Todos os dias a quantidade de veículos nas estradas em todo o mundo está aumentando. Este crescimento combinado com a negligência dos motoristas e alguns fatores externos, tais como estradas mal conservadas e condições climáticas adversas resultaram em um enorme aumento na quantidade de acidentes e, conseqüentemente, de mortes. Atualmente muitos grupos de pesquisa e empresas automotivas estão desenvolvendo e adaptando tecnologias que podem ser incorporadas nos veículos para reduzir esses números. Um exemplo interessante dessas tecnologias é a detecção e classificação de obstáculos móveis (veículos, pessoas, etc.) em ambientes urbanos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de algoritmos para identificação, rastreamento e previsão de obstáculos móveis, determinação de direções proibidas para tráfego do veículo e cálculo de trajetórias livres de colisões. Para isso, foram utilizados dados do sistema de medidas de distância, SICK LMS 291-S05, para monitorar o ambiente a frente do veículo de teste (um automóvel de passeio modificado). Com base nesses dados foi realizado um tratamento computacional através da técnica de Trackers para classificar todos os obstáculos detectados em duas classes principais: os obstáculos estáticos e móveis. Uma vez identificado o obstáculo, este será acompanhado mesmo no caso em que saia do campo de visão do sensor. Após a classificação dos obstáculos presentes no ambiente, suas posições são analisadas e direções proibidas para tráfego são determinadas peloalgoritmo Velocity Obstacle Approach. Finalmente é aplicada a técnica de cálculo de trajetórias E* que gera um caminho suave e livre de colisões. No caso de algum obstáculo obstruir ou gerar risco de colisão com o caminho gerado é possível recalcular a rota sem que o mapa do ambiente seja novamente completamente analisado. Os resultados obtidos demonstraram a aplicabilidade da metodologia utilizada. O algoritmo de Trackers detectou pedestres e veículos e determinou suas características dinâmicas. O algoritmo Velocity Obstacle Approach conseguiu acompanhar os obstáculos e foi capaz de determinar as direções proibidas e, finalmente, o algoritmo E* foi capaz de gerar trajetórias livre de obstáculos em ambientes desconhecidos. / Every day the number of vehicles on the roads around the world is increasing. This growth combined with the negligence of drivers and some external factors such as poorly maintained roads and adverse weather conditions resulted in a huge increase in the number of accidents and hence casualties. Currently many research groups and automotive companies are developing and adapting technologies that can be incorporated into vehicles to reduce these numbers. An interesting example of these technologies is the detection and classification of moving obstacles (vehicles, people, etc.) in urban environments. This dissertation presents the development of algorithms which main objective are identify, track and predict moving obstacles, determine prohibited directions of traffic and calculate collision free trajectories. In order to accomplish with such task, data from the laser sensor SICK LMS 291-S05 later treated using computational resources such as the Trackers technique was used to monitor the environment ahead of the test vehicle (a modified passenger car). The Trackers technique was used to classify all the hurdles identified in two main classes: static and mobile obstacles. Once the obstacle was identified, this still been followed even if they leave the field of vision sensor. After classification of obstacles in the environment, their positions are analyzed and prohibited for traffic directions are determined by the algorithm Velocity Obstacle Approach. Finally the technique is applied to calculate trajectories of E* that generates a smooth path and free of collisions. If any obstacle block, or create a risk of collision through the generated path, the trajectory can be recalculated without the need to fully re-analyze de environment map. The results demonstrated the applicability of the methodology used. The Trackers algorithm has detected pedestrians and vehicles determining their dynamic characteristics. The algorithm Velocity Obstacle Approach keep up with the obstacles and was able to determine the prohibited directions and, finally, E* the algorithm was able to generate obstacle-free paths in unknown environments.

Autonomous navigation in outdoor, unstructured environments is one of the major challenges presents in the robotics field. One of its applications, intelligent autonomous vehicles, has the potential to decrease the number of accidents on roads and highways, increase the efficiency of traffic on major cities and contribute to the mobility of the disabled and elderly. For a robot/vehicle to safely navigate, accurate detection of navigable areas is essential. In this work, we address the task of visual road detection where, given an image, the objective is to classify its pixels into road or non-road. Instead of trying to manually derive an analytical solution for the task, we have used machine learning (ML) to learn it from a set of manually created samples. We have applied both traditional (shallow) and deep ML models to the task. Our main contribution regarding traditional ML models is an efficient and versatile way to aggregate spatially distant features, effectively providing a spatial context to such models. As for deep learning models, we have proposed a new neural network architecture focused on processing time and a new neural network layer called the semi-global layer, which efficiently provides a global context for the model. All the proposed methodology has been evaluated in the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) road detection benchmark, achieving, in all cases, competitive results. / A navegação autônoma em ambientes externos não estruturados é um dos maiores desafios no campo da robótica. Uma das suas aplicações, os veículos inteligentes autônomos, tem o potencial de diminuir o número de acidentes nas estradas e rodovias, aumentar a eficiência do tráfego nas grandes cidades e contribuir para melhoria da mobilidade de deficientes e idosos. Para que um robô/veículo navegue com segurança, uma detecção precisa de áreas navegáveis é essencial. Neste trabalho, abordamos a tarefa de detecção visual de ruas onde, dada uma imagem, o objetivo é classificar cada um de seus pixels em rua ou não-rua. Ao invés de tentar derivar manualmente uma solução analítica para a tarefa, usamos aprendizado de máquina (AM) para aprendê-la a partir de um conjunto de amostras criadas manualmente. Nós utilizamos tanto modelos tradicionais (superficiais) quanto modelos profundos para a tarefa. A nossa principal contribuição em relação aos modelos tradicionais é uma forma eficiente e versátil de agregar características espacialmente distantes, fornecendo efetivamente um contexto espacial para esses modelos. Quanto aos modelos de aprendizagem profunda, propusemos uma nova arquitetura de rede neural focada no tempo de processamento e uma nova camada de rede neural, chamada camada semi-global, que fornece eficientemente um contexto global ao modelo. Toda a metodologia proposta foi avaliada no benchmark de detecção de ruas do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, alcançando, em todos os casos, resultados competitivos.

Este trabalho apresenta um novo método de detecção de obstáculos usados para navegação de um barco autônomo. O método desenvolvido é baseado em visão computacional e permite medir a distância e direção do obstáculo à câmera de video. A distância do possível obstáculo à câmera de vídeo, e o vetor de contorno predominante da imagem são os parâmetros usados para identificar os obstáculos. Imagens estereoscópicas adquiridas nas margens da lago do clube Náutico de Araraquara, usando bóias de navegação como obstáculos, foram usadas para extrair as características significantes das experiências. Para validar a experiência, foram utilizadas imagens do Reservatório do Broa (Itirapina, SP). A proposta desenvolvida mostrou ser mais eficiente que o método tradicional usando a teoria de Campos Potenciais. As imagens foram propositadamente tomadas contra o sol, onde o brilho das ondas são erroneamente indicadas como obstáculos pelo método de campos potenciais. Esta proposta filtra as ondas de forma a diminuir sua interferência no diagnóstico. / This work presents the results of new obstacle detection methods used for an autonomous boat navigation. The developed method is based on computer vision and allows to measure the distance and direction of the obstacle to the boat. The distance of the possible obstacle to the camera, and the obstacle outline predominant vector are the parameters used to identify the obstacles. Stereo images acquired from the margins of the Nautical Araraquara lake, using navigation buoys as obstacles, were used to extract the meaningful characteristics of the experiments. To validate the experiment, images from the Broa Reservoir (Itirapina, SP) where used. The developed proposal showed to be more efficient than the traditional method using the potential fields theory. The images were taken willfully against the sun, where the brightness of the waves are erroneously identified as obstacles by the method of potential fields. This method filters the waves so as to reduce its interference in the diagnosis.

O presente trabalho consistiu na padronização do ratio, definido como a razão entre o teor de sólidos solúveis (SS) e a acidez titulável (AT), no processamento em escala piloto e no estudo da vida de prateleira (VP) de caldo de cana estocado sob refrigeração. Utilizando-se um delineamento central composto rotacional, com onze formulações de caldo de cana, investigou-se o ratio da formulação que resultou em melhor aceitação sensorial, em uma ampla faixa de SS (13,1 a 25,9 ºBrix) e de AT (0,02 a 0,09 % de ácido cítrico). Determinada a melhor formulação, processaram-se três lotes de caldo de cana padronizado (L1, L2 e L3). A estabilização da bebida foi baseada na seguinte combinação de métodos térmicos e não térmicos: acidificação, pasteurização (95 ºC/ 30 s), envase asséptico em garrafas de polietileno tereftalato (PET) e estocagem refrigerada. Testes físico-químicos, microbiológicos e enzimáticos, incluindo-se a determinação da atividade da peroxidase (POD) e da polifenoloxidase (PPO) foram realizados na bebida in natura e recém-processada (tempo zero da VP). Para o estudo da VP do caldo de cana padronizado pasteurizado, as amostras, em todos os lotes processados, foram fracionadas e estocadas nas temperaturas de 4, 8, 12 e -18 ºC (controle), na ausência de luz. A estimativa de VP do produto foi fundamentada em testes microbiológicos e sensoriais. A avaliação da estabilidade microbiológica baseou-se na enumeração de bactérias e fungos psicrotróficos. Testes de escala hedônica de nove pontos para avaliação da aparência e do sabor foram empregados na análise da estabilidade sensorial. As médias da aceitação sensorial para impressão global das onze formulações não apresentaram diferença estatística (p > 0,05) entre si, nas faixas de SS e AT estudadas. Verificou-se que apenas o efeito da AT foi significativo (p < 0,05) na aceitação da bebida. A formulação escolhida para a padronização do caldo de cana foi aquela com AT equivalente a 0,09 % (pH próximo a 3,9) e 19,5 ºBrix. Para o caldo de cana padronizado pasteurizado recém-processado, os valores de pH foram inferiores a 4,4 em L1, L2 e L3. As contagens de mesófilos não ultrapassaram 50 UFC/ mL, constatando-se a ausência de coliformes termotolerantes e Salmonella em todos os lotes processados. As médias das atividades de POD e PPO foram de 2,11 U/mL e 1,03 U/mL, respectivamente. As contagens de bactérias e fungos psicrotróficos não ultrapassaram 102 UFC/ mL. As médias dos tempos de VP estimadas para as frações dos lotes estocadas a 4, 8 e 12 ºC foram equivalentes a 71, 74 e 23 dias, respectivamente. Concluiu-se que o caldo de cana foi bem aceito pela equipe de provadores, em uma ampla faixa de SS e AT. A combinação dos métodos empregados na estabilização da bebida foi eficiente na redução da atividade enzimática e da contagem microbiana. Além disso, as temperaturas de 4 e 8 ºC mostraram-se efetivas na manutenção da estabilidade da bebida, satisfazendo a uma eventual demanda do mercado consumidor pela bebida processada. / The present study consisted in standardizing the total soluble solids (SS) and titratable acidity (TA) ratio, in small scale processing and in estimating the shelf-life (SL) of sugarcane juice stored under ideal, commercial and abusive temperature conditions. A central composite rotational design with eleven formulations of sugarcane juice was used to investigate the ratio of the formulation that resulted in the best sensory acceptance in a wide range of SS (13,1 a 25,9 ºBrix) and TA (0,02 a 0,09% citric acid). Found the best formulation, three batches of standardized sugarcane juice were processed (L1, L2 and L3). The juice´s stabilization was based on the following combination of thermal and non-thermal methods: acidification, pasteurization (95 °C/30 s), aseptic filling in polyethylene terephthalate (PET) bottles and refrigerated storage. Physico-chemical, microbiological and enzymatic tests, including the determination of the peroxidase (POD) and polyphenol oxidase (PPO) activities, were performed in the fresh and freshly processed (time zero of SL) juice. For the SL study, standardized pasteurized sugarcane juice samples were stored at temperatures of 4, 8, 12 and -18 °C (control), kept in the dark. The estimate of the product´s SL was based on microbiological and sensory tests. The evaluation of the microbiological stability was based on the psychrotrophic bacteria and fungi counts. Nine-point hedonic scale tests for appearance and flavor evaluation were used in order to assess the sensory stability. The mean values of sensory acceptance, for overall impression, of the eleven formulations showed no statistical difference (p > 0.05) among them. It was found that only the effect of TA was significant (p < 0.05). The chosen formulation for sugarcane juice standardization was that one with TA 0.09 % (pH near 3.9) and SS 19.5 ºBrix. For the freshly processed standardized pasteurized juice, the pH was less than 4.4 in L1, L2 and L3. The mesophilic counts did not exceed 50 CFU/mL. The presence of coliforms at 45 ºC and Salmonella was no confirmed. The average POD and PPO activities were 2.11 U/mL and 1.03 U/mL respectively. The psychrotrophic bacteria and fungi counts did not exceed 102 CFU/mL. The juice´s SL stored at 4, 8 and 12 °C were 71, 74 and 21 days, respectively. It was concluded that the juice was well accepted in a wide range of SS and TA, and the combination of methods was effective in reducing the enzyme activity and microbial counts. Moreover, temperatures of 4 and 8 °C were proved to be effective in maintaining the sugarcane juice´s quality for a period of time compatible with the consumer market demand.

Este trabalho trata da questão de aprendizagem presente frequentemente entre estudantes do ensino médio e de um curso de Licenciatura em física: a dificuldade em empregar corretamente concepções científicas em questões que se referem a fenômenos termodinâmicos, mesmo tendo já passado pelo ensino desse conteúdo na escola. A pesquisa considera a importância de estabelecer conexões entre áreas de conhecimento complementares e essenciais para promover um ensino consistente; o resgate das raízes filosóficas da termodinâmica, fazendo emergir as estruturas que permitem a elaboração de seu arcabouço teórico em diferentes períodos históricos constitui uma base da pesquisa. Esse resgate nas aulas de física proporcionaria as condições para a emergência das potencialidades criativas dos sujeitos envolvidos no processo de ensino/aprendizagem e poderiam talvez possibilitar aos estudantes fazer uso dos conceitos científicos quando necessário. A análise das pesquisas de Kuhn sobre a conservação da energia e do conceito de obstáculo epistemológico de Bachelard reforçou nossa crença na importância de revolver o passado da ciência na busca das estruturas que sustentam a produção científica de uma época. Essas estruturas orientam a análise do corpus da pesquisa constituído pelas respostas escritas dos estudantes, para questões de termodinâmica e pelas ideias encontradas nos originais de Carnot e Clausius; o levantamento dos estruturantes, bem como as contribuições de outras pesquisas didáticas, resultam em subsídios relevantes para o planejamento de boas situações de ensino. Assim espera-se poder reverter as percepções prévias inadequadas dos estudantes em outras percepções mais amplas apoiadas nos princípios organizadores do conhecimento. / This work is concerned with a Physics learning problem that frequently appears both among secondary school students and also with scienc teaching students: the difficulty for adequately using Physics conceptions regarding to thermodynamics phenomena even after this content has been seen in their scholl activities. The research considers the importance of establishing connections between complementary knowledge areas that are essential for consistent teaching; a recall of the thermodynamical philosophical roots may favor the emergence of structures that have led to its theoretical framework in different historical periods and this has been taken as the basis for this research. This recall in Physics classes favors conditions for the emergence of a creative potential involved in the teaching/learning process and could perhaps enable students do use scientific concepts when necessary. The analysis of Kuhn\'s research on energy conservation and on Bachelard epistemological obstacle concept strengthened our belief on the importance of looking into the past of science in search of structures that sustain the scientific production of na epoch. These structures pointed towards an analysis of the research corpus a constituted by students answers and to thermodynamics questions found in Carnot\'s and Clausius\'s originals; the identification of such structures as well as work by other didactic research authors as relevant contributions for planning favorable teaching situations. Therefore it is expected that students inadequate previous conceptions may be reverted into broader perceptions based on knowledge organizing principles.

A globalização é um fenômeno que influencia na economia mundial, gerando efeitos econômicos, tecnológicos e científicos. Estes avanços impõem mudanças sociais, assim como a demanda de países menos desenvolvidos em estabelecerem alianças com países mais desenvolvidos. Nesse contexto, as Instituições de Ensino Superior também são influenciadas pela globalização, no que se refere ao ensino, propriedade intelectual, e avanço do conhecimento. Dessa forma, estas instituições precisam se preparar para a Internacionalização de Ensino Superior, que envolve adaptações no currículo, preparação de seus alunos para trabalharem e desenvolverem competências no contexto global, e a realização de parcerias para o desenvolvimento de pesquisas. Este contexto pode ser percebido, principalmente, nas escolas de Administração. Portanto, este estudo propôs analisar o processo de Internacionalização de Ensino Superior nas escolas de Administração. Para tanto, realizaram-se estudos de casos em três grandes universidades públicas: USP, UFRJ e UFMG. Para a análise deste processo optou-se por utilizar os modelos de Knight (1994) e Rudzki (1998) pelo fato de que, juntos, poderiam proporcionar uma análise abrangente do processo. Buscou-se o entendimento da internacionalização nas suas funções principais: ensino, pesquisa e extensão universitária. É interpretada, ainda, como um sinônimo de excelência e qualidade da universidade no contexto mundial, fundamentais para a pesquisa e avanço do conhecimento. Foram identificados, além desses resultados, alguns obstáculos com relação aos aspectos organizacionais das universidades. Analisou-se a importância de algumas atividades institucionais: mudança organizacional, inovação curricular, desenvolvimento pessoal e mobilidade estudantil. A partir dos resultados, concluiu-se que a Internacionalização de Ensino Superior é um processo complexo, que deve envolver a estruturação de políticas, como declarações, diretrizes e planejamentos, sendo percebida como um processo importante e que exige constante desenvolvimento organizacional. No contexto destas escolas, a inexistência de uma política formal não inviabiliza as suas iniciativas, em que são desenvolvidas de forma não institucionalizada e descentralizada, estratégias programáticas e organizacionais. Esta descentralização foi identificada como importante para a desburocratização do processo. Porém, faltam ainda, regulamentos que auxiliem na padronização das ações. Nesse sentido, as principais estratégias organizacionais abrangem o apoio da reitoria ao processo de internacionalização; a criação de plano de trabalho ou planejamento estratégico; e a criação de escritórios internacionais. Observou-se a necessidade do apoio dado pela universidade às suas unidades para a operacionalização destas ações. / Globalization is a phenomenon that influences the world economy, generating economic, technological and scientific purposes. These advances require social changes, as well as demand from less developed in establishing alliances with developed countries. In this context, Higher Education Institutions are also influenced by globalization, in relation to education, intellectual property, and advancement of knowledge. Thus, these institutions need to prepare for the Internationalisation of Higher Education, which involves adjustments in the curriculum, preparing students for work and develop skills in a global context, and establish partnerships for the development of research. This context can be perceived especially in Business Schools. Therefore, this study aimed to analyze the process of internationalization of higher education in business schools. For both, there were case studies in three major public universities: USP, UFRJ and UFMG. To analyze this case we chose to use the model Knight (1994) and Rudzki (1998) by the fact that, together, could provide a comprehensive analysis of the process. We sought the understanding of internationalization on their core functions: teaching, research and extension. It is also interpreted as a synonym for excellence and quality in the university, fundamental to the advancement of knowledge and research worldwide context. In addition to these results, some obstacles have been identified with regard to organizational aspects of universities. We analyzed the importance of some institutional activities: organizational change, curriculum innovation, staff development and student mobility. From the results, it was concluded that the internationalization of higher education is a complex process that should involve the structuring of policies such as declarations, guidelines and plans, being perceived as an important process that requires constant and organizational development. In the context of these schools, the lack of a formal policy does not preclude their initiatives, which are developed in non-institutionalized and decentralized manner, programmatic and organizational strategies. This decentralization has been identified as important to the bureaucracy of the process. However, still lacking, regulations that assist in the standardization of actions. In this sense, the key organizational strategies cover the support of the rectory to the internationalization process, the creation of the work plan or strategic planning, and the establishment of international offices. There was the need of the support given by the university to their units for the operationalization of these actions.

Este projeto de mestrado visa a pesquisa e o desenvolvimento de métodos e algoritmos, relacionados ao uso de radares, visão computacional, calibração e fusão de sensores em veículos autônomos/inteligentes para fazer a detecção de obstáculos. O processo de detecção de obstáculos se divide em três etapas, a primeira é a leitura de sinais de Radar, do LiDAR e a captura de dados da câmera estéreo devidamente calibrados, a segunda etapa é a fusão de dados obtidos na etapa anterior (Radar+câmera, Radar+LIDAR 3D), a terceira etapa é a extração de características das informações obtidas, identificando e diferenciando o plano de suporte (chão) dos obstáculos, e finalmente realizando a detecção dos obstáculos resultantes da fusão dos dados. Assim é possível diferenciar os diversos tipos de elementos identificados pelo Radar e que são confirmados e unidos aos dados obtidos por visão computacional ou LIDAR (nuvens de pontos), obtendo uma descrição mais precisa do contorno, formato, tamanho e posicionamento destes. Na tarefa de detecção é importante localizar e segmentar os obstáculos para posteriormente tomar decisões referentes ao controle do veículo autônomo/inteligente. É importante destacar que o Radar opera em condições adversas (pouca ou nenhuma iluminação, com poeira ou neblina), porém permite obter apenas pontos isolados representando os obstáculos (esparsos). Por outro lado, a câmera estéreo e o LIDAR 3D permitem definir os contornos dos objetos representando mais adequadamente seu volume, porém no caso da câmera esta é mais suscetível a variações na iluminação e a condições restritas ambientais e de visibilidade (p.ex. poeira, neblina, chuva). Também devemos destacar que antes do processo de fusão é importante alinhar espacialmente os dados dos sensores, isto e calibrar adequadamente os sensores para poder transladar dados fornecidos por um sensor referenciado no próprio sistema de coordenadas para um outro sistema de coordenadas de outro sensor ou para um sistema de coordenadas global. Este projeto foi desenvolvido usando a plataforma CaRINA II desenvolvida junto ao Laboratório LRM do ICMC/USP São Carlos. Por fim, o projeto foi implementado usando o ambiente ROS, OpenCV e PCL, permitindo a realização de experimentos com dados reais de Radar, LIDAR e câmera estéreo, bem como realizando uma avaliação da qualidade da fusão dos dados e detecção de obstáculos comestes sensores. / This masters project aims to research and develop methods and algorithms related to the use of radars, computer vision, calibration and sensor data fusion in autonomous / intelligent vehicles to detect obstacles. The obstacle detection process is divided into three stages, the first one is the reading of Radar, LiDAR signals and the data capture of the stereo camera properly calibrated, the second stage is the fusion of data obtained in the previous stage(Radar + Camera, Radar + 3D LIDAR), the third step is the extraction of characteristics of the information obtained, identifying and differentiating the support plane(ground) of the obstacles, and finally realizing the detection of the obstacles resulting from the fusion of the data. Thus it is possible to differentiate types of elements identified by the Radar and that are confirmed and united to the data obtained by computational vision or LIDAR (point cloud), obtaining amore precise description of the contour, format, size and positioning of these. During the detection task it is important to locate and segment the obstacles to later make decisions regarding the control of the autonomous / intelligent vehicle. It is important to note that Radar operates in adverse conditions (little or no light, with dust or fog), but allows only isolated points representing obstacles (sparse), where on the other hand, the stereo camera and LIDAR 3D allow to define the shapeand size of objects. As for the camera, this is more susceptible to variations in lighting and to environmental and visibility restricted conditions (eg dust, haze, rain). It is important to spatially align the sensor data, calibrating the sensors appropriately, to be able to translate data provided by a sensor referenced in the coordinate system itself to another coordinate system of another sensor or to a global coordinate system. This project was developed using the CaRINA II platform developed by the LRM Laboratory ICMC / USP São Carlos. Finally, the project was implemented using the ROS, OpenCV and PCL environments, allowing experiments with real data from Radar, LIDAR and stereo camera, as well as performing an evaluation of the quality of the data fusion and detection of obstacles with these sensors .

Made available in DSpace on 2016-07-27T13:45:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CELMA LAURINDA FREITAS COSTA.pdf: 1522303 bytes, checksum: 7a902ead673fb6e20f68605d88678a88 (MD5) Previous issue date: 2015-11-09 / This present doctoral thesis presents a reading of Bachelards epistemological and scientific thinking using six works of his: Essay on Approximate Knowledge; The New Scientific Spirit; The Formation of the Scientific Mind: Contribution to a Psychoanalysis of Objective Knowledge; The Philosophy of No: A Philosophy of The New Scientific Mind; The Applied Rationalism ; Rational Materialism. Bachelard as an epistemological of physical sciences narrates in a critical way the history of physics and chemistry from the XVIII to the XX century, passing through the alchemy and the first experiments with electricity to the Theory of Relativity of Einstein and his followers with the microphysics, the quantum physics, and wave physics. Bachelard developed the applied rationalism , while he criticized the philosophers who gave opinions without real knowledge of the object of these sciences. For him, the applied rationalism represents the relation between the reason and emotion, in other words, the theory and the practice or the matter and the scientific speech, using mathematics as basis. Employing the poliphilosophy concept, he exposed the path of physics and chemistry, going through several philosophies: realism, empiricism, positivism, simple rationalism, complex rationalism, dialectic rationalism, or surrationalism. His work shows a breaking up between the common sense or vulgar knowledge and the objective scientific knowledge, from the assertoric to the apoditic and axiomatic level in the physical sciences. Using concepts such as dialectizing and psychoanalyze , epistemological obstacles and approximate knowledge , among others, Bachelard describes the dialectical movements of physical sciences in its evolution with their ruptures and corrections, becoming a solid universal patrimony under the vigilance of the scientific community. These procedures forms what he designates as scientific education - ideas that he applies to the scholar teaching, an area where there are also epistemological and pedagogical obstacles to be overcome. Bachelard idealizes an utopian school, involving teachers, students and methods in a dialectical process of psychoanalisation and rationale similar to the scientific process. / Esta tese de doutorado apresenta uma leitura do pensamento epistemológicocientífico e pedagógico de Bachelard a partir de seis obras da sua produção epistemológica: Ensaio sobre o conhecimento aproximado; O novo espírito científico; A formação do espírito científico: contribuição para uma psicanálise do conhecimento; Filosofia do novo espírito científico: a filosofia do não; O racionalismo aplicado; O materialismo racional. Bachelard, como epistemólogo das ciências físicas, narra de modo crítico a história da física e da química do século XVIII ao XX, indo da alquimia e primeiras experiências com a eletricidade à revolução da Teoria da Relatividade, de Einstein e seguidores, com a microfísica, a física quântica e ondulatória. Criticando os filósofos por opinarem sem conhecimento sobre objetos dessas ciências, Bachelard desenvolveu o racionalismo aplicado , que representa a relação entre a razão e a experiência, ou seja, entre a teoria e a prática, ou matéria e discurso científico, com base na matemática. Com o conceito de polifilosofia, ele expõe o trajeto da física e da química, passando por diversas filosofias: realismo, empirismo, positivismo, racionalismo simples, racionalismo complexo, racionalismo dialético ou surracionalismo. Seu trabalho objetiva mostrar a ruptura entre o senso comum ou conhecimento vulgar e o conhecimento científico objetivo, indo do nível assertórico ao nível apodítico e axiomático nas ciências físicas. Com os conceitos de dialetizar e psicanalisar , de obstáculos epistemológicos e conhecimento aproximado , e outros, ele descreve o movimento dialético das ciências físicas em sua evolução, com rupturas e retificações, tornando-se um sólido patrimônio universal sob a vigilância da comunidade científica. Todo esse processo constitui o que ele designa de educação científica ideias que ele aplica ao ensino escolar, onde também há obstáculos epistemológicos e pedagógicos a serem superados. Bachelard idealiza uma escola utópica, envolvendo professores, alunos e métodos, em um processo dialético de psicanalisação e racionalidade, à semelhança do processo científico.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:42:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gislalaine Rocio Rocha.pdf: 2576794 bytes, checksum: 7cbd133f16ddb7b4ea670aec655b062b (MD5) Previous issue date: 2009-12-22 / This is the Decade of Water, celebrated within 2005 and 1015. Time to rethink and redefine values, as it is not any secret that all environmental issues have been deeply discussed, a general agreement of determining that the urgency in having repairing measures in order to avoid degradation and foment the Planet Natural Resources preservation requires the capacity of governments, companies and civil society, acting together and articulated. In 8th January 1997, it was implemented an integrated management systems of the Hydric resources fundamented in State Legislations and in the Law n.9.433. Through this Law, water became a public domain asset and a limited natural resource, having economic value, putting in evidence that all society, the government and the companies should understand it as a public asset, finite and of economic value. Under these conceptions, this study is based on the proposition of this Law, which induces the State, civil society and companies to articulate and join in a sustainable project regarding the use of water, considering economic, social, political and cultural aspects, done from local factors and its interaction and adequacy. Therefore, the aim of this study is to identify the obstacles which contribute to the difficulty of charging the use of water, as the Law 9.433/1997 states, under the State apparatus which promotes the public policies, seeking to answer to the question: “Are the obstacles which impede the wide and effective implementation of charging for the use of water related to the system of formation and action methods of the members of the River Basin Committees?”. To reach such purpose, it was necessary an interdisciplinary study of the natural sciences and cultural sciences, involving Hidrology, Politics, Economics, Society, Law and History. It has been adopted as a theorical framework the Complexity Theory, which has as one of its great exponents Morin, having chosen the documental study, bibliographic research, being this study conducted by the deductive and analytic method and by the approach of qualitative research. Having the theorical and documental knowledge about the economic value of water, it was investigated the effectiveness of Law n. 9.433/97, noticing how little it has been applied in Brazilian States. Only three out of the 26 existing in Brazil are making a charge, besides, the companies which would generate a higher value for the charging of use of water are those responsible for the Basic Sanitation. Being limited in the State of Paraná and delimiting the research at SANEPAR, it has been found out that the path to be walked is long for the effectiveness of the mentioned Law. The positioning of SANEPAR managers, linked to the slowness of decisions of the members of the River Basin Committees goes upon a burocratic and inefficient process. Such situation was analyzed regarding the conceptions of Max Weber about burocracy as Power tool, taking into account that the attachment between the Democratic State of Law and the environmental issue faces the obstacles created by burocracy in the mechanisms of participative action in the River Basin Committees. / Esta é a Década da Água, comemorada no período 2005 a 2015. Momento de repensar e redefinir valores, pois não é segredo que as questões ambientais estão sendo discutidas com veemência nos últimos tempos, um consenso geral de determinar que a urgência de medidas reparadoras para evitar a degradação e fomentar a preservação dos recursos naturais do planeta requer a capacidade de governos, empresas e sociedade civil organizada atuarem de forma articulada e integrada. Em 8 de janeiro de 1997 houve a implantação de um sistema integrado de gestão dos recursos hídricos fundamentada em legislações estaduais e na Lei n. 9.433. Por esta lei a água passou a ser um bem de domínio público e um recurso natural limitado, dotado de valor econômico, evidenciando que toda a sociedade, o governo e as empresas devem entendê-la como um bem público, finito e de valor econômico. Sob estas concepções, este estudo está embasado na proposição desta lei que induz ao Estado, sociedade civil e empresas articularem-se e integrarem-se em um projeto sustentável quanto ao uso da água considerando aspectos econômicos, sociais, políticos e culturais, elaborado a partir dos fatores locais e de sua interação e adequação. Objetivou-se, então, com este estudo, identificar os obstáculos que contribuem para dificultar a cobrança pelo uso da água previsto na Lei 9.433/1997, sob a luz do aparato estatal que promove as políticas públicas, buscando responder à problemática: “os obstáculos que impedem a ampla e efetiva implantação da cobrança pelo uso da água estão relacionados com o sistema de formação e métodos de ações dos membros dos Comitês da Bacia Hidrográfica?”. Para atingir tal finalidade, foi necessário um estudo interdisciplinar das ciências naturais e ciências da cultura, envolvendo: hidrologia, política, economia, sociedade, direito e história. Adotou-se como marco teórico a Teoria da Complexidade que tem como um dos seus grandes expoentes Edgar Morin, tendo-se optado pelo estudo documental, pesquisa bibliográfica, sendo, o estudo conduzido pelo método dedutivo e analítico pela abordagem da pesquisa qualitativa. De posse do conhecimento teórico e documental sobre o valor econômico da água, foi investigada a efetividade da Lei n.9.433/97, percebendo o quão pouco ela tem sido aplicada nos estados brasileiros. Somente 3 Estados dos 26 existentes no Brasil estão realizando esta cobrança, além de que as empresas que gerariam maior valor pela cobrança do uso da água são aquelas responsáveis pelo saneamento básico. Detendo-se no Estado do Paraná e delimitando a pesquisa na SANEPAR, foi constatado ser longo o caminho a percorrer para a efetividade da mencionada lei. O posicionamento dos gestores da SANEPAR aliados à morosidade das decisões dos integrantes do Comitê da Bacia Hidrográfica do Paraná vai de encontro a um processo burocrático e ineficaz. Tal situação foi abordada segundo as concepções de Max Weber sobre burocracia como instrumento de poder, levando à conclusão que o vínculo entre Estado Democrático de Direito e a questão ambiental depara-se com obstáculos criados pela burocracia nos mecanismos de atuação participativa nos comitês da bacia hidrográfica.

Coordenação de robôs móveis é um tópico importante de pesquisa dado que existem tarefas que podem ser desenvolvidas de forma mais eficiente e com menor custo por um grupo de robôs do que por um só robô. Nesta dissertação é apresentado um estudo sobre coordenação de robôs móveis para o problema de navegação em ambientes externos. Para isso, foi desenvolvido um sistema de localização utilizando os dados de odometria e do receptor GPS, e um sistema de desvio de obstáculos para planejar a trajetória livre de obstáculos. Os movimentos coordenados foram realizados em função de um líder e qualquer robô da formação pode assumir a liderança. A liderança é assumida pelo robô que ultrapassar a distância mínima a um obstáculo. Movimentos estáveis são gerados através de uma lei de controle descentralizada baseada nas coordenadas dos robôs. Para garantir a estabilidade da formação quando há alternância de líder ou remoção de robôs, foi feito controle tolerante a falhas para um grupo de robôs móveis. O controle tolerante a falhas é baseado em controle H \'INFINITO\' por realimentação da saída de sistemas lineares sujeitos a saltos Markovianos para garantir a estabilidade da formação quando um dos robôs é perdido durante o movimento coordenado. Os resultados do sistema de localização mostram que o uso de filtro robusto para a fusão de dados produz uma melhor estimativa da posição do robô móvel. Os resultados também mostram que o sistema de desvio de obstáculos é capaz de gerar uma trajetória livre de obstáculos em ambientes desconhecidos. E por fim, os resultados do sistema de coordenação mostram que o grupo de robôs mantém a formação desejada percorrendo a trajetória de referência na presença de distúrbios ou quando um robô sai da formação. / Coordination of mobile robots is an important topic of research because there are tasks that may be too difficult for a single robot to perform alone, these tasks can be performed more efficiently and cheaply by a group of mobile robots. This dissertation presents a study on the coordination of mobile robots to the problem of navigation in outdoor environments. To solve this problem, a localization system using data from odometry and GPS receiver, and an obstacle avoidance system to plan the collision-free trajectory, were developed. The coordinated motions are performed by the robots that follow a leader, and any robot of the formation can assume the leadership. The leadership is assumed by a robot when it exceeds the threshold distance to an obstacle. Stable motions are generated by a decentralized control law based on the robots coordinates. To ensure the stability formation when there is alternation of leader or one of the robots is removed, we made a fault tolerant control for a group of mobile robots. The fault tolerant approach is based on output feedback H \'INFINITE\' control of Markovian jump linear systems to ensure stability of the formation when one of the robots is lost during the coordinated motion. The results of the localization system show that the use of robust filter for data fusion produces a better estimation of the mobile robots position. The results also show that the obstacle avoidance system is capable of generating a path free from obstacles in unknown environments. Finally, the results of the coordination system show that the group of robots maintain the desired formation along the reference trajectory in the presence of disturbance or removal of one of them.