainda resta no campo da rob?tica ? como fazer um rob? reagir em tempo real a est?mulos visuais. T?cnicas tradicionais de vis?o rob?tica usadas para resolver este problema ainda s?o muito caras tomando muito tempo quando se usa processadores convencionais. Algoritmos simples com filtragem em imagens ou opera??es de morfologia matem?tica podem tomar muito tempo de execu??o. Pesquisadores t?m implementado algoritmos de processamento de imagens em dispositivos de hardware com alto grau de paralelismo, visando diminuir o tempo de processamento nos algoritmos, com bons resultados. Usando t?cnicas de processamento de imagens implementadas em hardware e um sistema orientado a plataforma que usa o processador Nios II, propomos um m?todo que usa processamento em hardware e programa??o baseada a eventos, para simplificar sistemas baseados em vis?o, enquanto que, ao mesmo tempo, conseguimos acelerar algumas partes dos algoritmos usados