O presente trabalho teve como objetivo apresentar uma metodologia que permita encontrar o posicionamento e rastrear as diferentes localizações de um suíno em uma baia, utilizando o valor do Receiver Signal Strenght Indicator (RSSI), entre o dispositivo móvel (suíno) e três dispositivos fixos, e uma Rede Neural Artificial do tipo Perceptron Multicamadas (PMC), responsável por interpretar os sinais RSSI e transformá-los em valores conhecidos, como em um plano cartesiano, com coordenadas no eixo X e eixo Y. A região de teste foi dividida em 289 pontos, sendo 286 utilizados para coleta de dados e para o treinamento da rede PMC. Para cada ponto, foram armazenados a sua posição dentro da baia e o valor RSSI entre o dispositivo móvel e os três dispositivos fixos. O processo foi repetido para 8 pontos escolhidos aleatoriamente dentro do espaço de teste e inseridos como entradas na rede PMC. Após treinamentos e operações realizadas com diversas arquiteturas foi possível concluir que àquela dotada de 10 neurônios na camada intermediária consistiu na melhor alternativa, cujos resultados de monitoramento e rastreamento das posições do dispositivo móvel foram encontradas com valores aceitáveis de exatidão. / This paper aims to present a methodology to find the positioning and tracking of the different locations of a pig in a stall, using the value of the Receiver Signal Strength Indicator (RSSI), between the mobile device (pig) and three devices fixed, and an Artificial Neural Network Multilayer Perceptron (MLP), responsible for interpreting the RSSI signals and turning them into known values, such as on a Cartesian plane, with coordinates on X axis and Y axis. The test region was divided into 289 points, with 286 points used for data collection and training of PMC network, and for each point, it was stored its position inside the stall and its RSSI value between the mobile devices and the three fixed. The process was repeated for 8 points chosen randomly within the space of test and entered as inputs into the PMC network. After training and operations with various architectures it was concluded that the architecture with 10 neurons in the hidden layer was the best alternative, whose the results of monitoring and tracking the positions of mobile device were found with acceptable accuracy.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um algoritmo baseado em redes neurais para o reconhecimento facial. O algoritmo contém dois módulos principais, um módulo para a extração de características e um módulo para o reconhecimento facial, sendo aplicado sobre imagens digitais nas quais a face foi previamente detectada. O método utilizado para a extração de características baseia-se na aplicação de assinaturas horizontais e verticais para localizar os componentes faciais (olhos e nariz) e definir a posição desses componentes. Como entrada foram utilizadas imagens faciais de três bancos distintos: PICS, ESSEX e AT&T. Para esse módulo, a média de acerto foi de 86.6%, para os três bancos de dados. No módulo de reconhecimento foi utilizada a arquitetura perceptron multicamadas (MLP), e para o treinamento dessa rede foi utilizado o algoritmo de aprendizagem backpropagation. As características faciais extraídas foram aplicadas nas entradas dessa rede neural, que realizou o reconhecimento da face. A rede conseguiu reconhecer 97% das imagens que foram identificadas como pertencendo ao banco de dados utilizado. Apesar dos resultados satisfatórios obtidos, constatou-se que essa rede não consegue separar adequadamente características faciais com valores muito próximos, e portanto, não é a rede mais eficiente para o reconhecimento facial / This research presents a facial recognition algorithm based in neural networks. The algorithm contains two main modules: one for feature extraction and another for face recognition. It was applied in digital images from three database, PICS, ESSEX and AT&T, where the face was previously detected. The method for feature extraction was based on previously knowledge of the facial components location (eyes and nose) and on the application of the horizontal and vertical signature for the identification of these components. The mean result obtained for this module was 86.6% for the three database. For the recognition module it was used the multilayer perceptron architecture (MLP), and for training this network it was used the backpropagation algorithm. The extracted facial features were applied to the input of the neural network, that identified the face as belonging or not to the database with 97% of hit ratio. Despite the good results obtained it was verified that the MLP could not distinguish facial features with very close values. Therefore the MLP is not the most efficient network for this task

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-07T17:28:53Z No. of bitstreams: 1 karenbragaenes.pdf: 607859 bytes, checksum: f7907cc35c012dd829a223c7d46a7e6b (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-24T13:13:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 karenbragaenes.pdf: 607859 bytes, checksum: f7907cc35c012dd829a223c7d46a7e6b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-24T13:13:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 karenbragaenes.pdf: 607859 bytes, checksum: f7907cc35c012dd829a223c7d46a7e6b (MD5) Previous issue date: 2016-01-08 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Recentemente, abordagens baseadas em ensemble de classificadores têm sido bastante exploradas por serem uma alternativa eficaz para a construção de classificadores mais acurados. A melhoria da capacidade de generalização de um ensemble está diretamente relacionada à acurácia individual e à diversidade de seus componentes. Este trabalho apresenta duas contribuições principais: um método ensemble gerado pela combinação de Perceptrons balanceados e um método para geração de uma hipótese equivalente ao voto majoritário de um ensemble. Para o método ensemble, os componentes são selecionados por medidas de diversidade, que inclui a introdução de uma medida de dissimilaridade, e avaliados segundo a média e o voto majoritário das soluções. No caso de voto majoritário, o teste de novas amostras deve ser realizado perante todas as hipóteses geradas. O método para geração da hipótese equivalente é utilizado para reduzir o custo desse teste. Essa hipótese é obtida a partir de uma estratégia iterativa de redução do espaço de versões. Um estudo experimental foi conduzido para avaliação dos métodos propostos. Os resultados mostram que os métodos propostos são capazes de superar, na maior parte dos casos, outros algoritmos testados como o SVM e o AdaBoost. Ao avaliar o método de redução do espaço de versões, os resultados obtidos mostram a equivalência da hipótese gerada com a votação de um ensemble de Perceptrons balanceados. / Recently, ensemble learning theory has received much attention in the machine learning community, since it has been demonstrated as a great alternative to generate more accurate predictors with higher generalization abilities. The improvement of generalization performance of an ensemble is directly related to the diversity and accuracy of the individual classifiers. In this work, we present two main contribuitions: we propose an ensemble method by combining Balanced Perceptrons and we also propose a method for generating a hypothesis equivalent to the majority voting of an ensemble. Considering the ensemble method, we select the components by using some diversity strategies, which include a dissimilarity measure. We also apply two strategies in view of combining the individual classifiers decisions: majority unweighted vote and the average of all components. Considering the majority vote strategy, the set of unseen samples must be evaluate towards the generated hypotheses. The method for generating a hypothesis equivalent to the majority voting of an ensemble is applied in order to reduce the costs of the test phase. The hypothesis is obtained by successive reductions of the version space. We conduct a experimental study to evaluate the proposed methods. Reported results show that our methods outperforms, on most cases, other classifiers such as SVM and AdaBoost. From the results of the reduction of the version space, we observe that the genareted hypothesis is, in fact, equivalent to the majority voting of an ensemble.

L’objectif de ces travaux de doctorat est de développer un modèle prédictif capable de prévoir correctement les concentrations en polluants du jour pour le lendemain en Corse. Nous nous sommes intéressés aux PM10 et à l’ozone, les deux polluants les plus problématiques sur l’île. Le modèle devait correspondre aux contraintes d’un usage opérationnel au sein d’une petite structure, comme Qualitair Corse, l’association locale de surveillance de la qualité de l’air.La prévision a été réalisée à l’aide de réseaux de neurones artificiels. Ces modèles statistiques offrent une grande précision tout en nécessitant peu de ressources informatiques. Nous avons choisi le Perceptron MultiCouche (PMC), avec en entrée à la fois des mesures de polluants, des mesures météorologiques, et des sorties de modèles de chimie-transport (CHIMERE via la plate-forme AIRES) et de modèles météorologiques (AROME).La configuration des PMC a été optimisée avant leur apprentissage automatique, en conformité avec le principe de parcimonie. Pour en améliorer les performances, une étude de sélection de variables a été au préalable menée. Nous avons comparé l’usage d’algorithmes génétiques, de recuits simulés et d’analyse en composantes principales afin d’optimiser le choix des variables d’entrées. L’élagage du PMC a été également mis en œuvre.Nous avons ensuite proposé un nouveau type de modèle hybride, combinaison d’un classifieur et de plusieurs PMC, chacun spécialisé sur un régime météorologique particulier. Ces modèles, qui demandent un large historique de données d’apprentissage, permettent d’améliorer la prévision des valeurs extrêmes et rares, correspondant aux pics de pollution. La classification non-supervisée a été menée avec des cartes auto-organisatrices couplées à l’algorithme des k-means, ainsi que par classification hiérarchique ascendante. L’analyse de sensibilité à été menée grâce à l’usage de courbes ROC.Afin de gérer les jeux de données utilisés, de mener les expérimentations de manière rigoureuse et de créer les modèles destinés à l’usage opérationnel, nous avons développé l’application « Aria Base », fonctionnant sous Matlab à l’aide de la Neural Network Toolbox.Nous avons également développé l’application « Aria Web » destinée à l’usage quotidien à Qualitair Corse. Elle est capable de mener automatiquement les prévisions par PMC et de synthétiser les différentes informations qui aident la prévision rendues disponibles sur internet par d’autres organismes. / The objective of this doctoral work is to develop a forecasting model able to correctly predict next day pollutant concentrations in Corsica. We focused on PM10 and ozone, the two most problematic pollutants in the island. The model had to correspond to the constraints of an operational use in a small structure like Qualitair Corse, the local air quality monitoring association.The prediction was performed using artificial neural networks. These statistical models offer a great precision while requiring few computing resources. We chose the MultiLayer Perceptron (MLP), with input data coming from pollutants measurements, meteorological measurements, chemical transport model (CHIMERE via AIRES platform) and numerical weather prediction model (AROME).The configuration of the MLP was optimized prior to machine learning, in accordance with the principle of parsimony. To improve forecasting performances, we led a feature selection study. We compared the use of genetic algorithms, simulated annealing and principal component analysis to optimize the choice of input variables. The pruning of the MLP was also implemented.Then we proposed a new type of hybrid model, combination of a classification model and various MLPs, each specialized on a specific weather pattern. These models, which need large learning datasets, allow an improvement of the forecasting for extreme and rare values, corresponding to pollution peaks. We led unsupervised classification with self organizing maps coupled with k-means algorithm, and with hierarchical ascendant classification. Sensitivity analysis was led with ROC curves.We developed the application “Aria Base” running with Matlab and its Neural Network Toolbox, able to manage our datasets, to lead rigorously the experiments and to create operational models.We also developed the application “Aria Web” to be used daily by Qualitair Corse. It is able to lead automatically the prevision with MLP, and to synthesize forecasting information provided by other organizations and available on the Internet.

Les systèmes de traduction statistique à base de segments traduisent les phrases un segment à la fois, en plusieurs étapes. À chaque étape, ces systèmes ne considèrent que très peu d’informations pour choisir la traduction d’un segment. Les scores du dictionnaire de segments bilingues sont calculés sans égard aux contextes dans lesquels ils sont utilisés et les modèles de langue ne considèrent que les quelques mots entourant le segment traduit.Dans cette thèse, nous proposons un nouveau modèle considérant la phrase en entier lors de la sélection de chaque mot cible. Notre modèle d’intégration du contexte se différentie des précédents par l’utilisation d’un ppc (perceptron à plusieurs couches). Une propriété intéressante des ppc est leur couche cachée, qui propose une représentation alternative à celle offerte par les mots pour encoder les phrases à traduire. Une évaluation superficielle de cette représentation alter- native nous a montré qu’elle est capable de regrouper certaines phrases sources similaires même si elles étaient formulées différemment. Nous avons d’abord comparé avantageusement les prédictions de nos ppc à celles d’ibm1, un modèle couramment utilisé en traduction. Nous avons ensuite intégré nos ppc à notre système de traduction statistique de l’anglais vers le français. Nos ppc ont amélioré les traductions de notre système de base et d’un deuxième système de référence auquel était intégré IBM1. / Phrase-based statistical machine translation systems translate source sentences one phrase at a time, conditioning the choice of each phrase on very little information. Bilingual phrase table scores are computed regardless of the context in which the phrases are used and language models only look at few words surrounding the target phrases. In this thesis, we propose a novel model to predict words that should appear in a translation given the source sentence as a whole. Our model differs from previous works by its use of mlp (multilayer perceptrons). Our interest in mlp lies in their hidden layer that encodes source sentences in a representation that is only loosely tied to words. We observed that this hidden layer was able to cluster some sentences having similar translations even if they were formulated differently. In a first set of experiments, we compared favorably our mlp to ibm1, a well known model in statistical machine translation. In a second set of experiments, we embedded our ppc in our English to French statistical machine translation system. Our MLP improved translations quality over our baseline system and a second system embedding an IBM1 model.

A busca progressiva no espaço de estados é uma das abordagens mais populares de Planejamento Automatizado. O desempenho dos algoritmos de busca progressiva é influenciado pela heurística independente de domínio utilizada para guiá-lo. Nesse contexto, o foco do presente trabalho consiste em investigar técnicas de aprendizado de máquina supervisionadas que possibilitaram agregar à heurística do plano relaxado, comumente utilizada em abordagens atuais de planejamento, informações sobre o domínio em questão que viessem a ser úteis ao algoritmo de busca. Essas informações foram representadas por meio de um espaço de características do problema de planejamento e uma rede neural MLP foi aplicada para estimar uma nova função heurística para guiar a busca por meio de um processo de regressão não linear. Uma vez que o conjunto de características disponíveis para a construção da nova função heurística é grande, foi necessário a definição de um processo de seleção de características capaz de determinar qual conjunto de características de entrada da rede resultaria em melhor desempenho para o modelo de regressão. Portanto, para a seleção de características, aplicou-se uma abordagem de algoritmos genéticos. Como principal resultado, tem-se uma análise comparativa do desempenho entre a utilização da heurística proposta neste trabalho e a utilização da heurística do plano relaxado para guiar o algoritmo de busca na tarefa de planejamento. Para a análise empírica foram utilizados domínios de diferentes complexidades disponibilizados pela Competições Internacionais de Planejamento. Além dos resultados empíricos e análises comparativas, as contribuições deste trabalho envolvem o desenvolvimento de um novo planejador independente de domínio, denominado LearnInPlanner. Esse planejador utiliza a nova função heurística estimada por meio do processo de aprendizado e o algoritmo de Busca Gulosa para solucionar os problemas de planejamento. / The forward state-space search is one of the most popular Automated Planning approaches. The performance of forward search algorithms is affected by the domain-independent heuristic being used. In this context, the focus of this work consisted on investigating techniques of supervised machine learning that make possible to agregate to the relaxed plan heuristic, commonly used in current planning approaches, information about the domain which could be useful to the search algorithm. This information has been represented through a feature space of planning problem and a MLP neural network has been applied to estimate a new heuristic function for guiding the search through a non-linear regression process. Once the set of features available for the construction of the new heuristic function is large, it was necessary to define a feature selection process capable of determining which set of neural network input features would result in the best performance for the regression model. Therefore, for selecting features, an approach of genetic algorithms has been applied. As the main result, one has obtained a comparative performance analysis between the use of heuristic proposed in this work and the use of the relaxed plan heuristic to guide the search algorithm in the planning task. For the empirical analysis were used domains with different complexities provided by the International Planning Competitions. In addition to the empirical results and comparative analysis, the contributions of this work involves the development of a new domain-independent planner, named LearnInPlanner. This planner uses the new heuristic function estimated by the learning process and the Greedy Best-First search algorithm to solve planning problems.

O reconhecimento de expressões faciais é uma área de interesse da ciência da computação e tem sido um atrativo para pesquisadores de diferentes áreas, pois tem potencial para promover o desenvolvimento de diferentes tipos de aplicações. Reconhecer automaticamente essas expressões tem se tornado um objetivo, principalmente na área de análise do comportamento humano. Especialmente para estudo das línguas de sinais, a análise das expressões faciais é importante para a interpretação do discurso, pois é o elemento que permite expressar informação prosódica, suporta o desenvolvimento da estrutura gramatical e semântica da língua, e ajuda na formação de sinais com outros elementos básicos da língua. Nesse contexto, as expressões faciais são chamadas de expressões faciais gramaticais e colaboram na composição no sentido semântico das sentenças. Entre as linhas de estudo que exploram essa temática, está aquela que pretende implementar a análise automática da língua de sinais. Para aplicações com objetivo de interpretar línguas de sinais de forma automatizada, é preciso que tais expressões sejam identificadas no curso de uma sinalização, e essa tarefa dá-se é definida como segmentação de expressões faciais gramaticais. Para essa área, faz-se útil o desenvolvimento de uma arquitetura capaz de realizar a identificação de tais expressões em uma sentença, segmentando-a de acordo com cada tipo diferente de expressão usada em sua construção. Dada a necessidade do desenvolvimento dessa arquitetura, esta pesquisa apresenta: uma análise dos estudos na área para levantar o estado da arte; a implementação de algoritmos de reconhecimento de padrões usando Multilayer Perceptron e misturas de especialistas para a resolução do problema de reconhecimento da expressão facial; a comparação desses algoritmos reconhecedores das expressões faciais gramaticais usadas na concepção de sentenças na Língua Brasileira de Sinais (Libras). A implementação e teste dos algoritmos mostraram que a segmentação automática de expressões faciais gramaticais é viável em contextos dependentes do usuários. Para contextos independentes de usuários, o problema de segmentação de expressões faciais representa um desafio que requer, principalmente, a organização de um ambiente de aprendizado estruturado sobre um conjunto de dados com volume e diversidade maior do que os atualmente disponíveis / The recognition of facial expressions is an area of interest in computer science and has been an attraction for researchers in different fields since it has potential for development of different types of applications. Automatically recognizing these expressions has become a goal primarily in the area of human behavior analysis. Especially for the study of sign languages, the analysis of facial expressions represents an important factor for the interpretation of discourse, since it is the element that allows expressing prosodic information, supports the development of the grammatical and semantic structure of the language, and eliminates ambiguities between similar signs. In this context, facial expressions are called grammatical facial expressions. These expressions collaborate in the semantic composition of the sentences. Among the lines of study that explore this theme is the one that intends to implement the automatic analysis of sign language. For applications aiming to interpret signal languages in an automated way, it is necessary that such expressions be identified in the course of a signaling, and that task is called \"segmentation of grammatical facial expressions\'\'. For this area, it is useful to develop an architecture capable of performing the identification of such expressions in a sentence, segmenting it according to each different type of expression used in its construction. Given the need to develop this architecture, this research presents: a review of studies already carried out in the area; the implementation of pattern recognition algorithms using Multilayer Perceptron and mixtures of experts to solve the facial expression recognition problem; the comparison of these algorithms as recognizers of grammatical facial expressions used in the conception of sentences in the Brazilian Language of Signs (Libras). The implementation and tests carried out with such algorithms showed that the automatic segmentation of grammatical facial expressions is practicable in user-dependent contexts. Regarding user-independent contexts, this is a challenge which demands the organization of a learning environment structured on datasets bigger and more diversified than those current available

Graças aos avanços tecnológicos nas áreas da computação, eletrônica embarcada e mecatrônica a robótica está cada vez mais presente no cotidiano da pessoas. Nessas últimas décadas, uma infinidade de ferramentas e métodos foram desenvolvidos no campo da Robótica Móvel. Um exemplo disso são os sistemas inteligentes embarcados nos veículos de passeio. Tais sistemas auxiliam na condução através de sensores que recebem informações do ambiente e algoritmos que analisam os dados e tomam decisões para realizar uma determinada tarefa, como por exemplo estacionar um carro. Este trabalho tem por objetivo apresentar estudos realizados no desenvolvimento de um controlador inteligente capaz de estacionar um veículo simulado em vagas paralelas, na qual seja possível entrar com uma única manobra. Para isso, foi necessário realizar estudos envolvendo a modelagem de ambientes, cinemática veicular e sensores, os quais foram implementados em um ambiente de simulação desenvolvido em C# com o Visual Studio 2008. Em seguida é realizado um estudo sobre as três etapas do estacionamento, que consistem em procurar uma vaga, posicionar o veículo e manobrá-lo. Para realizar a manobra foi adotada a trajetória em S desenvolvida e muito utilizada em outros trabalhos encontrados na literatura da área. A manobra consiste em posicionar corretamente duas circunferências com um raio de esterçamento do veículo. Sendo assim, foi utilizado um controlador robusto baseado em aprendizado supervisionado utilizando Redes Neurais Artificiais (RNA), pois esta abordagem apresenta grande robustez com relação à presença de ruídos no sistema. Este controlador recebe dados de dois sensores laser (um fixado na frente do veículo e o outro na parte traseira), da odometria e de orientação de um sensor inercial. Os dados adquiridos desses sensores e a etapa da manobra em que o veículo está, servem de entrada para o controlador. Este é capaz de interpretar tais dados e responder a esses estímulos de forma correta em aproximadamente 99% dos casos. Os resultados de treinamento e de simulação se mostraram muito satisfatórios, permitindo que o carro controlador pela RNA pudesse estacionar corretamente em uma vaga paralela. / Thanks to technological advances in the fields of computer science, embedded electronics and mechatronics, robotics is increasingly more present in people\'s lives. On the past few decades a great variety of tools and methods were developed in the Mobile Robotics field, e.g. the passenger vehicles with smart embedded systems. Such systems help drivers through sensors that acquire information from the surrounding environment and algorithms which process this data and make decisions to perform a task, like parking a car. This work aims to present the studies performed on the development of a smart controller able to park a simulated vehicle in parallel parking spaces, where a single maneuver is enough to enter. To accomplish this, studies involving the modeling of environments, vehicle kinematics and sensors were conducted, which were implemented in a simulated environment developed in C# with Visual Studio 2008. Next, a study about the three stages of parking was carried out, which consists in looking for a slot, positioning the vehicle and maneuvering it. The \"S\" trajectory was adopted and developed to maneuver the vehicle, since it is well known and highly used in related works found in the literature of this field. The maneuver consists in the correct positioning of two circumferences with the possible steering radius of the vehicle. For this task, a robust controller based on supervised learning using Artificial Neural Networks (ANN) was employed, since this approach has great robustness regarding the presence of noise in the system. This controller receives data from two laser sensors (one attached on the front of the vehicle and the other on the rear), from the odometry and from the inertial orientation sensor. The data acquired from these sensors and the current maneuver stage of the vehicle are the inputs of the controller, which interprets these data and responds to these stimuli in a correct way in approximately 99% of the cases. The results of the training and simulation were satisfactory, allowing the car controlled by the ANN to correctly park in a parallel slot.

Graças aos avanços tecnológicos nas áreas da computação, eletrônica embarcada e mecatrônica a robótica está cada vez mais presente no cotidiano da pessoas. Nessas últimas décadas, uma infinidade de ferramentas e métodos foram desenvolvidos no campo da Robótica Móvel. Um exemplo disso são os sistemas inteligentes embarcados nos veículos de passeio. Tais sistemas auxiliam na condução através de sensores que recebem informações do ambiente e algoritmos que analisam os dados e tomam decisões para realizar uma determinada tarefa, como por exemplo estacionar um carro. Este trabalho tem por objetivo apresentar estudos realizados no desenvolvimento de um controlador inteligente capaz de estacionar um veículo simulado em vagas paralelas, na qual seja possível entrar com uma única manobra. Para isso, foi necessário realizar estudos envolvendo a modelagem de ambientes, cinemática veicular e sensores, os quais foram implementados em um ambiente de simulação desenvolvido em C# com o Visual Studio 2008. Em seguida é realizado um estudo sobre as três etapas do estacionamento, que consistem em procurar uma vaga, posicionar o veículo e manobrá-lo. Para realizar a manobra foi adotada a trajetória em S desenvolvida e muito utilizada em outros trabalhos encontrados na literatura da área. A manobra consiste em posicionar corretamente duas circunferências com um raio de esterçamento do veículo. Sendo assim, foi utilizado um controlador robusto baseado em aprendizado supervisionado utilizando Redes Neurais Artificiais (RNA), pois esta abordagem apresenta grande robustez com relação à presença de ruídos no sistema. Este controlador recebe dados de dois sensores laser (um fixado na frente do veículo e o outro na parte traseira), da odometria e de orientação de um sensor inercial. Os dados adquiridos desses sensores e a etapa da manobra em que o veículo está, servem de entrada para o controlador. Este é capaz de interpretar tais dados e responder a esses estímulos de forma correta em aproximadamente 99% dos casos. Os resultados de treinamento e de simulação se mostraram muito satisfatórios, permitindo que o carro controlador pela RNA pudesse estacionar corretamente em uma vaga paralela. / Thanks to technological advances in the fields of computer science, embedded electronics and mechatronics, robotics is increasingly more present in people\'s lives. On the past few decades a great variety of tools and methods were developed in the Mobile Robotics field, e.g. the passenger vehicles with smart embedded systems. Such systems help drivers through sensors that acquire information from the surrounding environment and algorithms which process this data and make decisions to perform a task, like parking a car. This work aims to present the studies performed on the development of a smart controller able to park a simulated vehicle in parallel parking spaces, where a single maneuver is enough to enter. To accomplish this, studies involving the modeling of environments, vehicle kinematics and sensors were conducted, which were implemented in a simulated environment developed in C# with Visual Studio 2008. Next, a study about the three stages of parking was carried out, which consists in looking for a slot, positioning the vehicle and maneuvering it. The \"S\" trajectory was adopted and developed to maneuver the vehicle, since it is well known and highly used in related works found in the literature of this field. The maneuver consists in the correct positioning of two circumferences with the possible steering radius of the vehicle. For this task, a robust controller based on supervised learning using Artificial Neural Networks (ANN) was employed, since this approach has great robustness regarding the presence of noise in the system. This controller receives data from two laser sensors (one attached on the front of the vehicle and the other on the rear), from the odometry and from the inertial orientation sensor. The data acquired from these sensors and the current maneuver stage of the vehicle are the inputs of the controller, which interprets these data and responds to these stimuli in a correct way in approximately 99% of the cases. The results of the training and simulation were satisfactory, allowing the car controlled by the ANN to correctly park in a parallel slot.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigo Viecheneski.pdf: 2517433 bytes, checksum: edab7bfbbad98ea4871ef9dbb71009d3 (MD5) Previous issue date: 2012-09-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation presents the development of a computational system called System for Treatment of Agrometeorological weather Series (STST Agrometeorológicas), with the objective of treating agrometeorological data in order to correct time weather. For the development of the study some data were collected from the agrometeorological stations, provided by Fundação ABC. The stations were located in the state of Paraná, in the cities of Ponta Grossa (long - 49.95025733, lat - 25.30156819) and Castro (long -49.8672, lat -24.6752). The computational system that has been suggested made use of the technology of Artificial Neural Networks on the type of Multilayer Perceptron and the backpropagation training algorithm of backpropagation error. It was developed with the Object Pascal programming language, using the integrated development environment Embarcadero Delphi 2009. To validate the proposed method we conducted six case studies, and the one which presented the best result for agrometeorological variable average temperature was the first case study of Castro's weather station, with a hit percentage between the treated registers and the registers without failure of 96.5%, a Pearson correlation coefficient of 0.98 and a simple average of the errors obtained from the training the neural network of 0.026406. The average errors of the neural networks was calculated between the values of errors obtained in each training during a period of correction failure. For the agrometeorological variable relative humidity, the best result was found in the case study 5 of Castro’s weather station, with a hit percentage of 95.7%, a Pearson correlation coefficient of 0.97 and the simple average of the errors obtained from the training the neural network of 0,094298. Given this context, it was revealed that the STST Agrometeorological is a viable alternative in the treatment of meteorological variables such as temperature and relative humidity, since there were results with hit percentage greater than 95% in the treatments of fails of the weather series studied. / Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um sistema computacional deno-minado Sistema para Tratamento de Séries Temporais Agrometeorológicas (STST Agrometeorológicas), com o objetivo de tratar dados agrometeorológicos visando a correção de séries temporais. Para o desenvolvimento dos estudos foram utilizados dados de estações agrometeorológicas disponibilizados pela Fundação ABC, situa-da no estado do Paraná, nas cidades de Ponta Grossa (long -49.95025733, lat -25.30156819) e Castro (long -49.8672, lat -24.6752). O sistema computacional pro-posto fez uso da tecnologia de Redes Neurais Artificiais do tipo Perceptron de Múlti-plas Camadas e do algoritmo backpropagation de treinamento de retropropagação do erro. E foi desenvolvido com a linguagem de programação Object Pascal, utili-zando o ambiente de desenvolvimento integrado Embarcadero Delphi 2009. Para validar o método proposto, foram realizados seis estudos de caso, dentre os quais, o que apresentou o melhor resultado para variável agrometeorológica temperatura média foi o estudo de caso 1 da estação agrometeorológica de Castro, com um per-centual de acerto entre os registros tratados e os registros sem falha de 96,5%, um coeficiente de correlação de Pearson de 0,98 e uma média simples entre os erros obtidos nos treinamentos da rede neural de 0,026406. A média dos erros das redes neurais foi calculada entre os valores dos erros obtidos em cada treinamento, duran-te a correção de um determinado período de falha. Para variável agrometeorológica umidade relativa do ar, o melhor resultado encontrado foi o estudo de caso 5 da es-tação agrometeorológica de Castro, com um percentual de acerto de 95,7%, um coe-ficiente de correlação de Pearson de 0,97 e a média simples dos erros da rede neu-ral de 0,094298. Diante desse contexto, foi possível perceber que o STST Agrome-teorológicas é uma alternativa viável no tratamento das variáveis agrometeorológicas temperatura média e umidade relativa do ar, uma vez que, houve resultados com percentual de acerto superior a 95% no tratamento de falhas das séries temporais estudadas.