Universidade Federal da Paraíba Centro de Informática Programa

Universidade Federal da Paraíba Centro de Informática Programa de Pós-­‐Graduação em Informática
Linha de Pesquisa: Sinais, Sistemas Digitais e Gráficos Orientador
Antonio
Carlos
Cavalcanti
Título do
Projeto
Desenvolvi
mento
incremental
de um
ambiente
virtual para
implementa
ção de
projetos de
sistemas
digitais
integráveis
em CHIPSSoC
LISTA DE PROJETOS Resumo/Descrição
Objetivos
Resultados esperados
Leitura recomendada
Este projeto aparece na linha direta
da evolução dos recentes trabalhos
executados pelo LASIC, em sintonia
com o esforço nacional para
incrementar a capacidade de
formação no nível de excelência de
RH para o projeto de sistemas
integrados em CIs. Em particular, se
encaixa na linha de construção de
uma ferramenta acessível pela WEB
para desenvolvimento de projetos de
sistemas integráveis em chips, seja
para fins de formação e treinamento,
seja para desenvolvimento de
propriedade intelectual (IP) de
sistemas e blocos de sistemas
digitais. Focaliza trabalhos do nível
de mestrado, portando sobre o
desenvolvimento de IPs de hardware
embarcável em dispositivos móveis,
robôs equipamentos médicohospitalares, por exemplo. O mais
recente trabalho nessa direção foi
Capacitar os
pesquisadores para a
metodologia estruturada
de desenvolvimento de
CIs de alta integração.
Contribuir para o
desenvolvimento e uso de
ambientes de integração
de ferramentas robustas
de projeto de sistemas
digitais complexos,
integrando padrões de
gestão e verificação
formal para uso
acadêmico e industrial.
Produzir uma ferramenta
ágil e segura, acessível
pela WEB, para utilização
de um conjunto complexo
de metodologias e
programas integrados para
desenvolvimento de CIs
digitais;
Estudar e desenvolver
módulos de processamento
para Sistemas em Chips
(SoCs) para usos em
robótica, equipamentos
inteligentes (indústriais,
médico-hospitalares, p. ex.)
LASIC PROCESS: UM
FRAMEWORK
CONCEITUAL PARA
INTEGRAÇÃO DE
PADRÕES DE GESTÃO
AO DESENVOLVIMENTO
DE PROJETOS DE
PROPRIEDADE
INTELECTUAL DE
SISTEMAS ELETRÔNICOS
INTEGRADOS EM CHIPS
(IP-SOCS) - Carvalho,
C.A.A. - PPGI 2012
SYSTEMVERILOG FOR
VERIFICATION A Guide to
Learning the Testbench
Language Features CHRIS SPEAR Synopsys,
Inc - Springer -2006
Comprehensive Functional
Verification: the Complete
concluído e apresentado em 2012
junto ao PPGI: LASIC-Process: Um
framework para integração de
padrões de gestão ao
desenvolvimento de projetos de
Propriedade Intelectual de Sistemas
Eletrônicos Integrados em Chips (IPSoCs). Também foi concluído o
projeto de um chip complexo para
criptografia AES, utilizando
ferramentas de´projeto de domínio
público. A presente proposta visa
contemplar o acréscimo de novas
funcionalidades ao LASIC-Pocess,
reforçar seu uso na WEB, bem como
a definição e implementação de
novos blocos de circuitos integrados
digitais IP-Cores utilizando toda a
metodologia de projeto incorporada
ao fluxo de projeto do LASIC.
Industry Cycle (systems on
Silicon) - Bruce Wile
(0127518037) MORGAN
KAUFMANN - 2005
ISBN: 9780127518039
A TOP-DOWN APPROACH
TO IC DESIGN - Chris
Browy - Glenn Gullikson
Mark Indovina - E-Book GNU Free Documentation
License - 1997 até 2012 (on
line)
Digital Integrated Circuit
Design: From VLSI
Architectures to CMOS
Fabrication - Hubert Kaeslin
-Cambridge University
Press; 1 edition (April 28,
2008)
SystemVerilog for Design
Second Edition: A Guide to
Using SystemVerilog for
Hardware Design and
Modeling - Stuart
Sutherland, Simon
Davidmann, Peter Flake, P.
Moorby - Springer;
Softcover reprint of
hardcover 2nd ed. 2006
edition (October 26, 2010)
Christian
Azambuja
Pagot
Visualizaçã
o de
Incidẽncia
de Luz
Natural em
Ambientes
Urbanos
O crescimento acelerado e
desordenado das cidades tem
gerado uma série de consequências
para as cidades e para os que nelas
vivem. Dentre estas consequências,
pode-se citar o aumento dos
congestionamentos, aumento da
poluição, redução da qualidade de
vida, e o aumento no consumo
energético, dentre outros.
Alternativas para o restabelecimento
do crescimento sustentável das
cidades incluem o estabelecimento
de regras e métricas a serem
seguidas pelas futuras intervenções
urbanas.
Algumas destas métricas envolvem o
acesso das construções a
quantidades adequadas de
iluminação natural. Este acesso
garante ambientes mais saudáveis
para a habitação e o trabalho, ao
mesmo tempo que reduz o consumo
de energia. Embora existam
atualmente ferramantas para
planejamento urbano capazes de
auxiliar projetistas a avaliar o acesso
à luz natural, não se tem
conhecimento de ferramantas que o
façam de forma interativa durante o
estágio de projeto. Também não
conhecem ferramentas que, além de
fornecerem visualizações dos
resultados das simulações, guiem o
projetista em direção
Desenvolver um método
de simulação de
incidência e acesso à luz
natural para ambientes
urbanos que responda
interativamente às
intervenções do urbanista
sobre o modelo e forneça
visualizações
que o guiem em direção
ao desenvolvimento de
um projeto com acesso
adequado à luz natural,
sendo assim
energeticamente eficiente
e sustentável.
Um modelo paralelizável
para o cálculo de incidência
de iluminação natural
capaz de gerar resultados
a taxas interativas e dentro
de limites de erro prédefinidos. Outras
características incluem: (a)
capacidade de operar em
plataformas de baixo custo;
(b) modelo de
implementação paralelo e
escalável; (c) fácil
disseminação devido à
possibilidade de ser
incluído em outros
sistemas na forma de
plugin.
Técnicas de visualização
capazes de guiar as ações
de projetistas em direção à
intervenções que otimizem
a eficiência energética dos
projetos. Este módulo
compartilha muitas das
características do módulo
simulador tais como a
capacidade de operar em
plataformas de baixo custo,
escalabilidade e fácil
disseminação. Entretanto,
outras características
incluem: (a) interatividade;
(b) fácil usabilidade; (c)
reparametrização.
>>> Introduction to
Radiometry and
Photometry. William Ross
McCluney. Artech House.
>>> State of the Art in
Lighting Simulation for
Building Science: A
Literature Review. Carlos E.
Ochoa, Myriam B.C. Aries,
Jan L.M. Hensen. Journal of
Building Performance
Simulation, January 2011.
>>> CUDA by Example: An
Introduction to GeneralPurpose GPU
Programming. Jason
Sanders, Edward Kandrot.
NVidia. 2009.
>>> GPU-Based Interactive
Visualization Techniques.
Daniel Weiskopf. Springer.
2006.
ao desenvolvimento de um projeto
sustentável. Este projeto pretende
preencher exatamente esta lacuna,
desenvolvendo tecnologias para o
cálculo de incidência e acesso à luz
natural em ambientes urbanos de
forma eficiente, e fornecendo
visualizações que ajudem os
projetistas a tornarem seus projetos
mais sustentáveis. Para isto,
pretende-se utilizar a capacidade de
processamento massivamente
paralelo das GPUs.
Leonardo
Vidal
Batista
Projeto
BioPass:
Pesquisa e
Desenvolvi
mento de
um Sistema
Multibiomét
rico de
Identificaçã
oe
Autenticaçã
o de
Usuários
O mundo passa por um processo
intenso de virtualização da
economia, em que cada vez menos
dinheiro circula em sua apresentação
clássica de papel-moeda. Serviços
Web de autenticação baseados em
políticas de senha, mecanismos de
criptografia de dados e assinaturas
digitais são massivamente utilizados.
A metodologia tradicional de
autenticação baseada em senha
permite que qualquer pessoa munida
de um login e sua respectiva senha,
tenha acesso a um serviço. Há
também serviços biométricos de
identificação e autenticação,
considerados, a princípio, mais
seguros, por exigirem a
apresentação de uma característica
física única e, portanto, a presença
do usuário ao menos no momento da
autenticação. Tais métodos também
apresentam vulnerabilidades. Os
serviços biométricos que utilizam a
impressão digital como característica
biométrica, por exemplo, podem
permitir que uma reprodução da
digital de um usuário em material de
silicone seja usada para acesso
indevido. A adoção de métodos para
identificar o uso de dedos falsos
[MOON 2007] torna o processo
complicado e custoso. Aponta-se
90% de taxa de verificação falsa em
sistemas de reconhecimento de
digitais, utilizando-se dedos de
O projeto BioPass tem
como objetivo geral a
pesquisa e
desenvolvimento de uma
solução inovadora de
segurança da informação,
baseada em software
próprio e hardware de
terceiros, que seja móvel
e funcione
exclusivamente na
presença do proprietário,
além de garantir a
irrefutabilidade das
transações deste,
realizadas via Internet ou
outras redes.
Resultados esperados
incluem a disponibilização
de um sistema completo
(hardware e software),
funcional, de baixo custo e
eficaz para reconhecimento
multibiométrico por
geometria da mão,
impressão digital,
impressão palmar e face; a
inserção do aluno em
atividades de pesquisa
avançadas na área de
processamento de imagens
e visão computacional, com
interação com
pesquisadores e
profissionais experientes;
estímulo à inovação e
transferência de tecnologia
inovadora da academia
para o setor produtivo.
[1] GONZALEZ, R. C.;
WOODS, R. R.. Digital
Image Processing Using
Matlab. 3ed. Prentice Hall,
2007.
[2] ABATE, A. F; NAPPI, M.;
RICCIO, D. and
SABATINO, G.. 2D and 3D
Face Recognition: A
Survey, Pattern Recognition
Letters 28, 2007, pp. 18851906.
[3] BRADSKI, G. R.;
KAEHLER, A. Learning
OpenCV: Computer Vision
with the OpenCV Library.
O'Reilly, 2008.
[4] JAIN, A. K.; CHEN, Y.
DEMIRKUS, M. Pores and
Ridges: High-Resolution
Fingerprint Matching Using
Level 3 Features. IEEE
Transactions on Pattern
Analysis and Machine
Intelligence, v.29 n.1, p.1527, January 2007
[5] JIANXIN, W.;
BRUBAKER, S.C.; MULLIN,
M.D.; REHG, J.M. Fast
Asymmetric Learning for
Cascade Face Detection.
Pattern Analysis and
Machine Intelligence, IEEE
Transactions on vol.30,
no.3, pp.369-382, March
2008.
cadáveres, de plástico ou de outros
materiais de modelagem [ROBERTS
2007].
A fim de elevar o grau de segurança,
o projeto BioPass prevê a utilização
de autenticação multifator associada
a multibiometria e segurança ativa,
definida como um método biométrico
de segurança da informação que
possui um processo de autenticação
constante ou freqüente durante toda
a sessão transacional. Prevê-se a
utilização de cartão e senha
associada a multibiometria por
reconhecimento de face, impressão
digital, geometria da mão, impressão
palmar e voz-locutor, com segurança
ativa, e poderá ser usado por
qualquer instituição que tenha a
necessidade de garantir a
irrefutabilidade das transações
realizadas em nome de seus
usuários. O Biopass, desenvolvido
conjuntamente pelo grupo de
pesquisa liderado pelo proponente e
pela empresa VSoft Tecnologia, foi
aprovado na chamada relativa aos
Editais MCT/SETEC/CNPq nº
67/2008 - RHAE Pesquisador na
Empresa, e MCT/CNPQ Nº 14/2010
– UNIVERSAL. Ao final do
desenvolvimento, será
disponibilizado um protótipo de
dispositivo móvel com todos os
módulos clientes instalados. Será
disponibilizado também um servidor,
[6] KRISHNESWARI, K.;
ARUMUGAM, S. A Review
on Palm Print Verification
System. International
Journal of Computer
Information Systems and
Industrial Management
Applications (IJCISIM),
Vol.2, pp.113-120, 2010.
[7] MATOS, F. M. S. ;
BATISTA, L. V. ; POEL, J.
V. D . Face Recognition
using DCT Coefficients
Selection. In: ACM
Symposium on Applied
Computing, 2008,
Fortaleza.
Proceedings of the 2008
ACM Symposium on
Applied Computing. New
York: Association for
Computing Machinery, Inc.
v. III. p. 1753-1757, 2008.
[8] NEWMAN, R. Security
and Access Control Using
Biometric Technologies.
Cengage Learning, 2009.
[9] OMAIA, D.; POEL, J.;
BATISTA, L. V.. 2D-DCT
Distance Based Face
Recognition Using a
Reduced Number of
Coefficients. XXIIth
Brazilian Symposium on
Computer Graphics and
Image Processing,
com seus respectivos módulos
instalados, e um exemplo de web
site utilizador do BioPass Service.
SIBGRAPI, 2009.
[10] POLAT, O; Yildirim, T.
Hand geometry
identification without feature
extraction by general
regression neural network.
Expert Systems with
Applications: An
International Journal, Vol.
34 , Issue 2 , pp. 845-849,
2008.
[11] ROBERTS, C.
Biometric attack vectors
and defenses, Computers
and Security Journal, Vol.
26, pp.14-25, 2007.
[12] ROSS, A. A.,
NANDAKUMAR, K., JAIN,
A. K. Handbook of
Multibiometrics.
International Series on
Biometrics , Vol. 6,
Springer, 2006.
Leonardo
Vidal
Batista
COMPRES
SÃO DE
VÍDEO
DIGITAL
FULL HD E
ULTRA HD
Os avanços nas tecnologias de
transmissão de dados tornaram a
capacidade de se comunicar um dos
alicerces da sociedade atual. A rede
mundial de computadores é um
exemplo de uma fonte de
informações democrática e completa,
provendo oportunidades de
negócios, cultura e entretenimento
aos seus usuários. O acesso à
Internet em banda larga, apesar dos
recentes avanços tecnológicos,
ainda continua a ser um serviço
acessível a poucos, principalmente
em países de terceiro mundo. Da
mesma forma, uma grande
quantidade de espaço em disco
rígido ou outros meios de
armazenamento, ou uma
transmissão intensiva de dados,
pode ter um custo elevado. Uma
forma de amenizar esses problemas
é diminuir a necessidade do espaço
de armazenamento e/ou de
transmissão de dados, mas
preservando ao máximo a
informação que se deseja passar.
Uma combinação de expansão de
mercado, avanços tecnológicos e um
aumento na exigência dos usuários
está levando a uma demanda
intensa por vídeos digitais de alta
qualidade [RICHARDSON, 2010].
Após o surgimento de plataformas de
distribuição de vídeos via web e da
TV Digital, esta mídia ganhou uma
O Projeto Compressão de
Vídeo Digital Full HD e
Ultra HD tem como
objetivo geral propor
alternativas ao estado da
arte em compressão de
vídeo digital. Os objetivos
específicos são:
1. Pesquisar e
desenvolver técnicas
específicas utilizadas nas
diversas etapas do
processo de compressão,
visando à substituição
dos módulos
correspondentes nas
implementações de
referência (benchmark)
dos padrões H.264 e
H.265, focando-se na
codificação de vídeos Full
HD e Ultra HD;
2. Adequar os
compressores atuais às
altas resoluções;
3. Determinar
experimentalmente os
parâmetros ótimos de
codificação dos
compressores atuais e
propostos, de modo a
explorar a maior
correlação espacial e
temporal dos vídeos Full
HD e Ultra HD, visando
um maior grau de
Os resultados do projeto
incluirão um compressor de
vídeo funcional e eficaz;
um ambiente de testes
conveniente; uma
comparação com a
literatura da área; inserção
do aluno em atividades de
pesquisa, desenvolvimento
e testes avançadas na área
de Teoria da Informação,
com interação com
pesquisadores e
profissionais experientes.
[1] BATISTA, L. V.;
MELCHER, E. U. K.;
CARVALHO, L. C.
Compression of ECG
Signals by Optimized
Quantization of Discrete
Cosine Transform
Coefficients. Em: Elsevier
Science - Medical
Engineering & Physics. n.
23, p. 127 - 134. 2001.
[2] BJONTEGAARD, G.
Calculation of Average
PSNR Differences Between
RD-curves. ITU-T Q.6/SG16
VCEG, VCEG-M33, 2001.
[3] GOLOMB, S. RunLength Encodings. IEEE
Transactions on Information
Theory, v 12, n.3, p. 399 –
401, 1966.
[4] HAVALDAR, P.;
MEDIONI, G. Multimedia
Systems: Algorithms,
Standards, and Industry
Practices. Course
Technology, 2010.
[5] HUFFMAN, D. A. A
Method for the Construction
of Minimum-Redundancy
Codes. Proceedings of the
IRE. v. 40. p. 1098 - 1101.
1952.
[6] ISO/IEC
JTC1/SC29/WG11 e ITU-T
SG16 Q.6. JSVM 9.2
notoriedade enorme por causa da
sua grande aceitação e praticidade
de distribuição de informações.
Graças à grande taxa de quadros e à
alta resolução de muitos vídeos
produzidos atualmente, o tamanho
de um arquivo de vídeo
descomprimido pode tornar inviável a
sua transmissão, ou seu
armazenamento em computadores
convencionais ou em mídias não
voláteis. O formato de TV Digital HD
(HDTV) entrelaçado tem um
tamanho de quadro de 1920x1080
pixels e uma taxa de 30 quadros/s.
Com subamostragem 4:2:0 no
sistema de cores YUV as três
componentes de cor de cada pixel
são representadas por um total de 12
bits. Dessa forma, o tamanho da
banda requerida é de 745 Mb/s
[HAVALDAR e MEDIONI, 2010].
Visando minimizar esses requisitos,
vários padrões de compressão de
vídeo surgiram desde meados dos
anos 80, indo dos mais simples,
como o H.261 [ISO/IEC e ITU-T,
1994]; até os mais avançados, como
o H.264 [ISO/IEC e ITU-T, 2012] e
H.265 [ISO/IEC e ITU-T, 2013]. O
H.265 é uma nova proposta de
padrão de compressão de vídeo em
desenvolvimento pela ISO/IEC
Moving Picture Experts Group
(MPEG) e ITU-T Video Coding
Experts Group (VCEG) e promete
compressão.
4. Produzir uma
alternativa aos padrões
atuais de compressão de
vídeo capaz de atingir
taxas de compressão e
complexidade
computacional
competitivas.
Software. Abril de 2006.
[7] ISO/IEC e ITU-T.
Recommendation ITU-T
H.261. 1994.
[8] ISO/IEC e ITU-T.
Recommendation ITU-T
H.264. 2012.
[9] ISO/IEC e ITU-T.
Recommendation ITU-T
H.265. 2013.
[10] ISO/IEC e ITU-T.
Recommendation T.81.
1992.
[11] KUO, T. Y.; CHAN, C.
H. Fast Macroblock
Partition Prediction for
H.264/AVC. IEEE
International Conference on
Multimedia and Expo
(ICME). 2004.
[12] MARPE, D.;
Fraunhofer-Inst. for
Telecommun.; HeinrichHertz Inst ; SCHWARZ, H.;
WIEGAND, T. Contextbased Adaptive Binary
Arithmetic Coding in the
H.264/AVC Video
Compression Standard.
IEEE Transactions on
Circuits and Systems for
Video Technology. v.13. p.
620 – 636, 2003.
[13] RICHARDSON, I. E.
H.264 and MPEG-4 Video
Compression. Wiley, 2003.
dobrar a taxa de compressão obtida
pelo seu antecessor, o H.264,
preservando ou até melhorando a
qualidade.
Como a expansão tecnológica, os
vídeos Full HD ganharam uso em
grande escala. Com o advento do
Cinema Digital e da TV Digital de
altíssima qualidade, denominados de
Ultra HD, torna-se ainda maior a
importância do desenvolvimento de
métodos de compressão de vídeos
de altíssima resolução.
[14] RICHARDSON, I. E.
The H.264 Advanced Video
Compression Standard. 2nd
Ed., Wiley, 2010.
[15] ROMA, N. ; SOUSA, L.
A Tutorial Overview on the
Properties of the Discrete
Cosine Transform for
Encoded Image and Video
Processing. Signal
Processing. n. 91, p. 2443 –
2464, 2011.
[16] SALOMON, D. Data
Compression: The
Complete Reference. Ed. 4,
Springer, 2007.
[17] STROUSTRUP, B. The
C++ Programming
Language, 3rd ed. AddisonWesley Professional, 1997.
[18] ZENG, H.; CA, C.; MA,
K. K. Fast Mode Decision
for H.264/AVC Based on
Macroblock Motion Activity.
Em: IEEE Transactions on
Circuits and Systems for
Video Technology, v. 19, n.
4, 2009.
Leonardo
Vidal
Batista
Descoberta
de
Conhecime
nto em
Bases de
Imagens de
Redes
Sociais
com
Aplicações
em Turismo
Com o advento das redes sociais foi
disponibilizada para a comunidade
de desenvolvedores uma séria de
APIs, para que os usuários possam
criar aplicações especiais.
Particularmente, redes sociais
especializadas em fotografia
representam um rico acervo de
informação pictórica, com
informações textuais e de
georreferência associadas. Nesse
contexto, técnicas automáticas
baseadas em visão computacional,
mineração de dados e descoberta de
conhecimento podem ser
empregadas para disponibilizar
informação relevante à população e
aos gestores públicos. Neste
trabalho, a API disponibilizada pela
rede social Flickr será utilizada para
coletar dados associados a fotos de
usuários em capitais do nordeste
brasileiro, com subsequente análise
computacional automática dos
dados, de modo a caracterizar o
perfil do fotógrafo (amador ou
profissional) e, particularmente, o
perfil do fotógrafo em visita a essas
cidades. Pretende-se inicialmente
combinar dados de rótulos (tags) de
texto, dados geográficos, séries
históricas e imagens fornecidas por
usuários da rede social,
considerando que os maiores
desafios no estudo dos fenômenos
sociais, econômicos e ambientais no
O trabalho tem como
objetivo utilizar a API
disponibilizada pela rede
social Flickr para coletar
dados associados a fotos
de usuários em capitais
do nordeste brasileiro,
com subsequente análise
computacional automática
dos dados, de modo a
caracterizar o perfil do
fotógrafo (amador ou
profissional) e,
particularmente, o perfil
do fotógrafo em visita a
essas cidades.
Disponibilização de uma
ferramenta computacional
capaz de gerar séries
históricas e gráficos
estáticos para análise dos
padrões de visita a pontos
turísticos e a cidades do
nordeste brasileiro.
[1] Introducing JSON.
http://www.json.org/,
acessado em Julho de
2013.
[2] Bausch, P.;
Bumgardner, J.; Fake, C.
Flickr Hacks: Tips & Tools
for Sharing Photos Online
(Hacks). O’Reilly Media,
Inc., 2006.
[3] Flickr. App garden - api
documentation.
http://www.flickr.com/servic
es/api/, acessado em junho
de 2013.
[4] Flickr. App garden - api
documentation flickr.photos.search.
http://www.flickr.com/servic
es/api/flickr.photos.search.h
tml, acessado em junho de
2013.
[5] Mapping the World’s
Photos.
http://www.cs.cornell.edu/~c
randall/papers/mapping09w
ww.pdf, acessado em junho
de 2013.
[6] Use the Flickr API,
JavaScript (jQuery), AJAX
and JSON to build a
detailed photo wall.
http://kylerush.net/blog/tutor
ial-flickr-api-javascriptjquery-ajax-json-builddetailed-photo-wall/,
Brasil é a necessidade de combinar
a compreensão histórica e qualitativa
desses processos com o tratamento
quantitativo de dados, para subsidiar
a tomada de decisões em bases
mais objetivas. Gestores públicos
poderão fazer uso da ferramenta
desenvolvida, que poderá gerar
séries históricas e gráficos estáticos
para aprofundamento da
compreensão dos padrões de visita a
pontos turísticos e a cidades do
nordeste brasileiro.
acessado em junho de
2013.
[7] Xavier, Otávio C.;
Carvalho, Cedric.
Desenvolvimento de
Aplicações Sociais a partir
de APIs em Redes Sociais
Online.
http://www.inf.ufg.br/sites/d
efault/files/uploads/relatorio
s-tecnicos/RT-INF_00111.pdf, acessado em junho
de 2013.
[8] Carvalho, Luís Alfredo
Vidal de. Datamining - A
Mineração de Dados no
Marketing, Medicina,
Economia, Engenharia e
Administração. Editora:
Ciência Moderna, 2005.
[9] Woods, Richard E.;
Gonzalez, Rafael C.
Processamento Digital De
Imagens. Editora: Pearson
Education - Br - 3ª Ed.
2011
[10] Miranda, José
Iguelmar. Processamento
de Imagens Digitais: prática
usando Java. Editora:
Embrapa. 2006.
Liliane S.
Machado
Percepção
tátil em
ambientes
web
Os graus de presença e
envolvimento proporcionados por
ambientes virtuais 3D estão
relacionados à forma de
comunicação entre usuários e
sistema. Neste contexto, novas
tecnologias tem sido pesquisadas e
desenvolvidas para oferecer uma
interação mais intuitiva e natural aos
usuários. Estas relacionam-se tanto
à disponibilização de novos
dispositivos quanto ao
desenvolvimento de novos
algoritmos e metodologias de
manipulação de objetos em temporeal. Assim, estas tecnologias visam
permitir uma eficaz exploração dos
cinco sentidos humanos nos
ambientes tridimensionais criados
em Realidade Virtual.
Particularmente, o sentido do tato
tem sido alvo de pesquisas por
permitir o reconhecimento de
materiais independente do sentido
visual.
Este projeto tem como
objetivo a pesquisa,
proposição e validação de
arquiteturas que permitam
a integração e utilização
de dispositivos com táteis
e force feedback em
ambientes web, aí
incluídos jogos e
ambientes virtuais.
Espera-se como
contribuição destas
pesquisa a oferta de
metodologias e arquiteturas
voltadas ao
desenvolvimento de
protótipos mais imersivos e
interativos para o
treinamento de
procedimentos, seja na
forma de uma aplicação de
realidade virtual ou de um
game. Incluem-se aí
também as pesquisas
relacionadas à
acessibilidade nestes
ambientes.
. Moraes, R.M.; Machado,
L.S.; Marques, F.L.S.N.;
Costa, R.M.E.M. (2012)
Serious Games and Virtual
Reality for Education,
Training and Health In:
Maria Manuela Cruz-Cunha
(Ed.) Handbook of
Research on Serious
Games as Educational,
Business and Research
Tools, v.1, ch. 17, p. 315336. IGI Global.
. Machado, L.S. (2010)
Dispositivos NãoConvencionais para
Interação e Imersão em
Realidade Virtual e
Aumentada. Book Chapter.
In: Brega, J.R.F.; Kelner, J.
(Org.) Interação em
Realidade Virtual e
Aumentada , Cap 2, p. 2333. SBC.
. Lemos, M.O.O.; Machado,
L.S.(2012) Novas
Tecnologias para o
Desenvolvimento de
Conteúdo 3D para Web In:
Symposium on Virtual and
Augmented Reality 2012.
4p. Niterói/RJ - Brazil.
. Restivo, M.T.; Lopes,
A.M.; Machado, L.S.;
Moraes, R.M. (2011)
Adding Tactile Information
to Remote & Virtual Labs.
In: Proc. IEEE Engineering
Education Conference .
Amman, Jordain. p. 11201124.
.
Liliane S.
Machado
Monitorame
nto e
Tomada de
Decisão
para
Ambientes
Colaborativ
os
Tem sido observado o aumento das
discussões relacionadas à eficácia e
qualidade do treinamento realizado
em ambientes virtuais, sejam estes
na forma de jogos ou de
simuladores. Estudos já
comprovaram que o uso destes
sistemas é benéfico no processo de
aprendizado e treinamento. Outros
demonstraram a diminuição de
custos relacionados ao treinamento,
o aumento da motivação dos
usuários e a melhoria da destreza
dos aprendizes pós utilização dos
sistemas. Recentemente, tem sido
discutidas formas de treinamento e
aprendizado de atividades coletivas,
ou seja, que demandam a
participação e atuação de vários
indivíduos para sua realização.
Deste modo, surge a necessidade de
Pesquisa, proposição e
validação de
metodologias de
monitoramento e tomada
de decisão para jogos e
simuladores
colaborativos.
Espera-se como
contribuição destas
pesquisa a proposição e/ou
validação de metodologias
voltadas ao monitoramento
e tomada de decisão em
simuladores ou jogos.
. Moraes, R.M.; Machado,
L.S.; Marques, F.L.S.N.;
Costa, R.M.E.M. (2012)
Serious Games and Virtual
Reality for Education,
Training and Health In:
Maria Manuela Cruz-Cunha
(Ed.) Handbook of
Research on Serious
Games as Educational,
Business and Research
Tools, v.1, ch. 17, p. 315336. IGI Global.
. Machado, L.S.; Moraes,
R.M. (2010) Intelligent
Decision Making in Training
Based on Virtual Reality.
Book Chapter. In: Da Ruan.
(Org.) Computational
Intelligence in Complex
Decision Systems, Cap 4.
se desenvolver e testar metodologias
capazes de monitorar as diversas
interações ocorridas nos sistemas.
Liliane S.
Machado
Pesquisa e
Validação
de
Técnicas
de Corte
em
Ambientes
Virtuais
A Realidade Virtual (RV) é uma área
da Computação relacionada à
disponibilização de tecnologias que
permitem prover sistemas imersivos
e interativos tridimensionais (3D). As
pesquisas nesta área possuem forte
integração com outras áreas das
ciências, como as engenharias,
física, neurociências, comunicação e
a matemática, dentre outras,
demandando foco interdisciplinar em
suas abordagens. Os graus de
presença e envolvimento
proporcionados por ambientes de
Realidade Virtual estão relacionados
à forma de comunicação entre
usuários e sistema. Neste contexto,
novas tecnologias tem sido
pesquisadas e desenvolvidas para
oferecer uma interação mais intuitiva
e natural aos usuários. Estas
relacionam-se tanto à
disponibilização de novos
dispositivos quanto ao
desenvolvimento de novos
Paris: Atlantis Press.
. Marques, F.L.S.N.; Costa,
R.M.E.M.; Machado, L.S.;
Moraes, R.M. (2011)
Realidade Virtual para
Saúde no Brasil: conceitos,
desafios e oportunidades.
Revista Brasileira de
Engenharia Biomédica,
v.27, n. 4, p. 243-258.
Pesquisar, implementar e
validar técnicas de corte
em tempo-real para
objetos volumétricos.
Espera-se como
contribuição destas
pesquisa a validação de
técnicas de corte
volumétrico que possam
ser utilizadas para
simulações em tempo-real.
. Cynthia D. Bruyns, Steven
Senger, Anil Menon, Kevin
Montgomery, Simon
Wildermuth, and Richard
Boyle, “A Survey of
Interactive Mesh-cutting
Techniques and a new
Method for Implementing
Generalized Interactive
Mesh Cutting Using Virtual
Tools”, in The Journal of
Visualization and Computer
Animation, Vol. 13, No. 1.
2002, pp. 21-42.
. Han-Wen Nienhuys and A.
Frank van der Stappen,”A
Delaunay Approach to
Interactive Cutting in
Triangulated Surfaces”, in
Algorithmic Foundations of
Robotics V, Springer Tracts
in Advanced
Robotics Volume 7, 2004,
pp 113-130.
. Moraes, R.M.; Machado,
algoritmos e metodologias de
manipulação de objetos em temporeal.
L.S.; Marques, F.L.S.N.;
Costa, R.M.E.M. (2012)
Serious Games and Virtual
Reality for Education,
Training and Health In:
Maria Manuela Cruz-Cunha
(Ed.) Handbook of
Research on Serious
Games as Educational,
Business and Research
Tools, v.1, ch. 17, p. 315336. IGI Global.
. Marques, F.L.S.N.; Costa,
R.M.E.M.; Machado, L.S.;
Moraes, R.M. (2011)
Realidade Virtual para
Saúde no Brasil: conceitos,
desafios e oportunidades.
Revista Brasileira de
Engenharia Biomédica,
v.27, n. 4, p. 243-258.
Ronei
Marcos de
Moraes
Avalia�o
de
Usu�rios
em
Sistemas
de
Treinament
o Baseados
em RV
atrav�s de
Sistemas
Embarcado
s
V�rias t�cnicas para avalia�o de
treinamento em ambientes de
realidade virtual tem complexidade
computacional incompat�vel com o
desempenho de computadores
comuns. Mesmo computadores
avan�ados poderiam ter
dificuldades em processar,
simultaneamente e em tempo real,
gr�ficos est�reo, 3D, tarefas
h�pticas, as intera�es dos
usu�rios e o sistema de avalia�o.
T�cnicas avan�adas de
programa�o, utilizando hardware
espec�fico, pode diminuir os custos
de processamento, permitindo que o
utiliza�o de computadores de baixo
custo. No entanto, estas estrat�gias
podem n�o ser suficientes para
garantir as principais
caracter�sticas dos sistemas de
realidade virtual. Assim, a
proposi�o de utiliza�o de sistemas
embarcados para computar tarefas
espec�ficas, para evitar que esses
problemas, permitiria o uso de
computadores de baixo custo.
Consequentemente, os sistemas
embarcados poderiam contribuir para
minimizar a perda de informa�es e
melhorar o desempenho de
avalia�o em ambientes de
treinamento de realidade virtual.
Pesquisar e implementar
eficientemente sistemas
de avalia�o em sistemas
embarcados de v�rios
tipos, assegurando que
as tarefas sejam
desempenhadas
respeitando os seus
principais requisitos.
Comparar os seus
desempenhos com
sistemas implementados
em hardware comum e
tra�ar perfis de
desempenho com
simula�es estoc�sticas.
Pesquisa de metodologias
de implementa�o eficiente
de t�cnicas complexas em
sistemas embarcados;
Implementa�o de um
sistema embarcado, testes
de desempenho e
valida�o;
Compara�o de resultados
com implementa�es
convencionais;
submiss�o de artigos para
congressos e journals na
�rea de aplica�o.
1- Machado, L. S.; Moraes,
R. M. (2013) Evaluation of
Collaborative Activities in
Medical Simulators Based
on Virtual Reality. XV
Simp�sio de Realidade
Virtual e Aumentada
(SVR�2013) . 27-30 Maio,
Cuiab� Brasil.
2- Moraes, R. M.; Machado,
L. S.; Souza, L. C. (2012).
Skills Assessment of Users
in Medical Training Based
on Virtual Reality Using
Bayesian Networks. Lecture
Notes in Computer Science,
v. 7441, p. 805-812
3- Moraes, R. M.; Rocha, A.
V.; Machado, L. S. (2012)
Intelligent Assessment
Based on Beta Regression
for Realistic Training on
Medical Simulators.
Knowledge-Based Systems,
v. 32, August 2012, pp. 3-8.
4- Moraes, R. M.; Machado,
L. S. (2012). Assessment
Systems for Training Based
on Virtual Reality: A
Comparison Study. SBC
Journal on 3D Interactive
Systems, v.3, n.1, pp.9-16.
5- Nunes, F. L. S.; Costa,
R. M. E. M.; Machado, L.
S.; Moraes, R.M. (2011).
Realidade Virtual para
Sa�de no Brasil:
conceitos, desafios e
oportunidades. Revista
Brasileira de Engenharia
Biom�dica, v. 27, n. 4, pp.
243-258
6- Machado, L. S. ; Moraes,
R.M. ; Nunes, F. L. S.;
Costa, R. M. E. M. (2011).
Serious Games Baseados
em Realidade Virtual para
Educa�o M�dica. Revista
Brasileira de Educa�o
M�dica, v.35, n.2, p. 254262
7- Moraes, R. M.; Machado,
L. S. (2008). Using
Embedded Systems to
Improve Performance of
Assessment in Virtual
Reality Training
Environments. Proceedings
of International Conference
on Engineering and
Technology Education 2008
(Intertech'2008). Mar�o,
Santos, Brasil, pg 140-144.
Ruy Alberto
Pisani
Altafim
Ruy Alberto
Pisani
Altafim
Estudo de
sinais
acústicos
detectados
com
piezoeletret
os
Simulador
de
exercícios
terapeutico
s para
reabilitação
Piezoeletretos são considerados
uma nova classe de materiais
piezoelétricos que contemplam as
propriedades flexíveis dos polímeros
e os elevados coeficientes das
cerâmicas piezoelétricas. Dessa
forma esses materiais tem se
mostrado excelentes transdutores
acústicos de alta sensibilidade.
Nesse trabalho busca-se empregar
os piezoeletretos para detectar sinais
acústicos provenientes de disparos
de armas de fogo e com isso
identificar o tipo de armamento
empregado.
Jogos e simuladores tem se tornado
cada vez mais realistas. Em virtude
dessa evolução os simuladores tem
ocupado grande espaço por
exemplo, no treinamento de pilotos e
atividades de alto risco. Contudo
com o avanço dos simuladores e a
redução dos custos tem surgido uma
nova aplicação, que é a capacitação
e reabilitação de indivíduos por meio
do treinamento simulado. Nesse
contexto, o presente projeto busca
desenvolver um simulador de
atividades fisioterápicas para
reabilitação de indivíduos que
necessitam desse acompanhamento.
Detectar disparos com
armas de fogo por meio
do uso de piezoeletretos.
Identificar assinaturas
específicas de cada arma.
Encontrar variáveis que
possam influenciar na
identificação do
armamento.
O presente estudo
objetiva prevenir
agravantes de sintomas
por meio do tratamento e
da reabilitação de
indivíduos com alguma
necessidade especial por
meio do treinamento
simulado.
O principal resultado a ser
obtido é a identificação por
meio da análise acústica o
tipo de armamento utilizado
no disparo.
Outros resultados:
- Tipo de munição
- Distância do disparo
- Parâmentros de influencia
Desenvolver um simulador
de atividades terapeuticas
para reabilitação,
validando-o junto a uma
população a ser estudada.
Tiago
Pereira do
Nascimento
Navegação
para
Sistemas
MultiRobôs
Este projeto de pesquisa é voltado
para o desenvolvimento de um
software que será utilizado como
sistema de navegação para sistemas
multi-robôs. Os robôs móveis são
dispositivos de transporte
automático, ou seja, são plataformas
mecânicas dotadas de um sistema
de locomoção capazes de navegar
através de um determinado ambiente
de trabalho, dotados de certo nível
de autonomia para sua locomoção. É
necessário esclarecer que o conceito
de autonomia não se relaciona
apenas com questões energéticas,
mas também se refere à capacidade
de perceber, modelar, planejar e
atuar para alcançar determinados
objetivos, sem a intervenção (ou com
uma intervenção muito pequena) do
operador humano, já que o robô
Este projeto tem como
objetivo principal
desenvolver um sistema
de navegação completo e
distribuído para sistemas
multi-robôs. Neste projeto
possui potencial inicial
para seis temas
diferentes de mestrado e
três de doutorado. Como
objetivos específicos
temos:
1. Criar um sistema de
comunicação distribuído
entre robôs móveis;
2. Criar um sistema de
localização distribuída em
sistemas multi-robôs;
3. Realizar estudos em
diversos aspectos do
controle de formação de
Espera-se com esse
projeto, desenvolver seis
dissertações de mestrado
com o intuito integrado de
desenvolver um sistema de
navegação para robôs
móveis. Especificamente
deseja-se:
1. Criar um sistema de
comunicação distribuído
entre robôs móveis;
2. Criar um sistema de
localização distribuída em
sistemas multi-robôs;
3. Desenvolver um sistema
de controle de formação
flexível;
4. Desenvolver um
controlador preditivo
heterogêneo para robôs
móveis;
1. Nascimento, T. Tese:
repositorioaberto.up.pt/bitstream/1021
6/66284/2/950241.pdf
2. http://www.obr.org.br/wpcontent/uploads/2013/04/U
ma_Introducao_aos_Robos
_Moveis.pdf
3. Santos, K. Dissertação:
http://juno.unifei.edu.br/bim/
0035354.pdf
4. GERALD, C. Mobile
Robots – Navigation,
Control and Remote
Sensing. John Willey
Professio, 2011.
5. CHOSET, Howie M.
Principles of Robot Motion –
Theory, Algorithms, and
Implementation. MIT Press,
2005.
pode se locomover em ambientes
estruturados ou não estruturados,
total ou parcialmente conhecidos. O
papel deste deve ser desempenhado
pelo próprio sistema de navegação e
controle do veículo, que o deve
suprir com a inteligência necessária
para fazê-lo mover corretamente.
Este sistema de navegação será
implantado e testado em robôs
móveis adquiridos pelo PPGI,
gerando publicação e
desenvolvimento científico.
sistemas multi-robôs;
4. Realizar estudos em
robótica cognitiva para
sistemas de navegação.
5. Desenvolver um
optimizador para controle
de formação preditivo nãolinear;
6. Desenvolver um sistema
de navegação cognitivo
para sistemas robóticos.
6. LATOMBE, Jean-Claude.
Robot Motion Planning.
Spinger Verlag NY, 1990.