Orientador: Laymert Garcia dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciencias Humanas / Made available in DSpace on 2018-08-06T03:18:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kanashiro_MartaMourao_M.pdf: 1988987 bytes, checksum: b6b82fb95441f45b67f0253e0d7f91e9 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Tendo em vista a proliferação de mecanismos de vigilância e controle nas sociedades contemporâneas ocidentais, esta dissertação busca refletir sobre as representações e discursos associados à inserção das câmeras de monitoramento para segurança no cotidiano brasileiro. A partir de um estudo de caso realizado na região central da cidade de São Paulo (Parque da Luz), do levantamento das proposições e normas legais que versam sobre o tema e do acompanhamento de publicações e feiras do setor de segurança eletrônica, procura-se fazer emergir tais discursos. A transformação da segurança em mercadoria e sua promoção por meio da idéia de prevenção ou antecipação são alguns dos aspectos percebidos na pesquisa como profundamente equacionados com essa prática. Baseando-se em aspectos como esses, argumenta-se que as câmeras de monitoramento participam de uma forma de exercício do poder na atualidade, que focaliza fluxos e mobilidade em detrimento do ¿indivíduo¿ / Abstract: Considering the proliferation of surveillance and control mechanisms in the occidental contemporaneous societies, this dissertation aims at reflecting on the representations and discourses associated with the input of security camera monitoring system (CCTVs) in the Brazilian daily routine. Starting from a case study in the downtown area in São Paulo City (Parque da Luz), a survey of propositions and legal norms which deal with the subject, and going over publications and electronic security sector fairs, it aims at emerging these different discourses. The transformation of security into goods and its promotion by the idea of prevention or anticipation are some of the aspects focused on this research as deeply equated with this practice. Based on aspects like those, it is argued that the monitoring cameras are part of the current power practice, which focused on flows and mobility to the detriment of the "individual" / Mestrado / Mestre em Sociologia

Orientador: Jose Antonio Siqueira Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T11:11:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_RogerioLara_D.pdf: 18262113 bytes, checksum: 8c49a719bdf98e92810c4c7275e7da78 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Os sensores a fibra óptica são especialmente indicados para operarem em ambientes eletricamente ruidosos, uma vez que são imunes aos efeitos da interferência eletromagnética (EMI) encontrados nestes ambientes. Tal característica faz com que os sensores ópticos sejam altamente vantajosos para as aplicações nos sistemas de sensoreamento utilizados pelas empresas de energia elétrica. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo de baixo custo de um sensor óptico de alta tensão com alta confiabilidade, que pode ser usado para monitorar o estado ou limiares de tensão em uma rede elétrica. Uma técnica de detecção do sinal através do sensoreamento com grades de Bragg é apresentada, fabricada e avaliada. Os resultados mostram que a técnica de detecção empregada, onde a amplitude ac do sinal da luz refletido é medida em um fotodiodo, mostra-se adequada para a aplicação em sensores de alta tensão. As medidas realizadas em um protótipo de sensor de alta tensão com fibra óptica com grade de Bragg indicam que o esquema de detecção desenvolvido é promissor, e pode ser usado para medir outros sinais dinâmicos que respondam a um esforço de pequena amplitude aplicado à fibra óptica. O protótipo desenvolvido permitiu a detecção de tensões variando na faixa de 143 V -60kY. É também apresentada uma nova técnica para estabilizar termicamente grades de Bragg com a temperatura, utilizando o sinal uma fibra extra, casada com a fibra do sensor, que através de um circuito de realimentação atua no elemento aquecedor/resfriador do laser semicondutor(thenno electrical cooler), para fazer com que o comprimento de onda do laser siga as variações da sintonia da grade de Bragg sensora, causadas por variações da temperatura. Esta técnica inovadora poderá ser utilizada para a compensação térmica de outros tipos de sensores com grade de Bragg, permitindo a fabricação de sensores de baixo custo e grande simplicidade de implementação / Abstract: Fiber optics sensors are specially indicated to operate in noisy electrical environments because they are immune to the effects of electromagnetic interference (EM!) found in these environrnents. Such characteristic makes these sensors highly advantageous to the applications in the measurement systems used by electrical energy companies. This work presents the development of a prototype of a high-voltage and a low cost optical sensor which is used to monitor the state or voltage threshold with a high reliability. A technique for the detection of fiber Bragg grating sensors signals was developed, presented and tested. The experimental results showed that the developed detection technique, where the ac amplitude of the signal result from the light reflection is measured with a photodiode is adequate for high voltage sensing applications. The prototype of the high voltage fiber Bragg sensor was tested and the measured results indicate that the technique can be used to detect any other dynarnic measurand which induces a small strain amplitude when applied to the fiber Bragg grating. The developed prototype detected voltages in the range from 143 V to 60 kV. It is also presented a new technique for obtaining temperature independent fiber Bragg gratings, using a feedback circuit which uses the signal detected from a matched fiber and generates a signal which actuates on the thermo electrical cooler of the semiconductor laser, modifying the laser' s output wavelength, in orer to accurate track the Bragg wavelength shifts caused by temperature variations. This novel technique can be used for the fabrication of simple and low-cost temperature compensated fiber Bragg grating sensors / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Roy Edward Bruns / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T10:57:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaJunior_JoaoVicozo_M.pdf: 455136 bytes, checksum: d8cb42bcd5d75c3d6dd417771ba11425 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O momento dipolar molecular, suas derivadas e as intensidades fundamentais no espectro infravermelho dos fluoroclorometanos são determinados a partir de cargas e dipolos atômicos QTAIM, e de seus fluxos no nível MP2/6-311++G(3d,3p). A comparação dos momentos dipolares e das intensidades fundamentais no infravermelho calculados usando parâmetros QTAIM com aqueles obtidos diretamente a partir de cálculos MP2/6-311++G(3d,3p) mostra erros rms (root mean square) de 0,01 D e 5,6 km mol, e erros de 0,04 D e 23,1 km mol quando comparados com valores experimentais. As contribuições de carga, fluxo de carga e fluxo de dipolo são calculadas para todos os modos normais de vibração destas moléculas. Uma correlação negativa significativa (-0,92) é observada entre as contribuições de fluxo de carga e de fluxo de dipolo e indica que a transferência de carga de um lado para outro da molécula durante as vibrações é acompanhada por uma relaxação da densidade eletrônica que se polariza na direção oposta. Os modos normais de estiramento CF, CCl e CH destas moléculas mostram ter conjuntos de valores característicos de contribuições de carga, fluxo de carga e fluxo de dipolo. Embora as deformações FCF e ClCCl também possam ser diferenciadas umas das outras a partir dos tamanhos e sinais destas contribuições, algumas deformações HCH têm contribuições que são parecidas com aquelas das deformações ClCCl / Abstract: The molecular dipole moments, their derivatives and the fundamental infrared intensities of the fluorochloromethanes are determined from QTAIM atomic charges and dipoles and their fluxes at the MP2/6- 311++G(3d,3p) level. Root-mean-square (rms) errors of 0.01 D and 5.6 km mol are found for the dipole moments and fundamental infrared intensities calculated using QTAIM parameters when compared with those obtained directly from the MP2/6-311++(3d,3p) calculations and 0.04 D and 23.1 km mol when compared to the experimental values. Charge, charge flux and dipole flux contributions are calculated for all the normal vibrations of these molecules. A large negative correlation coefficient of -0.92 is calculated between the charge flux and dipole flux contributions and indicates that charge transfer from one side of the molecule to the other during vibrations is accompanied by relaxation with electron density polarization in the opposite direction. The CF, CCl and CH stretching normal modes of these molecules are shown to have characteristic sets of charge, charge flux and dipole flux contributions. Although the FCF and ClCCl deformation normal modes can also be discriminated from one another based on their sizes and signs of these contributions some HCH deformations have contributions that are similar to those for some of the ClCCl deformations / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: Luiz Carlos Kretly / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T01:55:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AndreTavoradeAlbuquerque_D.pdf: 5543671 bytes, checksum: 26990143f84fbd9e80d60304ebc8febc (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho apresenta dois tópicos de pesquisa, o primeiro é referente ao projeto e desenvolvimento da tecnologia de fabricação de Chaves MEMS (Micro Electro Mechanical System) de RF e o segundo é o projeto de circuitos integrados. No que se refere a chaves MEMS, descreve-se o processo e a metodologia para projeto de Chaves MEMS paralela sobre linha de transmissão coplanar (CPW). A estrutura é composta de uma ponte metálica suspensa em ambos os lados por dois postes metálicos conectados ao plano de terra. As chaves são projetadas para uma baixa tensão de ativação (16 V) e com larga banda de operação em freqüência (400 MHz ¿ 4GHz) possibilitando seu uso na maioria dos padrões de sistemas de comunicação. Também é descrita a metodologia do projeto auxiliado por simulações eletromecânicas e eletromagnéticas e finalmente é apresentada a caracterização de 4 chaves construídas. Após extensa pesquisa na literatura técnico-científica, foi identificado que este é o primeiro trabalho no Brasil dedicado ao desenvolvimento de tecnologia de fabricação de chaves MEMS. Os projetos de circuitos integrados foram realizados em tecnologia CMOS 0,35 µm e incluem: multiplicador de tensão e oscilador em anel, chaveador SPDT (Single Pole Double Through), amplificador de baixo ruído e modulador BPSK. Sendo os circuitos multiplicador de tensão e oscilador em anel projetados para aplicações em chaves MEMS. Os circuitos SPDT, amplificador de baixo ruído e modulador BPSK são parte integrante de Front-End de RF, com recepção em 1,8 GHz (banda D - GSM) e transmissão em 868,3 MHz (padrão Zigbee). São descritos os guias de projeto para cada circuito com simulações e desenho de layout. Especificamente para os circuitos, multiplicador de tensão e amplificador de baixo ruído são apresentadas novas topologias. Estes dois circuitos estão em via de preparação de patente. Finalmente, as caracterizações de cada circuito são apresentadas, com exceção do modulador BPSK / Abstract: This work presents two main research topics: the first refers to the design and the development of a fabrication technology for RF MEMS (Micro Electromechanical Systems) Switches and the second to the design of RF integrated circuits. In relation to MEMS switches, it describes the fabrication process and the design methodology of Shunt MEMS switches over a coplanar transmission line (CPW). The structure is composed by a metallic bridge anchored on both ends by two metallic posts connected to the ground plane. The switches are designed to operate at low activation voltage (16 V) and with a large band of operating frequency (400 MHz ¿ 4GHz), making possible its use in many communication systems. It is also described a design methodology assisted by electromechanical and electromagnetic simulations, and finally it is presented the characterization of 4 switches. After extensive search in technical literature, it was identified that this is the first work in Brazil dedicated to the technology development and fabrication of MEMS switches. The integrated circuits designs are realized in CMOS 0.35 µm technology and includes: charge pump and ring oscillator, SPDT switcher (Single Pole Double Through), low noise amplifier and BPSK modulator. The circuits charge pump and ring oscillator are intended to MEMS switches applications. The circuits SPDT, low noise amplifier and BPSK modulator are integrating parts of a RF Front-End, with reception at 1.8 GHz (band D ¿ GSM) and transmission at 868.3 MHz (ZigBee standard). The design guidelines to each circuit are described, with simulations and layout drawing. Specifically to the circuits charge pump and low noise amplifier, it is presented new topologies with innovation in the area. These two circuits have their patent process under preparation. Finally, the characterization of each circuit is presented, with exception of the BPSK modulator / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

O presente trabalho propõe uma arquitetura de sistema para registro eletrônico de ponto baseado em software livre e capaz de atender os principais requisitos extraídos da portaria 1510 do Ministério do Trabalho. Essa arquitetura utiliza o sistema operacional Linux, a linguagem de programação Python, o framework Web Plone e o servidor de aplicações Zope, a fim de proporcionar, entre outros benefícios, a segurança, o acesso ao código fonte da aplicação e a independência de fornecedores. A validação é obtida por meio de testes práticos realizados em protótipo que adota os elementos do sistema. Os resultados satisfatórios obtidos nesses testes indicam que a aludida arquitetura é adequada para a aplicação em questão. / This study aims at proposing a system architecture for electronic clocking in and out based on free software to fulfill the main requirements extracted from the 1510 regulation from the Ministry of Labor. This architecture uses the Linux operating system; the Python programming language; the Web Plone framework and the Zope application server to provide, among other benefits, the security, the access to application source code, and the independence from suppliers. The validation is obtained though practical tests on prototypes that adopt the elements of the system. The satisfactory results obtained in these tests indicate that the aforementioned architecture is suitable for the application in question.

O objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema de controle capaz de realizar o apontamento automático de uma antena parabólica de forma mais precisa e com menor tempo de apontamento quando comparado ao apontamento manual. A antena parabólica em estudo consta de uma parábola metálica de 1.60 m de diâmetro, base de sustentação em ferro, dois conjuntos de engrenagens e dois motores elétricos para realização dos movimentos. Os parâmetros físicos do sistema mecânico, tais como massa, volume e inércia, puderam ser facilmente obtidos a partir de uma modelagem tridimensional em um software de plataforma CAD. Para a modelagem dinâmica do sistema utilizou-se a similaridade do sistema físico em estudo com um manipulador de cadeia aberta de dois graus de liberdade o que permitiu que se aplicassem conceitos referentes a cinemática e modelagem de manipuladores robóticos. Através da notação de Denavit-Hartenberg a cinemática direta da antena com dois graus de liberdade foi obtida com sucesso. As equações dinâmicas que descrevem o movimento do sistema foram levantadas através de um modelador automático implementado em um software de manipulação simbólica. Para tanto foi desenvolvido um algoritmo que descreve os passos necessários para obtenção das equações de movimento de um manipulador robótico em cadeia aberta, a partir da formulação Lagrangeana. Um sistema de controle adaptativo por modelo de referência foi projetado e implementado considerando as incertezas do modelo oriundas de imperfeições contidas na modelagem tridimensional realizada. Os resultados obtidos por simulação do sistema de controle adaptativo se mostraram satisfatórios e os índices de desempenho esperados para um perfeito apontamento foram alcançados. / The objective of this work is to develop a control system capable of performing the automatic maneuver of a satellite dish more accurately with less time maneuvering when compared to manual maneuver. The dish consists of a study on metal parabola 1.60 m in diameter, base of support in iron, two sets of gears and two electric motors to perform the movements. The physical parameters of the mechanical system, such as mass, volume and inertia could be easily obtained from a three-dimensional modeling in a CAD software platform. For modeling the system dynamics we used the similarity of the physical system under study with an open chain manipulator of two degrees of freedom that allowed it to apply concepts related to kinematics and modeling of robotic manipulators. Through the Denavit-Hartenberg notation of the direct kinematics of the antenna with two degrees of freedom was successfully obtained. The dynamic equations describing the motion of the system were raised through an automatic model implemented in symbolic manipulation software. To that end, an algorithm that describes the steps necessary to obtain the equations of motion of a robotic manipulator in open chain, from the Lagrangian method, was developed. A model reference adaptive control system was designed and implemented considering the uncertainties of the model arising from imperfections within the three-dimensional modeling. The results obtained by simulation of the system of closed loop control were satisfactory as well as the high rates of the perfect maneuver have been achieved.

Este trabalho tem por objetivo atualizar um Sistema Flexível de Manufatura, (SFM) didático, que devido às suas características construtivas apresentava inúmeras dificuldades de operação e manutenção, necessitando sempre de mão de obra altamente especializada. As dificuldades com a manutenção tornavam o SFM totalmente inoperante para a utilização nas aulas de uma das unidades da escola SENAI, o que prejudicava as atividades práticas, em laboratório, das disciplinas do curso técnico da área de produção. O projeto deste trabalho consistiu em uma reengenharia completa da parte elétrica de um Veículo Guiado Automaticamente (AGV) como também no desenvolvimento de um sistema supervisório, que comanda a comunicação entre os CNCs, AGV e computadores. Após as modificações efetuadas, os alunos das disciplinas da área de produção poderão interagir com o sistema, modificando a logística de produção conforme as necessidades didáticas a serem estudadas. Por outro lado os alunos de automação, por meio do acesso à documentação e à estrutura do sistema de manufatura, poderão desenvolver estudos e possíveis modificações, uma vez que o sistema se tornou mais didático e amigável. / This paper aims to update a didactic Flexible Manufacturing System (FMS) that due to their construction had numerous difficulties in operation and maintenance, and so constantly require manpower to operate and maintain highly specialized. The difficulties with maintaining the SFM became totally irrelevant, for use in the classroom of an unit school SENAI, would hinder the practical activities in the disciplines of laboratory technician course from the production area. The design of this work consisted in re-engineering of the complete electrical part of an Automatically Guided Vehicle (AGV) and development of a supervisory system and communication between the CNCs, AGV and computers. After the modifications to the students of the disciplines of production may interact with the system by modifying the production logistics as required didactic to be studied. Furthermore students automation through access to documentation and structure of the manufacturing system can develop studies and possible changes, since the system became more didactic and friendly.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-22T10:13:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diego Cruz Abrahão - 2015.pdf: 9765017 bytes, checksum: 6f29592215e8451edda4aa5ad24238f4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-22T10:15:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diego Cruz Abrahão - 2015.pdf: 9765017 bytes, checksum: 6f29592215e8451edda4aa5ad24238f4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-22T10:15:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diego Cruz Abrahão - 2015.pdf: 9765017 bytes, checksum: 6f29592215e8451edda4aa5ad24238f4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-03-19 / In this paper we propose two schemes for allocating resource blocks for transmission LTE downlink to maximize the throughput of the system, to guarantee QoS (Quality of Service) parameters for the users and reduce the data loss rate of network. The first proposed scheme uses the Max-min criterion and the second employs a fuzzy inference system to calculate the priorities of users and make scheduling decisions. Both schemes use an estimated effective bandwidth of traffic flows of users. The effective bandwidth of a traffic flow is the rate required to meet a criterion of probability of data loss rate. In this work, the effective bandwidth is estimated adaptively by the parameters of multifractal modeling βMWM (β-Multifractal Wavelet Mode). Are made simulations of the algorithms proposed, considering different propagation models with multipath fading and with different numbers of users in the network. The simulation results are compared with other algorithms presented in the literature, using parameters such as: throughput of the system, data loss rate and fairness index. It is also proposed to use predict of the SNR (Signal-to-Noise Ratio) of users, in the scheduling algorithms, using linear prediction of multi-step filter, in view of the delay in receipt of the channel quality information of the users in the base station and the variation of the signal propagation conditions. The multi-step prediction filter is used with the algorithms of allocation of resource blocks proposed in this work to estimate the signal-to-noise-ratio of users and set well, modulation schemes and code to be used in the LTE network. / Neste trabalho são propostos dois esquemas de alocação de blocos de recurso para a transmissão de downlink LTE, visando maximizar a vazão de dados total do sistema, garantir parâmetros de QoS (Quality of Service) dos usuários e diminuir a taxa de perda de dados da rede. O primeiro esquema proposto utiliza o critério Max-min e o segundo emprega um sistema de inferência fuzzy para calcular as prioridades dos usuários e tomar decisões de escalonamento. Ambos os esquemas utilizam estimações de banda efetiva dos fluxos de tráfego dos usuários. A banda efetiva de um fluxo de tráfego é a taxa necessária para atender a um critério de probabilidade de perda de dados. Neste trabalho, a banda efetiva é estimada de forma adaptativa, através dos parâmetros da modelagem multifractal βMWM (β-Multifractal Wavelet Mode). São realizadas simulações dos algoritmos propostos de alocação de blocos de recurso, considerando diferentes modelos de propagação com desvanecimento de multipercursos e com diferentes quantidades de usuários na rede. Os resultados das simulações são comparados com outros algoritmos apresentados na literatura, através de parâmetros, como: vazão de dados do sistema, taxa de perda de dados e índice de justiça. É proposta ainda, a utilização da predição da relação sinalruído (SNR - Signal-to-Noise Ratio) dos usuários nos algoritmos de escalonamento, utilizando filtro de predição linear de multi-passos, tendo em vista o atraso no recebimento da informação da qualidade do canal dos usuários na estação base e a variação das condições de propagação do sinal. O filtro de predição de multi-passos é utilizado junto com os algoritmos de alocação de blocos de recurso propostos neste trabalho, para estimar a relação sinal-ruído dos usuários e definir, assim, os esquemas de modulação e código a serem utilizados na rede LTE.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-04-06T18:00:39Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Danilo Sulino Silveira Pinto - 2017.pdf: 5661209 bytes, checksum: a3765119d82a3ef7a763dfcd402dd0ca (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-07T11:11:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Danilo Sulino Silveira Pinto - 2017.pdf: 5661209 bytes, checksum: a3765119d82a3ef7a763dfcd402dd0ca (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-07T11:11:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Danilo Sulino Silveira Pinto - 2017.pdf: 5661209 bytes, checksum: a3765119d82a3ef7a763dfcd402dd0ca (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-13 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / During one of the most critical water crises in Brazil, in 2015, a Folha de São Paulo Journal report showed that 37 % of all water treated in Brazil does not reach the final consumer, being the failures in pipes the main cause. This master’s work addresses this problem of waste and failure in piping, for both water and sewage. In this way the characteristics of these types of pipes as well as the most common types of faults are presented. Existing inspection piping methods are also presented. And in an attempt to help reduce this pipeline waste, a pipe failure detection method was developed to achieve a low cost solution so that it can be widely used. The developed solution involved the development of a position control method using a reinforcement learning method, Q-Learning, which allows the robot to run through the pipe without tumbling, using only a gyroscope. It was also developed, using infrared distance sensors and an accelerometer, a method of detecting failures in which it was possible to detect faults with only 2 mm of thickness, in all the times in which the robot passed through it. The developed method is able to overcome the instability and imprecision of the infrared sensor, allowing, during the tests, the detection of all the faults in which the robot crossed, having only 1 false failure accusation in 25 m of course at a speed 60 % greater than the maximum speed of a video inspection. The results were satisfactory, but more work on increasing the inspected surface area and redundancy of fault detection is still required. / Durante uma das mais graves crises hídricas no Brasil, em 2015, uma reportagem da Folha de São Paulo mostrou que 37% de toda a água tratada no Brasil não chega até o consumidor final, sendo as falhas nas tubulações a principal causa. Este trabalho de mestrado aborda esse problema de desperdício e falhas em tubulações, tanto de água como de esgoto. Dessa forma são apresentadas as características desses tipos de tubulações bem como os tipos mais comuns de falhas. Os métodos de inspeção de tubulações existentes também estão apresentados. E na tentativa de auxiliar na redução do desperdício em tubulações foi desenvolvido um método de detecção de falhas de tubulações, objetivando alcançar uma solução de baixo custo para que ela possa ser amplamente utilizada. A solução criada envolveu o desenvolvimento de um método de controle de posição utilizando um método de aprendizagem por reforço, o Q-Learning, que permite o robô percorrer a tubulação sem tombar, apenas utilizando um giroscópio. Foi desenvolvido, utilizando sensores de distância infravermelho e um acelerômetro, um método de detecção de falhas em que se conseguiu detectar falhas com apenas 2 mm de espessura, em todas as vezes em que o robô passou por ela. O método desenvolvido é capaz de superar a instabilidade e imprecisão do sensor infravermelho, permitindo, durante os testes, a detecção de todas as falhas em que o robô atravessou, tendo apenas 1 acusação de falsa falha a cada 25 m de percurso a uma velocidade mais de 60% maior que a velocidade máxima de uma vídeo inspeção. Os resultados foram satisfatórios, porém mais trabalho no aumento da área da superfície inspecionada e na redundância da detecção de falhas ainda se faz necessário.

Mapas topologicamente ordenados sÃo tÃcnicas de representaÃÃo de dados baseadas em reduÃÃo de dimensionalidade com a propriedade especial de preservaÃÃo da vizinhanÃa espacial entre os protÃtipos no espaÃo dos dados e entre suas respectivas posiÃÃes no espaÃo de saÃda. Com base nesta propriedade, mapas topologicamente ordenados sÃo aplicados principalmente em agrupamento, quantizaÃÃo vetorial ou reduÃÃo de dimensionalidade e visualizaÃÃo de dados. Esta tese propÃe uma nova classificaÃÃo para os algoritmos de formaÃÃo de mapas topologicamente ordenados baseada no mecanismo de correlaÃÃo entre os espaÃos de entrada e de saÃda, e descreve um novo algoritmo, baseado em computaÃÃo evolucionÃria, denominado EvSOM, para a formaÃÃo de mapas topologicamente ordenado. As principais propriedades do novo algoritmo sÃo a sua flexibilidade para ponderaÃÃo pelo usuÃrio da importÃncia relativa das propriedades de quantizaÃÃo vetorial e de preservaÃÃo de topologia no mapa final, alÃm de boa rejeiÃÃo a outliers quando comparado ao algoritmo SOM de Kohonen. O trabalho desenvolve uma avaliaÃÃo empÃrica destas propriedades. O EvSOM Ã um algoritmo hÃbrido, neural-evolucionÃrio, biologicamente inspirado, que se utiliza de conceitos de redes neurais competitivas, computaÃÃo evolucionÃria, otimizaÃÃo e aproximaÃÃo iterativa. Para validar sua viabilidade de aplicaÃÃo, o EvSOM Ã estendido e especializado para a soluÃÃo de dois problemas bÃsicos relevantes em processamento de imagens e visÃo computacional, quais sejam, o problema de registro de imagens mÃdicas e o problema de rastreamento visual de objetos em vÃdeo. O algoritmo apresentou desempenho satisfatÃrio nas duas aplicaÃÃes. / Topologically ordered maps are data representation techniques based on dimensionality reduction with the special property of preserving the neighborhood between the data prototypes lying in the data space and their positions on to the output space. Based on this property, topologically ordered maps are applied mainly in clustering projected, vector quantization or dimensionality reduction and data visualization. This thesis proposes a new classification for the existing algorithms devoted to the formation of topologically ordered maps, which is based on the mechanism of correlation between the input and output spaces, and describes a new algorithm based on evolutionary computation, called EvSOM, for the topologically ordered maps formation. The main properties of the new algorithm are its flexibility for consideration by the user of the relative importance of the properties of vector quantization and topology preservation of the final map, and good outliers rejection when compared to the Kohonen SOM algorithm. The work provides an empirical evaluation of these properties. The EvSOM is a hybrid , neural-evolutionary, biologically inspired algorithm, which uses concepts of competitive neural networks, evolutionary computing, optimization and iterative approximation approximation. To validate its application feasibility, EvSOM is extended and specialized to solve two relevant basic problems in image processing and computer vision, namely, the medical image registration problem and the visual tracking of objects in video problem. The algorithm exhibits satisfactory performance in both aplications.