Avanços positivos nas pesquisas em veículos agrícolas autônomos (VAA\'s) e de robôs agrícolas móveis (RAM\'s) têm sido conquistados nos últimos anos. Entretanto, um número limitado de trabalhos tem proposto sistemas robustos baseados em arquiteturas robóticas capazes de realizar operações múltiplas e idependentes, bem como adaptar-se às mudanças ambientais no campo. Por outro lado, em outras áreas de pesquisa, um número representativo de arquiteturas baseadas em comportamentos tem sido proposto para guiagem e para navegação autônomas de robôs móveis em ambientes não estruturados e/ou não explorados. No presente trabalho, uma arquitetura robótica baseada em comportamentos é desenvolvida para guiagem e navegação de RAM\'s e VAA\'s. Regras difusas são utilizadas para compor e coordenar comportamentos primitivos e comportamentos complexos. O desenvolvimento inclui: a implementação e a simulação da arquitetura em um mini-robô; a avaliação e a caracterização de sensores para o módulo perceptivo da arquitetura; e a aplicação de um método de análise baseado em um modelo matemático para auxiliar a composição de uma rede de comunicação digital baseada no protocolo CAN para sistemas de controle robóticos. Experimentos foram realizados para avaliar os comportamentos implementados e para avaliar a capacidade de operação da plataforma robótica em um ambiente agrícola simulado. Os resultados mostraram a viabilidade da abordagem proposta. A modularidade da arquitetura com a utilização de controladores difusos descentralizados simplificou a implementação da arquitetura. O processo de arbitragem difuso mostrou-se um método simples e viável para implementar a coordenação de comportamentos e para compor comportamentos complexos. A avaliação e caracterização de sensores, em especial de um sensor ultrassônico, permitiram a determinação de condições operacionais para a utilização desses sensores em VAA\'s ou em RAM\'s. A aplicação do modelo matemático para a rede permitiu a análise de desempenho da rede CAN para diferentes equipamentos e sob diferentes parâmetros de configuração para aplicação em um RAM. / Positive advances on AVV (Agricultural Autonomous Vehicle) and MAR (Mobile Agricultural Robot) research are noticed in recent years. However, a limited number of works have proposed reliable systems based on a robotic architectures that are able to perform multiple and independent operations, as well as to self-adapt under changing environmental conditions in the field. In other hand, in other research areas a considerable number of behavior-based architectures have been proposed for mobile robot for autonomous guidance and navigation in unstructured and/or in unexplored environments. At this work, a robotic behavior-based architecture is developed for guidance and navigation of AAV and MAR. Fuzzy rules are used to compose and coordinate the primitive and the complex behaviors. The development includes: the implementation and the simulation of the proposed architecture on a mini-robot; the evaluation and characterization of sensors for the perceptive module of the architecture; and the application of an analysis method based on a mathematical model to assist the composition of a digital communication networks based on the CAN protocol for robot control systems. Experiments have been performed to evaluate the implemented behaviors and to evaluate the operation ability of the robotic platform on a simulated agricultural environment. The results show the feasibility of the proposed approach. The modularity of the architecture by using decentralized fuzzy controllers simplifies the implementation of the robotic architecture. The fuzzy arbitration process is an easy and a feasible method to implement the behavior coordination and to compose complex behaviors. The sensors evaluation and characterization, in particular of an ultrasonic sensor, have allowed establishing operational conditions for using them in AAV or in a MAR. The application of the network mathematical model has allowed the performance analysis of the CAN-based networks under differentiated equipment and configuration parameters for applications in a MAR.

Orientador: Luis Roberto Almeida Gabriel Filho / Coorientador: Fernando Ferrari Putti / Coorientador: Marcelo George Mundai Chacur / Resumo: Diante da competitividade do mercado de carnes, a busca por maior produtividade, por meio de novas tecnologias e a melhor classificação das carcaças de bovinos podem ser um diferencial que aumenta a rentabilidade para produtores e frigoríficos, além de entregar carnes de qualidade superior para o consumidor. Com esse fundamento o presente trabalho buscou analisar quais os efeitos nos parâmetros produtivos dos bovinos com a ingestão da água tratada magneticamente. Assim neste trabalho realizou primeiro uma Revisão Bibliográfica Sistemática (RBS) sobre o uso água tratada magneticamente (ATM) em animais, que permitiu uma contextualização teórica sobre a metodologia e os principais resultados obtidos em pesquisas de relevância da área em estudo. Posteriormente verificou-se os efeitos do uso da água tratada magneticamente, na bioquímica sanguínea de bovinos de corte, peso final e qualidade do acabamento da carcaça. Os resultados iniciais mostraram que a água tratada magneticamente não apresentou inferência nos índices bioquímicos de K, iCa, Cl e Colesterol, assim como não alterou o peso final ou o acabamento de gordura de machos não castrados. Por fim desenvolveu-se um sistema de apoio à tomada de decisão, com base em modelagem com lógica fuzzy, para avaliação da carcaça de bovinos de corte. Esse sistema permitiu uma modelagem objetiva, que pode levar aos frigoríficos uma melhoria nos critérios de avaliação, permitindo que as carcaças tenham pontuações mais especificas com melhor qualidade atribuída. / Abstract: In face of the competitiveness of the meat market, the search for greater productivity through new technologies and the better classification of bovine carcasses can be a differential that increases profitability for producers and slaughterhouses, as well as delivering superior meat to the consumer . With this foundation the present work sought to analyze the effects on the productive parameters of cattle with the intake of magnetically treated water. Thus, in this work, the authors first carried out a Systematic Bibliographic Review (RBS) on the use of magnetically treated water (ATM) in animals, which allowed a theoretical contextualization about the methodology and the main results obtained in researches of relevance of the study area. Subsequently, the effects of the use of magnetically treated water in the blood biochemistry of beef cattle, final weight and finishing quality of the carcass were verified. The initial results showed that the magnetically treated water had no inference on the biochemical indexes of K, iCa, Cl and Cholesterol, nor did it alter the final weight or fat finishing of uncastrated males. Finally, a decision support system was developed, based on fuzzy logic modeling, to evaluate the carcass of beef cattle. This system allowed an objective modeling, which can lead the refrigerators an improvement in the evaluation criteria, allowing the carcasses to have more specific scores with better quality attributed. / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho é proposto um método de extração de conhecimento a partir de Redes Neurais Recorrentes. Expressar formalmente o conhecimento armazenado dentro de uma Rede Neural Artificial representa um grande desafio, já que tal conhecimento precisa ser reformulado e apresentado de uma maneira simples e inteligível. Três formalismos simbólicos são abordados para a representação deste conhecimento: Autômatos Finitos Difusos, Cadeias de Markov e Autômatos Finitos Determinísticos. Para as extrações de conhecimento utilizadas no trabalho, atribui-se significado às regiões do espaço de atividade dos neurônios. O método proposto utiliza a clusterização do espaço neural para obtenção dos estados do autômato, sendo utilizados para isso, o algoritmo K-means e a clusterização difusa. A obtenção do conhecimento é feita utilizando-se Redes Neurais Recorrentes para aprender o comportamento de dois sistemas dinâmicos não lineares e, a partir das redes treinadas, extrair os estados e possíveis transições do autômato. Os sis / ln this work a method ofknowledge extraction from Recurrent Neural Network is proposed. Express formally the knowledge stored inside an Artificial Neural Network is a great challenge, because such knowledge has to be reformulated and presented by simple and understandable means. Three symbolic formats are presented for the representation of this knowledge: Fuzzy Finite Automata, Markov Chains and Deterministic Finite Automata. For the knowledge extraction used in this work, each space region of the neuron activity is associated to a meaning. The considered method uses clusterization of the neural space in order to obtain the automata states, using the K-means algorithm and the fuzzy clustering. The knowledge acquisition is made using Recurrent Neural Networks to learn the behavior of the two non linear dynamic systems and, from the trained nets, to extract the states and possible automata transitions. The dynamic systems are the lnverse Pendulum system and the Lorenz system. The presented extraction method wa

Made available in DSpace on 2015-03-05T18:36:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 17 / Nenhuma / Este trabalho propõe a construção e validação de um Mapa Estratégico (ME) com ênfase na perspectiva da aprendizagem e crescimento, aplicável em uma unidade de uma universidade privada, com características comunitárias, tendo como base o Balanced Scorecard (BSC), contemplando suas quatro perspectivas: financeira, dos clientes, dos processos internos e da aprendizagem e crescimento. Utilizou-se para tal, uma validação qualitativa e convergiu-se para a metodologia quantitativa denominada fuzzy logic. Para fundamentar o trabalho foi realizada uma revisão teórica enfocando principalmente a gestão estratégica e o aprofundamento no sistema de avaliação de desempenho denominado Balanced Scorecard. Objetivando validar o Mapa Estratégico (ME), utilizou-se, então, a lógica difusa, já que a mesma amplia as relações de causa e efeito lineares e contempla as relações em que tudo depende de tudo. Assim, auxilia-se significativamente o processo decisório com a identificação dos elementos prioritários para construção do refer / This paper proposes the construction and validation of a Strategic Map (SM), with emphasis in the perspective of learning and growing, applicable to an unity of a private university with communitary characteristics, and based on Balanced Scorecard (BSC), contemplating its four perspectives: financial, of its clients, of its internal processes and of learning and growing. We used a qualitative validation and converged to a quantitative methodology denominated fuzzy logic. A theoretical review, focusing the strategic management and the deeping into the system of evaluation of performance called Balanced Scorecard, was used to fundament this paper. To validate the Strategic Map (SM), we used the diffusing logic, because it enlarges the relations of linear cause and effect and contemplates the relations in which everything depends on everything. This way, we significantly help the decisory process with the identification of prioritary elements for the construction of the map. In relation to the technical procedur

Made available in DSpace on 2015-03-05T18:39:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 28 / Nenhuma / Atualmente, o elevado grau de complexidade que caracteriza o ambiente empresarial, acompanhado de uma necessidade crescente de altos níveis de desempenho, exige a utilização de estratégias cada vez mais sofisticadas. Diante disso, a medição de desempenho surge como principal aliada no processo de gestão, com a percepção de que o desempenho é, em parte, resultado das decisões tomadas. Dentre os diversos modelos para mensuração do desempenho disponíveis na literatura, uma vulnerabilidade identificada é a relação linear entre seus componentes, que normalmente não reflete a interação com o ambiente mutável em que a organização está inserida. A utilização da lógica difusa foi considerada um mecanismo viável para compensar essa linearidade, revelando as prioridades que a organização precisa focar nos ambientes em que atua. Nesse contexto, o presente estudo se propôs a desenvolver um modelo de mensuração do desempenho logístico, apoiado pela lógica difusa, a fim de que sirva como suporte eficaz à tomada de decisão. / Nowadays, the raised complexity that characterizes the enterprise environment, followed by an increasing necessity of high levels of performance, demands the use of more sophisticated strategies. For this reason, the measurement of performance appears as main allied in the management process, with the perception that the performance is, in part, result of taken decisions. Among the different models for the performance measuring available in literature, an identified vulnerability is the linear relation between its components, which normally does not reflect the interaction with the changeable environment where the organization is inserted. The use of the fuzzy logic was considered a feasible mechanism to compensate this linearity, disclosing the priorities that organization needs to focus in the environments where it acts. In this context, the present study intended to develop a model of logistic performance measurement supported for the fuzzy logic, in order to work as an efficient support to decision taken.

A Navegação é um dos maiores problemas na robótica móvel, sua função consiste em guiar o robô em um espaço de trabalho por um caminho plausível durante um determinado intervalo de tempo que o leve de um ponto inicial a um ponto final definido. É possível separar esse processo em vários níveis como, a localização do robô no espaço de trabalho, o planejamento de um caminho admissível, a geração de uma trajetória e por fim o controle desse trajeto. Este trabalho apresenta a proposta de desenvolvimento dos níveis de geração e controle de trajetória para um veículo terrestre de grande porte para uso em ambientes de trabalho semiestruturados, principalmente em ambientes agrícolas. Para tal propósito se utiliza o conceito de trajetórias baseadas em clotóides e predefinidas para um sistema bidimensional (X, Y). O gerador de trajetória proposto neste trabalho determina uma função contínua que considera as restrições cinemáticas e determina o tempo de trabalho, a posição e orientação do robô na posição final. As informações determinadas pela função são utilizadas por um controlador de lógica fuzzy para determinar as velocidades linear e angular do robô. Para validar trajetória planejada e o controlador, foram realizados testes nas plataformas robóticas Helvis-III, um protótipo simples com sistema de esterçamento nas rodas dianteiras estilo Ackermann e o RAM (Robô agrícola Móvel) - um veículo de grande porte com estrutura de esterçamento nas 2 rodas com estilo Ackermann de condução. O sistema demonstra bom desempenho, devido ao fato de que o desvio do caminho mantém uma media de 3 metros em base ao valor real e uma média de 0.5 metros em relação ao calculado, estando dentro dos padrões dos sensores GNSS usados para os testes experimentais. / Navigation is one of the biggest problems in mobile robotics, its ban on guiding the robot in a workspace by a plausible path over a defined interval of time than the level of a starting point and a definite endpoint. It is possible to separate the process at some levels such as the location of the robot in the workspace, the planning of a permissible path, the generation of a path and a process of control of that path. This paper presents a proposal for the development of teaching levels and trajectory control for a large land vehicle for use in semi structured work environments, mainly in agricultural environments. To do this, use the concept of routines in clothoids and predefined for a two-dimensional system (X, Y). The generator of trajectory standard this risk is work in the risk control risk, and the risk and the status of work, the status of the risk and work of the position. As one of the reasons for the function are used by a fuzzy logic controller to determine the linear and angular velocities of the robot. To validate the planned trajectory and controller, they were actually tested on the Helvis-III robotic platforms, a simple prototype with the Ackermann advanced style wheel-arming system and the RAM (Mobile Shared Robot) - a large vehicle with structure of Ackermann style 2-wheel steering. The system should be good performance, by the same of the tracking of average pathways and of three meters in base to value and average of 0.5 meters in body the year, being based on the limits of GNSS used for test experimental tests.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-01-14T17:33:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ClassificacaoDadosUtilizando.pdf: 1117784 bytes, checksum: 44e9b4e473a61cec39eaf31d03ae8dfb (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-01-14T18:15:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ClassificacaoDadosUtilizando.pdf: 1117784 bytes, checksum: 44e9b4e473a61cec39eaf31d03ae8dfb (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-14T18:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ClassificacaoDadosUtilizando.pdf: 1117784 bytes, checksum: 44e9b4e473a61cec39eaf31d03ae8dfb (MD5) Previous issue date: 2008 / Várias das técnicas tradicionais de Mineração de Dados têm sido aplicadas com êxito e outras esbarram em limitações, tanto no desempenho como na qualidade do conhecimento gerado. Pesquisas recentes têm demonstrado que as técnicas na área de IA, tais como Algoritmo Genético (AG) e Lógica Difusa (LD), podem ser utilizadas com sucesso. Nesta pesquisa o interesse é revisar algumas abordagens que utilizam AG em combinação com LD de forma híbrida para realizar busca em espaços grandes e complexos. Este trabalho apresenta o Algoritmo Genético (AG), utilizando Lógica Difusa, para a codificação, avaliação e reprodução dos cromossomos, buscando classificar dados através de regras extraídas de maneira automática com a evolução dos cromossomos. A Lógica Difusa é utilizada para deixar as regras mais claras e próximas da linguagem humana, utilizando representações lingüísticas para identificar dados contínuos. / Several of the traditional techniques of Data Mining have been applied successfully and others have some limitations. Both, in performance and the quality of knowledge generated. Recent research has shown that the techniques in the field of IA, such as GA and Fuzzy sets, can be used successfully. In this research we are interested in investigating the applicability of a hybrid combination of genetic algorithms and fuzzy sets to find rules in large and complex spaces. This paper presents a Genetic Algorithm (GA), using Fuzzy Logic, for coding, assessment and reproduction of chromosomes, looking for classifying data using extracted rules for the automatic way with the evolution of chromosomes. The Fuzzy Logic is used to make the rules clearer and closer to human language, using linguistic representations to identify continuous data.

A Navegação é um dos maiores problemas na robótica móvel, sua função consiste em guiar o robô em um espaço de trabalho por um caminho plausível durante um determinado intervalo de tempo que o leve de um ponto inicial a um ponto final definido. É possível separar esse processo em vários níveis como, a localização do robô no espaço de trabalho, o planejamento de um caminho admissível, a geração de uma trajetória e por fim o controle desse trajeto. Este trabalho apresenta a proposta de desenvolvimento dos níveis de geração e controle de trajetória para um veículo terrestre de grande porte para uso em ambientes de trabalho semiestruturados, principalmente em ambientes agrícolas. Para tal propósito se utiliza o conceito de trajetórias baseadas em clotóides e predefinidas para um sistema bidimensional (X, Y). O gerador de trajetória proposto neste trabalho determina uma função contínua que considera as restrições cinemáticas e determina o tempo de trabalho, a posição e orientação do robô na posição final. As informações determinadas pela função são utilizadas por um controlador de lógica fuzzy para determinar as velocidades linear e angular do robô. Para validar trajetória planejada e o controlador, foram realizados testes nas plataformas robóticas Helvis-III, um protótipo simples com sistema de esterçamento nas rodas dianteiras estilo Ackermann e o RAM (Robô agrícola Móvel) - um veículo de grande porte com estrutura de esterçamento nas 2 rodas com estilo Ackermann de condução. O sistema demonstra bom desempenho, devido ao fato de que o desvio do caminho mantém uma media de 3 metros em base ao valor real e uma média de 0.5 metros em relação ao calculado, estando dentro dos padrões dos sensores GNSS usados para os testes experimentais. / Navigation is one of the biggest problems in mobile robotics, its ban on guiding the robot in a workspace by a plausible path over a defined interval of time than the level of a starting point and a definite endpoint. It is possible to separate the process at some levels such as the location of the robot in the workspace, the planning of a permissible path, the generation of a path and a process of control of that path. This paper presents a proposal for the development of teaching levels and trajectory control for a large land vehicle for use in semi structured work environments, mainly in agricultural environments. To do this, use the concept of routines in clothoids and predefined for a two-dimensional system (X, Y). The generator of trajectory standard this risk is work in the risk control risk, and the risk and the status of work, the status of the risk and work of the position. As one of the reasons for the function are used by a fuzzy logic controller to determine the linear and angular velocities of the robot. To validate the planned trajectory and controller, they were actually tested on the Helvis-III robotic platforms, a simple prototype with the Ackermann advanced style wheel-arming system and the RAM (Mobile Shared Robot) - a large vehicle with structure of Ackermann style 2-wheel steering. The system should be good performance, by the same of the tracking of average pathways and of three meters in base to value and average of 0.5 meters in body the year, being based on the limits of GNSS used for test experimental tests.

Esta dissertação de mestrado apresenta um novo algoritmo de seleção de relays utilizando lógica fuzzy. O algoritmo proposto é distribuído, ao ser processado independentemente em cada nó dispensando a necessidade de uma entidade central, e multiobjetivo, visto que ele busca maximizar tanto o tempo de vida da rede como a vazão fim-a-fim. O novo método leva em conta o estado do canal instantâneo do canal relay-destino e a energia residual da bateria do nó. Como resultado, o algoritmo atribui um grau de relevância a cada candidato a relay, de forma que o nó com maior relevância é escolhido para retransmitir a mensagem proveniente da fonte. Os resultados mostram que um aumento considerável no tempo de vida de rede pode ser obtido sem comprometer a vazão fim-a-fim. / In this master thesis we present a new relay selection algorithm using fuzzy logic. The proposed algorithm is distributed, runs independently at each node, not requiring a central entity for coordination, and is multi-objective, since it aims to maximize both network lifetime and end-to-end throughput. The new method takes into account the instantaneous channel state of the relay-destination link and the residual energy of the node battery. As a result, the algorithm assigns a degree of relevance to each relay, such that the with a higher relevance is chosen to forward the source message. Results show that a considerable increase in the network lifetime can be obtained without compromising the end-to-end throughput.

Los sistemas expertos son desarrollados habitualmente para buscar soluciones en problemas complejos y poco conocidos, como es el caso de los ecosistemas fluviales chilenos. En Chile, los estudios sobre la fauna íctica poseen poca o nula información acerca de épocas de reproducción, fertilidad, estrategias reproductivas, entre otros. Elaborar estudios cuantitativos que permitan analizar el impacto de las especies ícticas exóticas sobre las nativas y el efecto antrópico sobre el descenso de las poblaciones es una necesidad creciente, siendo esta información esencial para establecer medidas de conservación apropiadas para cada especie y para el sistema fluvial en su conjunto. Por otra parte, la falta de una red hidrométrica adecuada fuerza el uso de herramientas complementarias en el estudio de los sistemas hídricos que introducen incertezas, las cuales a menudo son costosas y difíciles de cuantificar. En este contexto, el objetivo de esta tesis fue desarrollar un modelo de simulación de la calidad de hábitat disponible para peces nativos y analizar el desarrollo de la modelación en el contexto chileno. La zona de estudio seleccionada para esta tesis fue un tramo del río Huequecura, afluente al río Biobío. Como muchas cuencas pluviales del centro y sur de Chile, carece de fluviometría, lo cual condujo a resolver la simulación de la calidad del hábitat de peces nativos empleando el modelo de precipitación-escorrentía GR4J acoplado al modelo hidráulico HEC-RAS y al modelo de simulación de calidad de hábitat CASiMiR, el cual es calificado como un sistema experto, al emplear la información cualitativa de un biólogo en su implementación. La información de peces utilizada corresponde a aquella levantada por estudios de impacto y seguimiento ambiental en la zona, siendo ésta la mejor fuente de datos aquí y en muchos ríos del país. Todos estos elementos representan una innovación en la manera de enfrentar el problema de evaluar el impacto del caudal sobre los ecosistemas fluviales, ya que se toma un caso real y se enfrenta desde un enfoque ampliamente validado por la comunidad internacional, pero con los recursos que Chile posee. Los resultados indican, en el caso de los bagres, que existe una marcada idoneidad del hábitat para los individuos juveniles por sobre los adultos, lo cual explica en parte la mayor presencia de juveniles en las capturas empleadas para analizar el modelo. Sin embargo, el arte de pesca solo permite acceder a las orillas y el modelo solo permite diferenciar zonas a través de los mapas, limitando la posibilidad de validar a través de una sectorización genérica, dado que las capturas analizadas no indican el punto exacto y solo hacen referencia de su ejecución a la orilla del tramo como un todo. La investigación indicó que los esfuerzos por simular la calidad de hábitat de peces nativos podrían estar fuertemente limitados por una política ambiental chilena poco clara, incluyendo falta de datos en todas las áreas esenciales que un estudio medio ambiental requiere. El estudio concluye con recomendaciones para mejorar la integración de políticas ambientales en el manejo de recursos hídricos de Chile, por ejemplo, modificar el sistema político-legal del país para permitir un manejo flexible y eficaz del agua, dado el escenario de escasez futura que plantean los estudios más recientes. Además, se sugiere una metodología alternativa para estimar el caudal ecológico de los ríos, basada en los índices de calidad de hábitat.