Planificación y supervisión de flotas de robots autónomos en tareas agrícolas

El control seguro y efectivo de las malas hierbas según los principios establecidos por la Agricultura de Precisión requiere una tecnología específica, avanzada y de coste asumible dentro de los márgenes de beneficio. El uso de plataformas móviles autónomas tanto terrestres como aéreas equipadas con sistemas de percepción innovadores, sistemas inteligentes de toma de decisión y herramientas que permitan la aplicación precisa de los tratamientos herbicidas, reduce el coste asociado a la operación así como los potenciales daños ambientales y el riesgo para los agricultores. Varios son los grupos internacionales de investigación dedicados al desarrollo de tecnologías basadas en sistemas robóticos capaces de optimizar las operaciones complejas implicadas en este tipo de tratamientos de precisión. El desarrollo de sistemas autónomos de ayuda al tratamiento preciso, tanto de cultivos extensivos (malas hierbas) como de leñosos, es el objetivo principal del proyecto RHEA (Robot Fleets for Highly Effective Agriculture and Forestry Management), financiado por el 7º Programa Marco de la CE y dirigido a minimizar los insumos (agroquímicos, combustible, etc.) a la vez que garantizar la calidad y seguridad del producto así como cubrir totalmente el campo independientemente del tamaño que éste tenga. RHEA propone utilizar una flota de robots pequeños/medianos tanto aéreos como terrestres para la inspección/monitorización y posterior aplicación de fitosanitarios, lo que presenta múltiples ventajas frente al tratamiento basado en la habitual máquina de mayores dimensiones y más tradicional. Entre otras, una flota de robots de tamaño pequeño/mediano reduce el impacto sobre la compactación del suelo e interactúa de un modo más seguro con los operarios, ya que la detección e interacción se puede distribuir en varios sistemas de detección y gestión de fallos como los propuestos en la presente tesis. El trabajo de investigación presentado en esta tesis se ha desarrollado dentro de este proyecto europeo y está relacionado con el diseño, desarrollo y evaluación del nivel más alto de la arquitectura RHEA, en otras palabras, con los tres aspectos fundamentales para conseguir que los robots de la flota ejecuten el trabajo eficientemente y sin intervención humana, es decir, con la planificación, la supervisión y la gestión completa e integrada de las tareas de inspección y tratamiento...

Un sistema de control autónomo para personajes de videojuegos basado en el modelo cognitivo Creencia-Deseo-Intención

La industria del videojuego ha avanzado a grandes pasos durante los últimos años respecto a la creación de "inteligencia artificial" para sus personajes, afirmando siempre que la utilizan para dotar de realismo y credibilidad a sus personajes. Sin embargo este concepto ha variado sustancialmente año tras año, y aún hoy, la inteligencia que encontramos en los personajes está lejos de lo que uno podría esperar de ello, incluso lejos de lo ya estudiado y conocido en la correspondiente disciplina académica. En el afán por desarrollar personajes que sean realmente autónomos y tomen sus propias decisiones tras razonar acerca de lo que ocurre en el juego, en este trabajo porponemos un sistema capaz de dotar de control autónomo a los personajes de un videojuego y con potencial para mostrar una mayor inteligencia. Para ello conectamos un armazón de desarrollo de videojuegos llamado IsoUnity, desarrollado sobre el entorno Unity, con un sistema multi-agente llamado Jason e implementado en Java, que utiliza el conocido modelo cognitivo Creencia-Deseo-Intención para representar el estado interno de la mente de los agentes, que en nuestro caso serán personajes de videojuego. A la hora de producir un videojuego, se implementa mediante un sistema de agentes inteligentes, con información subjetiva sobre el mundo, objetivos y planes y tareas que realizar, el jugador tendrá una experiencia más plena. Nuestra visión es la de adoptar este sistema en el desarrollo de videojuegos independientes de perspectiva isométrica y recursos sencillos de estilo retro, de ahí el uso de IsoUnity. En esta memoria, además de explicar en detalle nuestro sistema de control, documentamos las pruebas y las adaptaciones que proponemos para llevar a la práctica este concepto, sentando las bases tecnológicas para producir un videojuego completo utilizando este sistema. Siguiendo el camino iniciado en anteriores Trabajos de Fin de Grado de esta Facultad, queríamos continuar en esa línea de trabajo afinando más el concepto y abordando un tema nuevo, el de dotar a los personajes de videojuegos creados con IsoUnity de una autonomía mayor y mejores herramientas de toma de decisión para poder interactuar con su entorno y con otros personajes.

Reconocimiento óptico de caracteres mediante imágenes en contadores de gas

La gran evolución a lo largo de este tiempo sobre dispositivos móviles y sus características, así como las vías de conexión de alta velocidad 3G/4G, han logrado dar un giro a los planteamientos económicos empresariales consiguiendo que se replanteen los costes de sus infraestructuras tradicionales, involucrando las nuevas tecnologías en su nueva estructura económica y consiguiendo invertir menos recursos humanos en el proceso de producción. Este proyecto propone una solución real para la empresa Madrileña Red de Gas. Mientras el proyecto de contadores inteligentes se termina de concretar y desarrollar, es necesario disponer de un método que automatice la lectura de los contadores analógicos mediante el procesamiento de una imagen digital a través de una aplicación informática que sea capaz de determinar el código de identificación del contador así como la lectura del consumo actual. Para la elaboración del método desarrollado se han utilizado conceptos propios de Visión por Computador y de Aprendizaje Automático, más específicamente tratamiento de imágenes y reconocimiento óptico de caracteres, mediante la aplicación de métodos en el ámbito de dichas disciplinas.

Generación de historias centradas en los personajes mediante simulaciones

La Generación automática de historias es un camino que empezó a recorrerse a principios de los años 70. El objetivo de este campo es el de dotar de una cualidad humana, la creatividad, a una inteligencia artificial con el fin de que sea capaz de reproducir esta capacidad y demostrar que es competente para narrar una historia. Si bien es cierto que es un campo sobre el que ya se ha trabajado y debatido en innumerables ocasiones, es igual de cierto que las soluciones dadas no cubren el problema en su totalidad. Intentando aportar un granito de arena a esta investigación, este proyecto trata de crear historias a través de personajes independientes e imprevisibles capaces de controlar de manera autónoma y personal sus propias decisiones con el fin de crear historias variadas dentro de un mismo entorno. Para cumplir este propósito existe un campo concreto que es la Generación de historias a través de Agentes Inteligentes. Estos Agentes representan entidades software con una inteligencia artificial avanzada que les permite percibir su entorno e interactuar con él, comunicándose con otros Agentes mientras tratan de cumplir objetivos específicos que se les presentarán a lo largo de la historia, los cuales provocarán que surjan conflictos de interés entre los distintos Agentes que se resolverán mediante simulaciones, donde se deciden los resultados de estos conflictos que al narrarse generan la historia. Para poder producir esta idea, se desarrolla una aplicación en Java que mediante un sistema de Agentes Inteligentes consigue a través de la planificación de distintos objetivos crear por medio de simulaciones un número relevante de historias variadas. Para ello, se necesitará de la plataforma JADE, que permite interactuar con los agentes, un planificador externo y un simulador capaz de realizar las susodichas simulaciones. Siguiendo este proceso, ya explorado en anteriores investigaciones de esta facultad, se propone un sistema de generación de historias variadas capaz de trabajar con un número mayor de Agentes, así como de generar personajes más profundos y un entorno con mayor complejidad. A través de este sistema se pretende que las historias se produzcan en mundos variados, con numerosos personajes capaces de actuar de manera distinta en cada simulación. Estos personajes contarán con sus propias normas así como sus rasgos y características que los definirán como únicos, serán capaces de interactuar con objetos y tendrán un sistema más variado de generación de frases para reflejarse en la narración, favoreciendo enormemente la diversidad a la hora de generar historias. A continuación, se exponen las pruebas realizadas y las soluciones obtenidas en el desarrollo de la aplicación y se explica el plan de trabajo, documentando las bases técnicas de las tecnologías usadas así como detallando en profundidad el trabajo realizado, con el objetivo de poder continuar este trabajo de investigación o aportar experiencia para futuras investigaciones relacionadas con el tema.