As células de lugar são neurônios hipocampais que apresentam atividade correlacionada com a posição no espaço, só disparam quando o animal cruza uma determinada região no ambiente. Acredita-se que as células de lugar sejam responsáveis por formar mapas neurais do espaço físico, e que estão intimamente envolvidas com o processamento da memória espacial. Além disso, estudos mostram que as células de lugar podem ser fundamentais para a projeção mental, o planejamento de trajetória, e imaginação. Alguns trabalhos identificaram que a atividade das células de lugar pode ocorrer em modos de atividade distintos, os quais representam funcionalidades distintas na rede. Em geral esses trabalhos utilizam experimentos em plataformas lineares que restringem as análises dos perfis de atividade das células de lugar. Nesse trabalho construímos um laboratório de análises computacionais para avaliar o perfil de atividade de neurônios hipocampais caracterizados como células de lugar e utilizamos dados de eletrofisiologia disponíveis em um repositório digital (crcns.org) para realizar análises dos modos de atividade das células de lugar. Como resultados, obtivemos sucesso em demonstrar a ocorrência de modos de atividade distintos, que se assemelham ao disposto na literatura, bem como avaliar diversas características da atividade das células de lugar que servem de suporte para as teorias de memória espacial, planejamento de rota e projeção mental. / Place cells are hippocampal neurons whose activity is correlated with position in space, they only fire when the animal crosses a specific region in the environment. It is believed that place cells are responsible for forming neural maps of the physical space and that they are intimately related with the processing of spatial memories. Besides, studies have shown that place cells can play a central role in mind traveling, route planning, and imagination. Some works found that place cells may have distinct modes of activity, which represents distinct functionalities in the network. Generally these works use experiments in linear platforms that difficult the analysis of the activity profile of place cells. In this work we build a laboratory of computational analysis to evaluate the activity profile of hippocampal neurons described as place cells, and we use electrophysiological data from a digital repository (crcns.org) to perform analysis of activity modes of place cells. As results, we have successfully shown the occurrence of distinct activity modes, which are in accordance with literature, as well as evaluate a series of activity features of place cells which serve to support theories like route planning, mind traveling and spatial memory.

Os veículos aéreos não tripulados desempenham diversas funções que vão desde tarefas de monitoramento e inspeção, em aplicações não militares, até tarefas de espionagem e detecção de alvos na área militar. Estes veículos têm como principal componente de controle um piloto automático capaz de manter a aeronave estabilizada e de conduzi-la através de uma rota selecionada. Atualmente, o desenvolvimento de veículos aéreos não tripulados, para aplicações civis, está sendo favorecido e facilitado pelo atual estágio de desenvolvimento tecnológico e, principalmente, pela redução do custo e do tamanho dos componentes eletrônicos. O projeto ARARA (Aeronaves de Reconhecimento Assistidas por Rádio e Autônomas), visa a construção de um veículo aéreo não tripulado para monitoramento. Tem como principal objetivo a substituição de aeronaves convencionais utilizadas na obtenção de imagens aéreas para o monitoramento de plantações e áreas sob controle ecológico. O piloto automático para as aeronaves do projeto ARARA está dividido nos módulos Sistema de Navegação e Sistema de Controle. O módulo Sistema de Navegação mantém a aeronave na rota e corrige os desvios em seu curso. O Sistema de Controle mantém a aeronave estabilizada e executa as manobras solicitadas pelo Sistema de Navegação. O Sistema de Controle é o foco principal deste Trabalho. O Sistema de Controle nas aeronaves do projeto ARARA é o único módulo que atua diretamente nos servomecanismos existentes no avião, sendo dependente de suas características. As simulações foram realizadas no MATLAB Simulink utilizando módulos específicos para a simulação do modelo do avião e para o ajuste dos controladores.

O desenvolvimento de projetos de interfaces gráficas está apoiado em guias de recomendações. Estes guias apresentam regras genéricas aos projetos de Interfaces Homem Computador–IHC. Entretanto, aplicações particulares, como as educacionais, não encontram regras específicas que atendam as necessidades do usuário-alvo. Ainda, a análise comparativa entre guias disponíveis aponta contradições entre as recomendações genéricas com aquelas específicas aplicadas a um determinado ambiente. A necessidade de um modelo de referência para a construção de interfaces gráficas amigáveis ao usuário e a escassez e contradições de recomendações específicas às aplicações educacionais motivaram o trabalho de pesquisa prática junto aos usuáriosalvo. Para a identificação das recomendações sobre aspectos gráficos básicos e elementos de navegação necessários a uma efetiva interação com interfaces dedicadas a aplicações educacionais, foi desenvolvido um instrumento de pesquisa que permitiu a investigação das preferências relativas aos aspectos pesquisados junto ao público-alvo. Os dados coletados foram tratados estatisticamente e os resultados obtidos contrariam tanto critérios adotados em interfaces de sistemas de ensino disponíveis na Internet como algumas recomendações sobre os mesmos disponíveis na literatura. Os resultados obtidos apontam, também, para a preferência dos usuários por elementos de navegação que não são referidos nos guias de recomendações consultados. A análise dos resultados possibilitou a geração de um modelo básico que recomenda preferências sobre aspectos gráficos básicos, como aplicação de cores em fontes e fundos de tela, tipologia de fontes para textos e paginação, e também, sobre componentes de navegação, como posicionamento e preferência por tipo de recurso de navegação. O modelo proposto está fundamentado nas recomendações de Nielsen [NIE 00], o qual recomenda que as necessidades dos usuários na interatividade com a interface sejam identificadas junto a estes usuários. As recomendações apresentadas neste trabalho foram utilizadas, inicialmente, nos ambientes educacionais desenvolvidos dentro dos projetos Tapejara [TAP 00] e LaVia [LAV 00].

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2263_1.pdf: 2414518 bytes, checksum: 01b9a2155fe407f0c71932cd2effe4ef (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A Organização Mundial de Saúde estima que existam cerca de 40 milhões de pessoas cegas no mundo. Para muitas delas, o uso de bengalas ou de cães-guia pode ser suficiente para atingir destinos conhecidos. Entretanto, no caso de destinos novos, através de caminhos desconhecidos (e que podem mudar dinamicamente), a limitação desses instrumentos de auxílio torna-se evidente. Com a proliferação de pesquisas em tecnologias sensíveis ao contexto, foram desenvolvidos diversos sistemas de auxílio à navegação. A maior parte desses sistemas, entretanto, dá resposta sonora aos usuários, não podendo ser usados em ambientes com barulho intenso ou em situações em que eles precisam concentrar a atenção em algum evento que use a audição. Nesse contexto, os dispositivos hápticos surgem como uma alternativa ao uso do som, uma vez que interagem com o usuário através do tato. O objetivo deste trabalho é fazer um levantamento do estado-da-arte de tecnologias assistivas para deficientes visuais, além de desenvolver o protótipo de um dispositivo háptico integrado a um sistema de auxílio à navegação, na forma de um wearable computer ( computador vestível ), destinado ao uso de deficientes visuais

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3866_DissertacaoMestradoDouglasAlmonfrey.pdf: 10903542 bytes, checksum: dd9d57bcb5fae71270adf607f139e977 (MD5) Previous issue date: 2011-07-21 / A cor capturada por uma câmera é função da iluminação da cena, das características reflexivas das superfícies presentes na cena, dos fotossensores presentes nos sistemas de visão e, principalmente, do processamento realizado no cérebro. Devido a este processamento realizado pelo cérebro, os seres humanos apresentam o chamado fenômeno da constância de cor: a cor de uma superfície é percebida como sendo a mesma, independentemente das condições de iluminação do ambiente. No entanto, a variação da iluminação implica na modificação do valor registrado para a cor da superfície capturada por um sistema de visão artificial. Na literatura, a obtenção de descritores da superfície que sejam independentes da iluminação é conhecido como problema de constância de cor. Uma solução para este problema é a obtenção das características reflexivas das superfícies separadas da informação de iluminação da cena. Uma outra abordagem para a solução desse problema é a obtenção das cores das superfícies sempre submetidas a uma mesma iluminação padrão, garantindo assim a constância das cores. Independentemente de qual abordagem seja escolhida, o problema de constância de cor é de difícil solução e a maioria das soluções existentes é aplicada somente em imagens sintetizadas por computador, enquanto outras apresentam desempenho limitado quando aplicadas em imagens reais de ambientes com iluminação variável e não controlada. Devido à ausência do fenômeno da constância de cor nos sistemas de visão artificial, muitos sistemas automáticos evitam a utilização da informação de cor das imagens obtidas por meio desses sistemas. Além disso, a solução do problema de constância de cor é também objeto de interesse da indústria e comércio de fotografias. Neste contexto, este trabalho aborda a solução do problema de constância de cor por meio de um algoritmo baseado no método de correção de cor desenvolvido em (KONZEN; SCHNEEBELI, 2007a). Este algoritmo converte as cores de uma cena capturada sob iluminação desconhecida, de forma que a cena aparente estar sempre sob a influência de uma iluminação padrão. Se a iluminação da cena é relativamente sempre a mesma, as cores da imagem da cena são aproximadamente constantes. Essa conversão entre iluminações é realizada por meio do conhecimento das cores de alguns pontos da cena sob influencia da iluminação padrão. Finalmente, o desempenho deste algoritmo de constância de cor é analisado aplicando-o a uma sequência de imagens de cenas sujeitas a variações abruptas de iluminação. Para auxiliar na análise, um algoritmo de tracking é utilizado para demonstrar a importância do algoritmo de constância de cor nas imagens dessas cenas. Além disso, um controlador servovisual, empregado juntamente com o algoritmo de constância de cor, é utilizado para guiar um robô móvel na navegação por um ambiente externo sujeito à iluminação variável do sol. O algoritmo de constância de cor é aplicado também em imagens de um ambiente externo que apresenta variação de iluminação e uma discussão sobre a utilização desse algoritmo em tarefas de reconhecimento de lugares, assunto fundamental na localização de robôs, é realizada.

A robótica móvel é uma área de pesquisa que está obtendo grande atenção da comunidade científica. O desenvolvimento de robôs móveis autônomos, que sejam capazes de interagir com o ambiente, aprender e tomar decisões corretas para que suas tarefas sejam executadas com êxito é o maior desafio em robótica móvel. O desenvolvimento destes sistemas inteligentes e autônomos consiste em uma área de pesquisa multidisciplinar considerada recente e extremamente promissora que envolve; por exemplo, inteligência artificial, aprendizado de máquina, estimação estatística e sistemas embarcados. Dentro desse contexto, esse trabalho aborda o problema de navegação e monitoramento de ambientes utilizando robôs móveis. Dada uma representação do ambiente (mapa topológico) e uma lista com urgências de cada uma das regiões do mapa, o robô deve estimar qual o percurso mais eficiente para monitorar esse ambiente. Uma vez que a urgência de cada região não visitada aumenta com o tempo, o trajeto do robô deve se adaptar a essas alterações. Entre as diversas aplicações práticas desse tipo de algoritmo, destaca-se o desenvolvimento de sistemas de segurança móveis inteligentes / The mobile robotics is a research area that has started to get some serious attention from the scientific community. The development of robots able to interact with the environment - to learn and make correct decisions so their tasks are successfully completed - is the biggest challenge in mobile robotics. The development of these intelligent and autonomous systems consists of a multidisciplinary research area considered recent and very promising that involves, for example, artificial intelligence, machine learning, statistical estimation and embedded systems. Within this context, this paper addresses the problem of navigation in dynamic environments with priorities using mobile robots. Given a representation of the environment (topological map) and a list of priorities for each region of the map, the robot must estimate what is the most efficient way to monitor this environment. As the dynamic priority of each region increases with time since the last visit of the robot, its trajectory must adapt to these changes. This approach is similar to the traveling salesman, but a solution that specifically addresses the problem described in this dissertation was not found in the literature. Among the many practical applications of this type of algorithm, we highlight the development of smart mobile security systems

O aperfeiçoamento da navegação aérea segundo o conceito CNS/ATM inclui a implementação do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) como elemento provedor de infra-estrutura de navegação e os conceitos de Navegação de Área (RNAV), de Performance de Navegação Requerida (RNP) e da Redução dos Mínimos de Separação Vertical (RVSM) como elementos de gestão de tráfego aéreo. A Organização da Aviação Civil Internacional considera estes elementos como solução de longo prazo para melhorar a eficiência e a segurança do espaço aéreo frente ao crescimento do tráfego. Todavia implementá-los significa investir para adequar operadores e Provedores de Serviço de Tráfego Aéreo às normas que regem a prática de tais elementos. Neste trabalho, a implementação da RNAV, da RNP, da RVSM e do GNSS como meio primário de navegação no espaço aéreo brasileiro são avaliadas qualitativamente. Para tanto, os custos e benefícios operacionais e econômicos, ligados a cada elemento citado, são investigados e contextualizados na realidade do país. A título de estudo de caso, uma análise quantitativa de custo-benefício da implementação da RVSM no Brasil é realizada. Os resultados obtidos foram favoráveis para a aviação comercial, enquanto que inviáveis para a aviação geral de forma agregada. A viabilidade da aviação geral deve portanto ser analisada caso a caso, segundo a utilização da aeronave em questão e seus custos de aprovação operacional.

A navegação aérea por meio de equipamentos convencionais como NDB, VOR, DME e ILS está saturada na estrutura atual. Estes equipamentos apresentam desempenho de navegação limitado e custos de aquisição e operação expressivos. Por outro lado, as tecnologias GNSS têm se destacado como um caminho promissor para a implantação do sistema CNS/ATM e para novas aplicações na aviação. Dentro de uma abordagem holística (integrada) foi estudado o desenvolvimento de um sistema de navegação aérea por GNSS (GPS, GLONASS e Galileo) e de sistemas de acréscimo (ABAS, GBAS, SBAS e GRAS). Avaliaram-se como os diversos participantes do setor aéreo (stakeholders) interagem neste ambiente dinâmico para: 1) solucionar os desafios enfrentados pelo sistema de transporte aéreo (garantir segurança e aumentar capacidade) e 2) conseguir oferecer um sistema de navegação confiável com boa relação custo-beneficio. Diversos países têm investido em pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias em GNSS (Galileo, modernização do GPS, GAGAN, MSAS) e em tecnologias inovadoras dependentes do GNSS (ADS-B, SVS, UAV). Um benchmarking destas tecnologias foi feito para identificar quais destas poderiam ser desenvolvidas e implantadas no Brasil em parcerias entre instituições de pesquisa, empresas e órgãos governamentais. Por fim, é apresentada uma proposta para o sistema de navegação aérea nacional com base nos conceitos GBAS e GRAS aliados à tecnologia ADS-B. Foi incluída também uma análise do sistema proposto em termos de vantagens, desvantagens, oportunidades e riscos (análise SWOT).

O propósito do trabalho consiste em desenvolver os algoritmos necessários para o acionamento (controle) dos instrumentos aviônicos de navegação aérea do simulador de aeronave TUCANO, denominacao Embraer - EMB 312 e denominação FAB T-27 no momento está sendo revitalizado (modernizado) pelo ITA. Os instrumentos utilizados nesta aeronave e que foram simulados neste trabalho, são os seguintes: "RMI" - (Radio Magnetic Indicator) - relativo a um sistema ADF (Automatic Direction Finder). "HSI" - (Horizontal Situation Indicator) - utilizado pelo ILS (Instrument Landing System) e pelo VOR (VHF - Omni Range). Indicador do sistema "DME" - (Distance Measuring Equipment). Para se efetuar a simulação dos instrumentos descritos, considera-se a Terra uma esfera. Os cálculos utilizam conceitos da trigonometria esférica e emprega-se o método do "Seno-Verso". Para obter-se a posição da aeronave, levou-se em conta as equações simplificadas da mecânica do vôo do Tucano. As posições dos Rádio Auxílios (RA) são acessadas de um banco de dados. Os cálculos foram implementados em linguagem C e desenvolveu-se em uma tela gráfica para os instrumentos simulados, de forma estilizada.

Esta trabalho consiste no desenvolvimento e teste em simulação de um software para integrar o GPS (Sistema de Posicionamento Global por Satélite) a um SNI (Sistema de Navegação Inercial). A fim de integrar os dois sistemas foi utilizado um Filtro Kalman Estendido (FKE), e o GPS foi considerado como um aucílio externo para o SNI. O filtro de Kalman foi utilizado para estimar os erros presentes na informação fornecida pelo SNI.