No que tange ao emprego militar, é recomendável que veículos aéreos não tripulados efetuem sua navegação de maneira autônoma e independente do GPS, pois os sinais deste podem ser bloqueados ou ser alvo de interferência. Dessa forma, uma boa alternativa é pautar a navegação desses veículos em visão computacional. Este trabalho vai ao encontro com as reais necessidades do projeto PITER, na busca de se segmentar imagens aéreas em porções urbanas e não urbanas, fazendo uso dos algoritmos não supervisionados Fuzzy C-Médias, Mistura de Gaussianas, Distância Euclidiana e K-Médias, além de ser utilizado o algoritmo de classificação por contexto após a classificação. Por fim, é mostrada qual combinação de algoritmos gera os melhores resultados.

Frotas de robôs autônomos capazes de navegar com pouca ou nenhuma necessidade de um operador humano são de grande interesse em aplicações de robótica móvel. Um ponto fundamental para criação de frotas de aeronaves robóticas consiste em como organizar dinamicamente sua formação espacial durante a navegação em ambientes na presença de obstáculos. Este trabalho tem como objetivo apresentar um método de formação de frotas de veículos autônomos não tripulados (VANTs) através da utilização de campos potenciais artificiais implementados em simulação. O agrupamento de VANTs através de modelos de campos potenciais artificiais permite um controle dinâmico do formato da frota e um comportamento reativo a presença de obstáculos no ambiente. É apresentada uma introdução sobre a teoria de campos potenciais, e suas diferentes formas artificiais para síntese de comportamento quando utilizado em agrupamentos de frotas e desvio de obstáculos. Frotas de VANTs são representadas por conjuntos de partículas e a trajetória do centro de formação é guiada ao longo de uma rota planejada. Para o planejamento de rota é utilizado o algoritmo A*, modificado com um custo adicional através de campos potenciais repulsivos, para melhor incorporar as características dos obstáculos presentes no ambiente. Um método existente de formação de frotas por campos potenciais é implementado e estendido para casos tridimensionais, e simulações são conduzidas para agrupamentos de diferentes tamanhos e formas, em ambientes 2D e 3D, utilizando-se bibliotecas de código aberto e simulador Morse. Para alterar a forma do agrupamento dinamicamente sugere-se, neste trabalho, a utilização de sensores virtuais, capazes de fornecer um parâmetro de controle de forma para o campo interno de formação.

Grande parte das técnicas de navegação utilizadas em Veículos Aéreos Não-Tripulados (VANTs) é baseada na integração de sistemas de navegação por satélites (GNSS - Global Navigation Satellite System) e sistemas de navegação inercial (INS - Inertial Navigation System). Entretanto, a utilização do GNSS oferece um grande desafio para a expansão da utilização de VANTs por estarem sujeitos à degradação intencional ou não dos sinais transmitidos pelos satélites. Assim, técnicas de navegação autônoma com mínima dependência do GNSS têm sido exploradas como um meio alternativo/colaborativo. Nesta dissertação, é utilizada uma técnica de navegação baseada em imagens para auxiliar a navegação de um VANT quando o GNSS não está disponível. Algoritmos como o SIFT (Scale Invariant Features Transform) são capazes de extrair características de imagens que, em combinação com técnicas de estimação e decomposição de homografias, permitem estimar variações de atitude e posição da aeronave de maneira independente. No entanto, essa decomposição pode resultar em duas soluções fisicamente possíveis para a homografia. Contudo, somente uma delas representa as características geométricas reais do objeto em vista. Verifica-se também que o conhecimento do vetor normal ao plano de visada é suficiente para determinar a solução correta. Assim, sob a hipótese de pequena mudança do vetor normal entre duas imagens em sequência, neste trabalho se investiga a determinação da solução correta para a decomposição da homografia, comparando-se os vetores normais estimados entre dois instantes de tempo. Com o intuito de avaliar o desempenho do sistema de navegação utilizando as variações de atitude e posição, obtidas via processamento de imagens, foram realizadas simulações utilizando um modelo de seis graus de liberdade de um VANT. Os resultados mostram baixos erros iniciais, porém devido ao procedimento de propagação de atitude e posição, há erros crescentes com o tempo, sugerindo que a navegação autônoma, isto é, sem auxílio GNSS não é viável por longos períodos, como esperado. Contudo, a existência de leitura eventual GNSS, que é uma hipótese realista, permite limitar esses erros. Para demonstrar o potencial da navegação por imagens e elevar a representatividade dos resultados, as simulações foram realizadas tomando fotografias reais como base para geração das sequências de imagens.

O emprego de veículos autônomos é uma prática comumente adotada para a melhoria da produtividade no setor agrícola. No entanto, o custo computacional é um fator limitante na implementação desses dispositivos autônomos. A alternativa apresentada neste trabalho consistiu no desenvolvimento de um dispositivo de hardware dedicado para a navegação de robôs móveis agrícolas, o qual indica áreas navegáveis e não navegáveis, além do ângulo de inclinação do veículo em relação à linha de plantio. O desenvolvimento do projeto foi baseado em um método de extração de características visuais locais por meio do processamento de imagens coloridas obtidas por uma câmera de vídeo. O circuito foi implementado por meio de uma ferramenta de desenvolvimento baseado em um FPGA de baixo custo. O circuito consiste nas etapas de classificação, processamento morfológico e extração das linhas de navegação. Na primeira etapa, os pixels são classificados a partir do modelo de cores HSL em classes que representam as áreas passíveis e não passíveis de navegação. Posteriormente, a etapa de processamento morfológico realiza as tarefas de filtragem, agrupamento e extração de bordas. O processamento morfológico é realizado por meio de um arranjo de unidades de processamento dedicadas. Cada unidade pode realizar uma operação básica de morfologia matemática. O elemento estruturante utilizado na operação, bem como a operação realizada pela unidade, é configurado por meio de parâmetros do projeto. O processo de extração das linhas de orientação é realizado por meio do método de regressão linear por mínimos quadrados. A arquitetura proposta no projeto permitiu o processamento em tempo real de imagens para a aplicação de navegação autônoma de robôs móveis em ambientes agrícolas. / The use of autonomous vehicles is a generally adopted practice to improve the productivity in the agriculture sector. However, the computer requirements are a limiting factor for implementation of these autonomous devices. The alternative shown in this paper is the design of a dedicated hardware for the autonomous agricultural robot navigation. The project development was based on a local visual feature extraction method by processing digital images obtained from a color video camera. The circuit was implemented through a development tool based on a low cost FPGA. The circuit consists of stages of classification, morphological processing and guidance line extraction. In the first stage, the pixels are classified through HSL color model into classes that represent suitable and unsuitable area for navigation. Then, the morphological processing stage performs filtering, grouping and edge detection tasks. The morphological processing is carried out by an arrangement of dedicated processing units. Each unit can perform a basic operation of mathematical morphology. The structuring element used in the operation and the operation performed by the unit are configured through project parameters. The guidance line extraction process is performed through the linear regression method by least square. The architecture proposed in the design allowed the real-time image processing in autonomous robot navigation applications in agricultural environments.

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:59:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 29 / Hewlett-Packard Brasil Ltda / A implantação e a configuração de aplicações em grades computacionais são tarefas exaustivas e sujeitas a erros, ainda representando elo fraco do ciclo de vida de aplicações desta natureza. Para lidar com o problema, este trabalho propõe AGrADC, uma arquitetura para instanciação sob demanda de aplicações em grades que incorpora características da Computação Autônoma.Esta arquitetura instrumenta o processo de desenvolvimento de aplicações para grades computacionais, oferecendo ferramentas para definir (a) um fluxo de implantação, respeitando pendências entre componentes que compõem a aplicação, (b) parâmentros de configuração e (c) ações a serem executadas diante de situações adversas tais como falhas. O resultado desse processo, materializado na forma de um conjunto de descrições, é repassado a um motor de instanciação, que passa utonomamente conduzir e gerenciar o processo de implantação e configuração / Deployment and configuration of grid computing applications are eshaustive and error-prone tasks, representing a weak link of the lifecycle of grid applications. To adress the problem, this work proposes AGrADC, an arquitecture to instantiate grid applications on demand, which incorporates features from the Autonomic Computing paradigm. This architecture improves the grid applications development process, providing tools to define (a) a deployment flow, respecting dependencies among components that comprise the application, (b) configuration paramenters and (c) actions to be executed when adverse situations like faults arise. The result of this process, materialized in the form of a set of descriptions, is delivered to an istantiation engine, which starts to autonomously conduct and manage the deployment and configuration process.

O emprego de veículos autônomos é uma prática comumente adotada para a melhoria da produtividade no setor agrícola. No entanto, o custo computacional é um fator limitante na implementação desses dispositivos autônomos. A alternativa apresentada neste trabalho consistiu no desenvolvimento de um dispositivo de hardware dedicado para a navegação de robôs móveis agrícolas, o qual indica áreas navegáveis e não navegáveis, além do ângulo de inclinação do veículo em relação à linha de plantio. O desenvolvimento do projeto foi baseado em um método de extração de características visuais locais por meio do processamento de imagens coloridas obtidas por uma câmera de vídeo. O circuito foi implementado por meio de uma ferramenta de desenvolvimento baseado em um FPGA de baixo custo. O circuito consiste nas etapas de classificação, processamento morfológico e extração das linhas de navegação. Na primeira etapa, os pixels são classificados a partir do modelo de cores HSL em classes que representam as áreas passíveis e não passíveis de navegação. Posteriormente, a etapa de processamento morfológico realiza as tarefas de filtragem, agrupamento e extração de bordas. O processamento morfológico é realizado por meio de um arranjo de unidades de processamento dedicadas. Cada unidade pode realizar uma operação básica de morfologia matemática. O elemento estruturante utilizado na operação, bem como a operação realizada pela unidade, é configurado por meio de parâmetros do projeto. O processo de extração das linhas de orientação é realizado por meio do método de regressão linear por mínimos quadrados. A arquitetura proposta no projeto permitiu o processamento em tempo real de imagens para a aplicação de navegação autônoma de robôs móveis em ambientes agrícolas. / The use of autonomous vehicles is a generally adopted practice to improve the productivity in the agriculture sector. However, the computer requirements are a limiting factor for implementation of these autonomous devices. The alternative shown in this paper is the design of a dedicated hardware for the autonomous agricultural robot navigation. The project development was based on a local visual feature extraction method by processing digital images obtained from a color video camera. The circuit was implemented through a development tool based on a low cost FPGA. The circuit consists of stages of classification, morphological processing and guidance line extraction. In the first stage, the pixels are classified through HSL color model into classes that represent suitable and unsuitable area for navigation. Then, the morphological processing stage performs filtering, grouping and edge detection tasks. The morphological processing is carried out by an arrangement of dedicated processing units. Each unit can perform a basic operation of mathematical morphology. The structuring element used in the operation and the operation performed by the unit are configured through project parameters. The guidance line extraction process is performed through the linear regression method by least square. The architecture proposed in the design allowed the real-time image processing in autonomous robot navigation applications in agricultural environments.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-07-25T17:21:34Z No. of bitstreams: 1 RaphaelSantos.pdf: 3718930 bytes, checksum: df335fd5562e8156000972c282fe9724 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-25T17:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaphaelSantos.pdf: 3718930 bytes, checksum: df335fd5562e8156000972c282fe9724 (MD5) Previous issue date: 2016-08-17 / Autonomous exploration, in robotics, can be defined as the act of moving into an unknown environment, at priori, while building up a map of the environment. A great deal of literature describes several problems that are relate to the strategy exploration: perception, location, trajectory control and mapping. This work aims to present an autonomous exploration algorithm based on metaheuristics. Therefore, the problem of autonomous exploration of mobile robots is formulated as an optimization problem, providing data for metaheuristics that are able to search points in the space of solutions that represent positions on the map under construction that best meet the objectives of the exploration. Metaheuristics are approximate methods that guarantee sufficiently good solutions to optimization problems. The proposal was implemented and incorporated as an optimization module in a simultaneous location and mapping system that was run on the Robot Operating System environment and proved to be able to guide a simulated robot without human intervention. Two optimization metaheuristics were implemented to guide target to simulated robot: Genetic Algorithm and Firefly Algorithm. Both algorithms have achieved good results, however the second one was able to guide robot by best trajectories. / Exploração autônoma, em robótica, pode ser definida como o ato de mover-se em um ambiente, a princípio desconhecido, enquanto constrói-se um mapa deste ambiente. Uma grande parte da literatura relata vários problemas que se relacionam com a estratégia de exploração: percepção, localização, trajetória, controle e mapeamento. Este trabalho visa apresentar um algoritmo de exploração autonoma baseado em metaheurísticas. Para tanto, o problema de exploração autônoma de robôs móveis é formulado como um problema de otimização, fornecendo dados para que metaheurísticas sejam capazes de buscar pontos no espaço de soluções que representam posições no mapa em construção que melhor satisfaçam os objetivos da exploração. Metaheuristicas são metodos aproximados que garantem soluções suficientemente boas para problemas de otimização. A proposta foi implementada e incorporada como um módulo de otimização em um sistema de localização e mapeamento simultâneos que foi executado em ambiente Robot Operating System e mostrou-se capaz de guiar um robô simulado sem intervenção humana. As metaheurísticas usadas foram o Algoritmo Genético e o Algoritmo de Vagalumes. Ambos os algoritmos obtiveram bons resultados, no entanto o Algoritmo de Vagalumes guiou o robô por trajetórias melhores.

Made available in DSpace on 2016-04-29T14:23:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dayse Alvares de Morais Silva.pdf: 2856273 bytes, checksum: ea5769069b450d7552ddae8a438d1815 (MD5) Previous issue date: 2014-11-03 / The research aims to analyze the formation of a Temporary Autonomous Zone (TAZ) in the network and the relationship of the bodies of the components of TAZ with virtual tools. To achieve this overall objective, the researcher uses the theoretical foundation of: Hakim Bey (2001), Michel Foucault (1987), Clifford Geertz (1978), Maurice Merleau-Ponty (1999) and Donna J. Haraway (2000), discussing the concepts of culture, perception, power relations and bodies in contemporary society both online and offline. The research methodology is presented through netnography, theoretically based Hine (2000) and Kozinets (2002). In research there is a perceived need to integrate netnography with other instruments of data collection: mixed form and discourse analysis. The results achieved in the research are: the interactions between bodies/virtual tools have generated a model of stimulus-response in some subjects who participated in the experiment, not causing a deeper interactivity with the virtual tool. We also had bodies in which the interaction body/virtual tools transformed the relationship with the world and his own need for change, modifying his feeling to touch the world, its social context, offering their bodies for a freer contact and reviewing their existence in a space marked by discourses of power / A pesquisa busca analisar a formação de uma Zona Autônoma Temporária (TAZ) na rede e a relação dos corpos dos componentes da TAZ com ferramentas virtuais. Para alcançar esse objetivo geral, a pesquisadora busca o embasamento teórico em: Hakim Bey (2001), Michel Foucault (1987), Clifford Geertz (1978), Maurice Merleau-Ponty (1999) e Donna J. Haraway (2000), discutindo os conceitos de cultura, percepção, relações de poder e corpos na sociedade contemporânea online e offline. A metodologia de pesquisa é apresentada por meio da netnografia, tendo como referencial teórico Hine (2000) e Kozinets (2002). Na pesquisa percebe-se uma necessidade de integrar a netnografia com outros instrumentos de coleta de dados: formulário misto e análise do discurso. Os resultados alcançados na pesquisa foram: as interações entre corpos/ferramentas virtuais geraram um modelo de estímulo-resposta em alguns sujeitos que participaram do experimento, não ocasionando uma interatividade mais profunda com a ferramenta virtual. Tivemos também corpos nos quais a interação corpo/ferramentas virtuais transformou a relação com o mundo e a sua própria necessidade de mudança, modificando sua sensação ao tocar o mundo, seu contexto social, dispondo seus corpos para um contato mais livre e revendo sua existência em um espaço marcado por discursos de poder

Submitted by Debora Freitas de Sousa (deborahera@gmail.com) on 2009-07-31T12:58:37Z No. of bitstreams: 1 Tese_Augusto_Cesar_L_Moura_Filho.pdf: 6331457 bytes, checksum: 8ae7af3167424952ae583d6b2c6d9c25 (MD5) / Rejected by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br), reason: Corrigir na referência o local (é a cidade e não o estado) on 2009-07-31T14:29:03Z (GMT) / Submitted by Debora Freitas de Sousa (deborahera@gmail.com) on 2009-08-04T10:49:10Z No. of bitstreams: 1 Tese_Augusto_Cesar_L_Moura_Filho.pdf: 6331457 bytes, checksum: 8ae7af3167424952ae583d6b2c6d9c25 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-08-04T12:10:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Augusto_Cesar_L_Moura_Filho.pdf: 6331457 bytes, checksum: 8ae7af3167424952ae583d6b2c6d9c25 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-08-04T12:10:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Augusto_Cesar_L_Moura_Filho.pdf: 6331457 bytes, checksum: 8ae7af3167424952ae583d6b2c6d9c25 (MD5) Previous issue date: 2005 / A pesquisa relatada nesta tese é decorrente de um trabalho de investigação voltado para a análise dos intervenientes na aprendizagem autônoma de inglês e para a saliência das possibilidades de conciliação entre essa alternativa pedagógica e a carreira profissional do(a)s aprendizes. A investigação está ancorada, do ponto de vista teórico, nas bases de conhecimento sobre o “bom aprendiz de línguas”, nos estilos de aprendizagem e nas estratégias de aprendizagem. A pesquisa, de caráter qualitativo, é um estudo de caso interpretativista, que utilizou a metodologia de história de vida para evidenciar dados que possibilitaram responder às perguntas de pesquisa que emergiram no início da investigação. Viabilizaram a geração de dados para a pesquisa a análise de documentos, a coleta de fotografias e a realização de entrevistas. A cristalização destacou-se como a melhor alternativa para análise dos dados coletados e, por isso, foi adotada. Os resultados das análises realizadas indicaram que, no caso do participante da pesquisa, os processos de autonomia na aprendizagem de inglês são vivenciados de forma intuitiva e não como decorrência de planejamento dele e/ou de algum(a) de seus/suas professore(a)s, identificaram os aspectos relevantes à aprendizagem autônoma, tais como a importância da elaboração de planos de estudo e a seleção de materiais didáticos, indicaram alternativas de aferição de progresso nos estudos autônomos e destacaram as condições que favorecem a migração da proficiência em inglês geral para a de inglês para negócios. É nossa intenção, ao apresentar esses resultados, estimular a busca de alternativas que promovam a compatibilização da aprendizagem autônoma de inglês com os interesses de aprendizes inserido(a)s em contextos profissionais e que, por isso, não dispõem de tempo para buscar, em escolas convencionais de idiomas, a proficiência lingüística que lhes é demandada. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis is the result of an investigative analysis on the intervenient factors in the autonomous learning of English language, as well as on the outstanding issues related to the balancing of such a pedagogical approach and the professional career of EFL learners. The investigation is based upon a theoretical framework comprised of learning styles, learning strategies and related knowledge pertaining to the so called "good language learner”. This qualitative, interpretative case study applied the life history method, in order to answer the research questions proposed in the early stages of the investigation. Research data was provided by documental analysis, interviews and collection of evidences such as photographs. The crystallization technique proved to be the best alternative to data analysis, and was therefore adopted in this study. Results showed that the autonomy in the learning of English is intuitively experienced, instead of being a consequence of deliberate planning, either by the learner or by the teacher. Furthermore, results have identified relevant issues in autonomous learning, such as the importance of study plans and the selection of learning materials, as well as the alternatives to assess the improvement in the autonomous learning, and the conditions that enable the learner to apply general English language proficiency in a business context. Our intention in presenting these results is to provide alternatives to harmonize autonomous learning of English with the needs of learners that have demanding careers, and a shortage of available time to attend conventional language schools, in order to develop the English language proficiency required in their jobs.

Veículos autônomos terrestres são um tipo de veículo motorizado guiado de forma autônoma por um sistema computacional, sem necessidade de intervenção humana. Esta pesquisa analisa a Tomada de Decisão autônoma necessária para este tipo de veículo, assim como os processos de navegação e as estruturas de dados que a suportam. Sobre esta análise propõe-se uma arquitetura de Tomada de Decisão para navegação autônoma baseada em dois ideias principais: a sistematização das fontes de dados com as quais o veículo deve interagir em sua navegação em uma hierarquia de prioridades de tratamento e o desenvolvimento de uma estrutura de dados chamada de Grade de Prioridades que permite definir para qual região do ambiente o veículo deve se locomover. Para suportar a arquitetura, formaliza-se um conjunto de processos recomendados de navegação robótica (percepção, posicionamento, planejamento e estratégia de movimento), organizados para suportar a integração com recursos de outras pesquisas do segmento da Robótica Móvel. Para validação da arquitetura, desenvolve-se um sistema de navegação robótica, integrada à uma plataforma robótica real, e realiza-se um conjunto de testes para simular o comportamento da arquitetura em situações de navegação específicas. / Autonomous ground vehicles are a type of motor vehicle autonomously guided by a computer system without human intervention. This research analyzes the autonomous decision making required for this type of vehicle as well as the processes of navigation and data structures that support it. On this analysis, is proposed an architecture of decision making for autonomous navigation based on two fundamental ideas: the systematization of data sources with which a vehicle must interact in their navigation in a hierarchy of priorities and the development of a special data structure called Grid Priorities that defines which region of the environment the vehicle must be moved. Supporting the architecture, a set of processes for robotic navigation (perception, positioning, planning and motion strategy) are proposed and organized to support integration with other research resources in the segment of Mobile Robotics. For validate the architecture, is developed a system of robotic navigation, integrated with a real robotic platform, and is performed a set of tests to simulate the behavior of the architecture in specific situations of navigation.