Título
Laboratório Virtual de Sistemas Inteligentes – LVSI

Coordenador
Prof. Dr. Fábio Moura Pereira

Descrição
O objeto do presente projeto é o desenvolvimento de um Laboratório Virtual de Sistemas Inteligentes (LVSI), um ambiente para ensino, competições e experimentos controlados de pesquisa empírica em Inteligência Artificial (IA).

Além de disponibilizar material didático para dar suporte às disciplinas ligadas à área da IA, o LVSI deverá prover um ambiente onde discentes poderão desenvolver, testar e comparar algoritmos para resolução de diferentes tipos de problemas na área.

Objetivo Geral
Desenvolvimento do Laboratório Virtual de Sistemas Inteligentes – um ambiente para ensino, competições e experimentos controlados de pesquisa empírica nos seguintes tópicos de Inteligência Artificial: representação do conhecimento orientado a objetos, representação do conhecimento baseado em lógica de primeira ordem, resolução de problemas por meio de busca, resolução de problemas por meio de inferência em lógica e planejamento.

Objetivos Específicos

• Desenvolvimento de site/aplicação Web para suporte ao ensino da disciplina Sistemas Inteligentes, abordando os seguintes tópicos em IA: o que é IA?, história da IA, agentes inteligentes, resolução de problemas por meio de busca, agentes lógicos, representação de conhecimento e planejamento;
• Construção de uma arquitetura para desenvolvimento de simuladores de problemas de IA com representação do conhecimento e mecanismo deraciocínio baseados em orientação a objetos;
• Construção de uma arquitetura para desenvolvimento de simuladores de problemas de IA com representação do conhecimento e mecanismo de raciocínio baseados em lógica;
• Definição de parâmetros para avaliação de diferentes mecanismos de raciocínio e representação do conhecimento;
• Desenvolvimento de ambientes de simulação para diferentes problemas tradicionais da IA, como por exemplo, Mundo do Wumpus, Jogo dos 8 Números, Canibais e Missionários, 8 Rainhas, Coloração de Mapas, Caixeiro Viajante, etc.;
• Desenvolvimento de Interface Gráfica (GUI) para acompanhamento da simulação;
• Implementação e testes de simulação com diferentes tipos de algoritmos; Disponibilização na Web e divulgação da plataforma em diferentes sistemas de busca e universidades, com tradução para três idiomas: português, inglês e espanhol;
• Avaliação da plataforma com discentes da disciplina Sistemas Inteligentes do curso de Ciência da Computação da UESB;
• Publicação de artigos.

Justificativa
O presente trabalho justifica-se pela ausência de métodos de ensino e de ambientes de experimentação que permitam que os discentes avaliem as diferentes técnicas de raciocínio apresentadas nos cursos de IA de maneira didática, estruturada e coordenada, dando ao discente uma visão real da aplicação prática de tais algoritmos.

O LVSI
O LVSI será desenvolvido segundo uma metodologia baseada em componente reutilizáveis e deverá estar integrado a um site web para ensino de IA, sendo o único em sua categoria. O ambiente deverá permitir que o discente:

• Consulte a bibliografia referente aos temas tratados;
• Selecione e analise um determinado problema relacionado ao tema tratado;
• Escreva e envie uma solução utilizando uma das abordagens recomendadas;
• Execute e acompanhe a simulação através de um monitor;
• Avalie os resultados obtidos.

Para isso, o LVSI dever possuir em sua arquitetura alguns componentes bem definidos:

• Módulo de ensino;
• Módulo de desenvolvimento da solução;
• Módulo de execução da simulação;
• Módulo de acompanhamento da execução (monitoramento);
• Módulo de avaliação de resultados.

Metodologia
Por se tratar de um projeto de pesquisa do tipo experimental, com aplicação de estudos de casos, o mesmo será dividido nas seguintes fases:

1. Levantamento bibliográfico, que inclui o estudo aprofundado dos temas
   abordados;
2. Desenvolvimento do módulo Web-Ensino, com aulas descrevendo os temas abordados;
3. Escolha dos estudos de casos, onde serão determinados os problemas e ambientes para simulação (Mundo do Wumpus, Jogo dos 8 Números, Canibais e Missionários, 8 Rainhas, etc.) e os algoritmos que poderão ser utilizados para implementação das soluções;
4. Modelagem dos ambientes de simulação, incluindo modelos estruturais, comportamentais de navegação e de interfaces;
5. Implementação dos modelos em linguagem específica (Java, Python e Prolog);
6. Desenvolvimento e testes de algoritmos para solução dos problemas escolhidos como estudos de casos;
7. Disponibilização do ambiente de simulação e dos estudos de casos na Web, para que possam ser utilizados pelos alunos;
8. Aplicação dos ambientes de ensino e simulação em sala de aula;
9. Avaliação dos resultados obtidos através de questionários específicos e sugestões colhidas através do ambiente Web e em sala de aula;
10. Publicação dos resultados.

Discentes Participantes:

• Iran Freitas Ribeiro
• Rafael Cardoso Oliveira
• Jonas Cesar
• Gevaldo Dias da Silva

Título
Morfologia Fuzzy

Coordenador
Roque Mendes Prado Trindade

Resumo
Morfologia matemática é uma coleção de operações que produz resultados úteis na área de processamento de imagem. É completamente baseado em teoria dos conjuntos e por esta razão todas as operações morfológicas são definidos sobre as regras de funcionamento simples de conjunto aplicadas em pixels da imagem. Pelo fato da morfologia matemática ser originalmente definida em imagens binárias, a maioria das teorias para o alargamento da morfologia matemática tentou ampliar esse fato à escala de cinza e imagens coloridas.

As suas origens são os estudos de mídias porosas em meados de 1970, pelo grupo de pesquisadores franceses liderados por Georges Matheron e Jean Serra, da École Superieure de Mines de Paris. Eles introduziram um formalismo relacionado a teoria de conjuntos com a análise de imagens binárias. A partir dos anos oitenta, a Morfologia Matemática começou a se difundir pelos Estados Unidos e hoje é um campo vasto de pesquisa.

O principio básico da Morfologia consiste em extrair de uma imagem a sua geometria e topologia através
da utilização de uma outra imagem completamente definida, chamado de elemento estruturante. Os bons resultados acontecem neste processo de acordo com a escolha adequada deste elemento. Diferentemente das imagens binárias, quando usamos imagens em tons de cinza não podemos aplicar a logica Booleana. E com isso utilizamos a logica fuzzy. A cada nivel de cinza é associado com um valor entre zero e um. Com isso podemos definir uma função fuzzy, compondo esta com uma imagem acontece a fuzificação. Podemos usar a lógica fuzzy para construir os operadores morfológicos.

Título
LARA – Laboratório Remoto em AVA

Coordenador
Alzira Ferreira da Silva

Resumo
O uso de laboratório é fundamental para formação acadêmica e profissional dos alunos de cursos da área de ciências experimentais, como física, química, nas engenharias e em computação. Entretanto, laboratório de pesquisa e ensino tem um custo financeiro alto no que diz respeito a sua montagem e manutenção. Uma alternativa é a utilização de laboratório remoto, pois permite que equipamentos reais sejam controlados remotamente através da Internet com disponibilidade de acesso por maior tempo para mais alunos em locais e horários diferentes, e possibilitam o compartilhamento do laboratório entre várias instituições.

Esse projeto tem como objetivo principal desenvolver um protótipo do laboratório remoto de robótica para ensinar conceitos relacionados a linguagem de programação, inteligência artificial e robótica educativa utilizando ferramentas de código aberto e implementando aspectos de interação humano computador como usabilidade e acessibilidade. Este laboratório dará suporte as atividades práticas de cursos presenciais e será utilizado em cursos a distância.

Este projeto conta com um bolsista de iniciação científica e com 9 discentes voluntários e 7 professores colaboradores.

Título
VANT – Veículo Autômato Não-Tripulado

Coordenador
Roque Mendes Prado Trindade

Objetivo Geral
Construir um veículo autônomo de baixo custo para fins educacionais.

Objetivos Específicos

• Construir um chassi de baixo custo de um Kart Cros (Hardware livre);
• Estudar mecanismos com máquinas básicas tipo polias e correia para transmissão de movimentos do motor para as rodas;
• Fazer um estudo comparativo das plataformas de hardare livres Arduino, Raspberry Py e Parallella;
• Usar o Arduino para controlar freio, aceleração e direção do VANT;
• Usar triangularização de redes WIFI para geolocalização sem GPS;
• Analisar o protocolo P2P na fusão de sensores para navegação do VANT;
• Usar o Raspberry Py como controle central e tomada de decisões;
• Estudar o uso de laser para medida de distância e modelagem de ambientes 3D;
• Analisar o OpenCV como parte do pacote de softwares de visão computacional para navegação do VANT;
• Estudar o uso de ultra som na navegação do VANT;
• Estudar o hardware livre parallella plataforma de processamento de visão computacional;
• Estudar motores DC de baixo custo para tração do VANT;
• Estudar o servo motor para o melhor desempenho no controle da direção;

Título:
CELiNA – Carro Elétrico Livre Com Navegação Autônoma

Coordenador:
Roque Mendes Prado Trindade

Resumo:
Este projeto pretende desenvolver um protótipo de veículo autônomo de baixo custo para uso em educação tecnológica utilizando material reciclado. Com a construção do veículo pretende-se integrar várias áreas do conhecimento, tais como Inteligência Artificial, Programação de Computadores, Interface Homem Computador- IHC, Modelagem Matemática, Física , Análise de Algoritmos, Visão Computacional, Processamento de Imagens, Computação Gráfica, Eletrônica, Controle e outras.

Esse protótipo será um laboratório para os discentes dos cursos de Ciência da Computação da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia – UESB, Engenharia da Computação da Faculdade Independe do Nordeste – FAINOR, Sistemas de Informação e Engenharia Elétrica do Instituto Tecnológico Federal da Bahia – IFBA e também poderá ser usado no curso Sistema de Informação da Faculdade Tecnologia e Ciência – FTC, pois o para o desenvolvimento deste serão necessários conhecimentos cinetíficos que são abordados em disciplinas dos referidos cursos.

Desta forma, este trabalho também favorecerá uma grande ligação entre ensino e pesquisa. O projeto também pretende integrar as linhas de pesquisa de desenvolvimento de processos e de produtos do Programa de Pós-graduação em Engenharia Industrial (PEI) da UFBA pela integração do projeto com um projeto de doutorado sobre laboratórios virtuais de de aprendizagem.

Os estudantes batizaram o veículo objeto deste projeto de Carro Elétrico Livre com Navegação Autônoma – CELiNA, o livre vem da utilização de software e hardware livres na construção do veículo. Este projeto pretende ser um marco no estudo de Veículos Autônomos não Tripulados – VANTs na região.

Título:
Metodologia de ensino de linguagem de programação usando laboratório remoto

Coordenador:
Alzira Ferreira da Silva