Orientador: Celso Pascoli Bottura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-19T12:41:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marchiori_GustavoCapovilla_M.pdf: 3854270 bytes, checksum: c66d2152f1c7cda4e969d0fae4791312 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Neste trabalho pesquisamos metodologia para análise e síntese de sistemas de controle automático com incertezas estruturadas introduzida por Doyle. Objetivando o controle robusto multivariável ótimo no espaço de frequências, utilizamos o conceito de valor singular estruturado (J-L) que complementa o enfoque 1loo e permite atender especificações conjuntas de desempenho e robustez. Representamos os sistemas incertos por Transformações Fracionais Lineares (LFTs), que unificam naturalmente as formulações nos espaços de estado e de frequências. Para projetar, programar e implementar o controle ótimo 1loo, optamos por uma estrutura com Modelo Interno (IMC). Aplicações ao controle robusto de plantas mal condicionadas através do algoritmo que pesquisamos e programamos são realizadas / Abstract: In this work a methodology for analysis and synthesis of automatic control systems with structured uncertainties introduced by Doyle is studied. With the objective of optimal multivariable robust control in frequency domain we use the concept of structured singular value (J-L) that complements the 1loo approach and allows joint robustness and performance specifications achievement. Uncertain systems are represented by Linear Fractional Transformations (LFTs) which naturally unify the state-space and frequency domain formulations. An Internal Model Control (IMC) structure for designing, programming and implementing the 1loo optimal control is chosen. Applications to the robust control of ill-conditioned plants through the algorithm that we studied and programmed are done / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Pedro Luis Dias Peres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-19T16:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Umezu_ClaudioKiyoshi_M.pdf: 3702219 bytes, checksum: bdb0f3b9e13a189bfd64f04a16adc0ac (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Este trabalho aborda o problema de alocação de pólos em sub-regiões do plano complexo para sistemas dinâmicos lineares, discretos no tempo, modelados por variáveis de estado e com possíveis incertezas nos parâmetros dos modelos. Além da alocação de pólos, um procedimento de otimização convexa é utilizado, garantindo a minimização de índices de desempenho ou a pré-especificação de níveis de atenuação. Estudou-se a alocação de pólos em sub-regiões com a otimização de critérios do tipo norma de uma função de transferência: minimização de um limitante superior da norma 1i2, minimização de um limitante superior da norma 1i00 e minimização de um limitante superior da norma 1i2 sujeita a um limitante H00 (otimização mista 1i2/1i00). Um algoritmo que permite a resolução dos problemas de controle robusto com alocação de pólos é apresentado e, também, exemplos numéricos ilustrativos / Abstract: This work adresses the problem of regional pole constraints for discretetime dynamic linear systems described by state space models with uncertain parameters. Besides pole assignment, a convex optimization procedure is also considered, guaranteeing the minimization of performance indices or prespecified disturbance attenuation levels. Regional pole constraint under transfer function norm minimization has been investigated: the minimization of a limiting bound to the 1i2 norm, the minimization of a limiting bound to the 1i00norm and the minimization of a limiting bound to the 1i2 norm under a 1-(00bound (mixed 1i2/1i00 optimization). An algorithm for solving robust control problems under pole constraints is presented, as well as some illustrative examples / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Rodney Carlos Bassanezi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-07-19T20:32:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Blinder_PauloBernardo_M.pdf: 3862568 bytes, checksum: 62af5bd0c403d3aea4069935a7e9aa90 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed / Mestrado / Analise Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

Orientadores: Jurandir F. R. Fernandes. João F.C. Azevedo Meyer / Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-19T23:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pessoa_MariaConceicaoPeresYoung_D.pdf: 14502262 bytes, checksum: 2daa1dea882104cd33b5ee91e0d40105 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: O objetivo desta tese foi criar um simulador com o intuito de analisar a dinâmica populacional do bicudo do algodoeiro, Anthonomus grandis, interagindo técnicas de simulação de sistemas e de inteligência artificial. Desenvolveu-se um programa de computador, capaz de elucidar e fazer boas interpretações de dados de monitoramento coletados em campos de algodão, sujeito aos Programas de Manejo Integrado de Pragas (MIP). Desse modo, é possível determinar momentos ou períodos críticos, onde a praga pode alcançar o Limiar Econômico e o Nível Econômico de Dano. O programa também indica que tipo de ação pode ser feita para reduzir a população da praga, tais como o uso de inseticida químico seletivo ou a liberação do parasitóide Bracon. O simulador desenvolvido para este trabalho, está apoiado no sistema inseto-planta-meio ambiente encontrados no Brasil (representados pelo Sistema Principal) acoplado a um Sistema Especialista responsável pela decisão de entrada do inseticida seletivo, orientada pelo Programa de Manejo Integrado de Pragas da região. Os fatores bióticos estão apresentados no Sistema Principal através de três modelos matemáticos dinâmicos compartimentais, contendo informações sobre os componentes biológicos (a planta hospedeira, a praga e o parasito), bem como seus respectivos ciclos de vida. O efeito das condições climáticas no ambiente (fatores abióticos físicos) da praga e da planta foi analisado utilizando-se, como parâmetros, as temperaturas máxima e mínima, diárias, aplicadas ao conceito de Constante Térmica. Precipitações pluviométricas diárias, geradas aleatoriamente, foram utilizadas para calcular o efeito dos níveis de chuva. O Sistema Especialista está acoplado ao Sistema Principal e está preparado para iniciar sua operação quando o Limiar Econômico for atingido. A máquina de inferência do Sistema Especialista está baseada no Método do Encadeamento Direto e decisão de tomada de ação é diretamente dependente de diferentes informações ambientais (bióticas e abióticas). O Sistema Principal e o Sistema Especialista são conectados um ao outro, seguindo o conceito de "quadronegro". As questões formuladas pelo Sistema Especialista são respondidas pelo Sistema Principal. A decisão tomada pelo Sistema Especialista é transmitida simultaneamente ao Sistema Principal, dando continuidade à simulação. O simulador foi elaborado em linguagem C da estação de trabalho SUN-OS (ambiente UNIX) / Abstract: The object of the present thesis was to create a simulator in order to analyse the population dynamics of the cotton boll weevil, Anthonomus grandis, interacting simulation systems and artificial intelligence techniques. A computer program capable of elucidating and make good interpretation to monitoring data collected in cotton fields subjected to Insect Pest Management (IPM) Programs was developed also. In this way it would be possible to detennine the critical moments or periods in which the pest can reach the Economic Threshold and Economic Injury Levels. Such a program could also indicate what type of action can be undertaken to reduce the population of this pest insect, such as the usage of selective chemical insecticides or the liberation of Braconid parasites. The simulator developed in this study has two systems: The Brazilian insect-plant-environrnent system (represented by main system) coupled to the expert system, that is responsable to start selective pesticides uses, oriented by the Insect Pest Management Programo The environmental biotic factors are presented in the main system by means of three dynamic mathematical models (cohort type), containing detailed informations about the biological components (the host plant, the pest insect and the parasite), as well as the life cycle of each. The effects of climatic conditions on pest and plant behavior were analysed utilizing, as a parameter, the maximum and minimum daily temperatures applied to the Thermal Constant concept. Daily precipitations generated randomily were utilized to evaluate the effect of rainfalllevels. The expert system is coupled to the main one and is prepared to start operations when the Economic Threshold is reached. The inference machine of the expert system is based on the forward chaining method and the decision is direcdy dependent on the several environrnental informations (biotic and non-biotic). The main and expert systems are connected one to another by means of a "blackboard". The questions asked by the expert system are answered by the main system. The type of decision taken by the first is simultaneously transmitted to the second, and the simulations goes on. This simulator was programmes in C-language in a SUN-OS workstation (UNIX environrnent) / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Este trabalho apresenta um modelo de dados para o treinamento de Inteligência Artificial (IA) na Pesquisa em Saúde, revisando a literatura existente sobre estes modelos, experimentando em laboratório um caso prático aplicado na busca ativa de infecções hospitalares e por fim propondo um debate sobre os requisitos para estruturação de um estúdio de Data Science no HCPA. As infecções hospitalares são um agravo à saúde e hoje são uma das principais causas de mortalidade no mundo. O diagnóstico correto destas infecções é fundamental para a adoção de medidas preventivas necessárias. As notificações passivas das infecções por parte dos profissionais têm baixa sensibilidade, já a busca ativa destas infecções na vigilância epidemiológica é mais sensível, mas o trabalho é demorado e despende mais de 60% do tempo das atividades dos profissionais com a revisão de prontuários e no preenchimento de planilhas de controle. Diferentes algoritmos foram utilizados para encontrar no modelo de dados proposto, um conjunto de critérios que caracterizam o diagnóstico de uma infecção relacionada à assistência à saúde. O treinamento e os testes foram realizados utilizando um grande volume de dados secundários com origem nos prontuários eletrônicos do HCPA. Os cadastros básicos, os meta-dados processados dos prontuários e os dados agregados que compõe os indicadores da instituição foram utilizados para descrição do contexto, possibilitando assim a proposição de um modelo de dados. O produto gerado a partir deste experimento intitulasse BIA - Banco de Dados para Inteligência Artificial. Os algoritmos treinados com o BIA atingiram resultados ligeiramente superiores aos apresentados na revisão da literatura, fornecendo informações importantes para adoção da IA nas rotinas da pesquisa em saúde, no trabalho da comissão de infecção hospitalar, na gestão clínica e administrativa dos hospitais e nas iniciativas de inovação nas instituições de saúde no Brasil. / This work presents a data model for Artificial Intelligence (AI) training in Health Research. Reviewing the literature on these models and the needs for data governance in this area, by experimenting in laboratory with a practical case applied in the active search for healthcare associetade infections and finally proposing a debate on the requirements for structuring a Data Science studio at HCPA. Hospital infections are a health problem and today it is one of the leading causes of mortality in the world. The correct diagnosis of these infections is fundamental for the adoption of necessary preventive measures. The passive notification of infections by professionals has low sensitivity, but the active search for these infections in epidemiological surveillance is more sensitive sice the work is time consuming and spends more than 60% of the time of the activities of the people involved with the review of medical records. patients and in the use of spreadsheets to control the work. Different programs will be used to find in the proposed data model a set of criteria that characterize the diagnosis of an infection related to health care. Both training and testing were performed using a large volume of secondary data from HCPA electronic records. The basic registers, the processed metadata of the medical records and the aggregated data that compose the indicators of the institution were also used to describe the context, thus enabling the proposition of a multilevel model for AI training. The product generated from this experiment is called BIA - Database for IA. The results obtained in the experiment were positive indicating that the algorithms trained with the BIA can reach up reasults better than shown in previous systematic revisions, providing important information to initiate the adoption of the IA in the routines of health research, in the work of the hospital infection commission, in the clinical and administrative management of hospitals, and in health innovation initiatives in health institutions in Brazil.

Orientador: Lindsay Unno Gimenes / Resumo: Em bovinos, a produção in vitro de embriões (PIVE) configura-se como uma das biotecnologias reprodutivas de maior importância no Brasil, sendo responsável pela rápida expansão da raça Senepol em nosso país. Estimar a PIVE em animais Senepol com base na análise seminal dos reprodutores seria valioso para a indústria de criopreservação de sêmen, institutos de pesquisa e criadores da raça. Espermatozoides que diferem quanto ao seu padrão de motilidade coexistem em um ejaculado e podem ser agrupados em diferentes subpopulações espermáticas após análise da cinética com o sistema CASA (Computer-assisted sperm analysis). Aliar essa avaliação com outras análises de qualidade espermática e analisar os resultados com estatísticas multivariadas e inteligência artificial pode ajudar a melhorar a estimativa de fertilidade de um reprodutor. Diante disso, os objetivos no presente estudo foram: 1) identificar e caracterizar as subpopulações espermáticas no sêmen criopreservado de touros Senepol após processo de lavagem para fertilização in vitro (FIV); 2) gerar um modelo estatístico para estimar a PIVE com base nas subpopulações espermáticas e demais atributos espermáticos analisados, utilizando análises estatísticas multivariadas e 3) aplicar a inteligência artificial, por meio do uso das redes neurais artificiais (RNAs) com o intuito de melhorar a estimativa da PIVE. Dados retrospectivos de 386 rotinas de PIVE foram obtidos a partir dos registros pertencentes à empresa In Vitro Brasil e a ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In cattle, in vitro embryo production (IVEP) is one of the most important reproductive biotechnologies in Brazil, being responsible for the rapid expansion of the Senepol breed in our country. Estimating IVEP in Senepol animals based on seminal analysis of breeders would be valuable for the semen cryopreservation industry, research institutes and Senepol cattle breeders. Spermatozoa that differ in their motility pattern coexist in an ejaculate and can be grouped into different sperm subpopulations after kinetic analysis with the CASA system (Computer-assisted sperm analysis). Combining this assessment with other analyzes of sperm quality and analyzing the results with multivariate statistics and artificial intelligence can help to improve a breeder's fertility estimate. Therefore, the objectives in the present study were: 1) identify and characterize sperm subpopulations in cryopreserved semen of Senepol bulls after washing process for in vitro fertilization (IVF); 2) generate a statistical model to estimate IVEP based on the sperm subpopulations and other sperm attributes analyzed, using multivariate statistical analysis and 3) apply artificial intelligence, through the use of artificial neural networks (ANNs) in order to improve the estimate of IVEP. Retrospective data from 386 IVEP routines were obtained from the records belonging to the enterprise In Vitro Brasil and embryonic production was categorized as high, medium and low. After, 38 samples of cryopreserved semen fro... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientadora: Mariana Claudia Broens / Resumo: Neste trabalho nos propomos a desenvolver uma análise crítica dos conceitos de agênciae responsabilidade no contexto tecnológico contemporâneo em que são produzidossistemas artificiais ditos autônomos. Tendo esse objetivo em foco, apresentamosprimeiramente teorias da ação e problematizamos as noções de evento causal e açãocausal, objeto e agente, visando clarificar a noção de agência. Analisamos, em seguida,a noção de ação responsável proposta por Hans Jonas uma vez que ele propõe umanoção de responsabilidade considerando o desenvolvimento tecnológicocontemporâneo. Em especial, apresentamos e discutimos a noção de heurística do temorproposta por Jonas (2004) cujo objetivo é criar cenários possíveis que antecipemimplicações a longo prazo do uso de novas tecnologias e auxiliem a informar asociedade sobre as possíveis consequências de seu uso para as novas gerações.Por fim,tratamos mais especificamente da legitimidade da atribuição de agência eresponsabilidade a sistemas artificiais, especialmente a robôs, na perspectiva daFilosofia e da Robótica, a partir de teses defendidas por Hans Jonas (2004, 2013) eWillem Haselager (2005). Em seus textos, ambos autores discutem a possibilidade deatribuir agência e responsabilidade a sistemas artificiais capazes de aprender e tomardecisões que ultrapassem os limites de sua programação inicial. Concluímos que pareceproblemático tanto atribuir agência a sistemas artificiais autônomos no mesmo sentidoem que ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, we propose to develop a critical analysis of the concepts of agency and responsibility in the contemporary technological context in which artificial systems said to be autonomous are produced. Aiming on this goal, we present, firstly, some theories of action, and we problematize the notions of causal event and causal action, object and agent, aiming on clarifying the notion of agency. Following, we analyze the notion of responsible action proposed by Hans Jonas, once he proposes a notion of responsibility considering the contemporary technological development. In particular, we present and discuss the heuristic notion of fear proposed by Jonas (2004) whose goal is to create possible scenarios which may anticipate long-term implications of the use of new technologies and may help to inform society about the possible consequences of their use for the new generations. Finally, we deal more specifically with the legitimacy of the attribution of agency and responsibility to artificial systems, specially robots, from the perspective of Philosophy and Robotics, from theses defended by Hans Jonas (2004, 2013) and Willem Haselager (2005). In their texts, both authors discuss the possibility of attributing agency and responsibility to artificial systems capable of learning and making decisions which surpass the limits of their initial programming. We conclude that it seems problematic both to attribute agency to autonomous artificial systems in the same sense in which human beings are considered to be agents, and to reduce such systems to mere causally determined objects. / Mestre

O aprendizado por reforço é uma técnica muito conhecida para a solução de problemas quando o agente precisa atuar com sucesso em um local desconhecido por meio de tentativa e erro. Porem, ela não é eficiente o bastante para ser usada em aplicações com exigências do mundo real devido ao tempo que o agente precisa para o aprendizado. Este trabalho propõe um mecanismo para a aceleração do aprendizado por reforço, utilizando transferência do aprendizado com a combinação de varias técnicas distintas, como, redes neurais artificiais, aprendizado por reforço, raciocínio baseado em casos e uso de heurística para aceleração do aprendizado, utilizando a semelhança entre domínios. Com o objetivo de avaliar o mecanismo proposto, implementou-se o algoritmo Q-Learning Acelerado por Transferência de Aprendizado (Q-Learning Accelerated by Transfer Learning - Q-LATL) que estende o conhecido algoritmo Q-Learning utilizando métodos de aproveitamento de casos para extração da função heurística, métodos estes que podem ser usados para a aceleração do aprendizado por reforço. Foram realizados experimentos utilizando a transferência de aprendizado para solucionar problemas em diversos domínios. Os resultados experimentais deste trabalho permitem concluir que a transferência do aprendizado, na forma como aplicada neste trabalho, melhora o desempenho do algoritmo de aprendizado por reforço utilizado.

Esta tese propõe um novo paradigma para a construção de estruturas tridimensionais onde robôs aéreos do tipo quadrirrotores são usados para capturar, transportar e montar diferentes elementos estruturais em um ambiente dinâmico e não estruturado. Tarefas complexas de construção que utilizam robôs móveis são caracterizadas por três problemas fundamentais: 1) O planejamento da construção das estruturas; 2) A geração das trajetórias dos robôs; e 3) O controle de rastreamento das trajetórias durante a execução. Uma arquitetura de planejamento é proposta para resolver simultaneamente os dois primeiros problemas. Essa arquitetura: 1) Gera de forma iterativa planos exequíveis de montagem das estruturas e de movimentação dos robôs usando a técnica de aprendizado por reforço Learning Automata e o algoritmo de busca heurística A*; 2) Considera as limitações de potência dos quadrirrotores disponíveis, as restrições de construção das estruturas e a natureza dinâmica do ambiente; e 3) Utiliza um método de resolução de conflitos para planejar as velocidades de translação e selecionar os pontos de parada de cada quadrirrotor. Para solucionar o terceiro problema, a técnica de aprendizado por reforço Learning Automata é usada com a finalidade de projetar e otimizar os controladores de atitude e de rastreamento de trajetórias dos quadrirrotores. Em razão da dinâmica não linear dos robôs aéreos, das perturbações externas (p. ex., o vento e o efeito do solo), e da variação de carga durante o processo de construção, a solução desse problema não é trivial. Testes simulados e experimentais do sistema autônomo de construção de diferentes estruturas tridimensionais (cubo, torre, pirâmide e parede), com até quatro quadrirrotores, são apresentados para demonstrar a generalidade da solução proposta.

Esta tese propõe um modelo probabilístico geral para a localização cooperativa de multirrobôs. O problema da localização multirrobôs pode ser definido como: dado um modelo do ambiente, estimar a localização de cada robô em um grupo atuando em um mesmo ambiente, com base nas informações sensoriais oferecidas pelas medidas de odometria, medidas do ambiente e detecções. Detecção é a habilidade de um robô identificar outro e determinar a distância relativa entre eles. A idéia principal da localização cooperativa de multirrobôs consiste em integrar medidas coletadas por diferentes robôs, de modo que todos possam se beneficiar dos dados adquiridos pelos outros robôs do grupo. Desta forma, detecções podem ser usadas para refinar a estimativa de postura de cada robô com base nas estimativas dos outros. Comunicação fornece aos robôs a habilidade de compartilhar suas crenças de postura de forma que possam cooperar para melhorar a acurácia da localização. Aqui é explorado o uso de diferentes tipos de informação para comunicar entre os robôs: propagação da detecção positiva, detecção negativa e multidetecção, os quais são integrados em um novo algoritmo, chamado Localização de Markov para Multirrobôs Cooperativos (LMMC). Também é proposto um protocolo de comunicação para a troca de dados entre os robôs e um conjunto de critérios que possibilitam a redução da comunicação por meio da diminuição da quantidade de dados trocados entre robôs, de um modo eficaz e eficiente. Os experimentos realizados em ambientes simulados demonstram que a abordagem proposta pode conduzir a resultados significativamente melhores de localização quando comparada à abordagem com detecção única e ainda com uma menor quantidade de mensagens trocadas entre os robôs. / In this thesis we propose a general probabilistic model to cooperative multirobot localization. The multirobot localization problem can be stated as follows: given a model of the environment, estimate the location of each robot in a group within the same environment based on sensors information that provides odometric measurements, environment measurements, and detections. Detection is the ability of one robot to identify others and to determine the relative location of other robots relative to its own. The key idea behind the multirobot localization approach is to integrate measurements taken by different robots, so that each one can benefit from data gathered by other robots in a group. In this sense, detections can be used to refine the pose estimates of a robot based on the other\'s estimate. Communication provides robots with the ability to exchange their pose beliefs, so that they can cooperate in order to improve their localization accuracy. We explore the use of different types of information to exchange among robots: propagation of positive detection, negative detection, and multidetection, which are integrated in a new algorithm, called Cooperative Multirobot Markov Localization, CMML. We also contribute a communication protocol that deals with the data transmitted among robots, and a set of communication rules that aims at reducing the amount of data exchanged among robots in an effective and efficient way. Experimental results, carried out in simulated environments, demonstrate that our approach can yield better localization results than a single-detection approach, at significantly smaller communication overhead.