Autonomous behaviors for an unmanned mini-aerial vehicle

This thesis aims at addressing the development of autonomous behaviors, for search and exploration with a mini-UAV (Unmanned Aerial Vehicle), or also called MAV (Mini Aerial Vehicle) prototype, in order to gather information in rescue scenarios. The platform used in this work is a four rotor helicopter, known as quad-rotor from the German company Ascending Technologies GmbH, which is later assembled with a on-board processing unit (i.e. a tiny light weight computer) and a on-board sensor suite (i.e. 2D-LIDAR and Ultrasonic Sonar). This work can be divided into two phases. In the first phase an Indoor Position Tracking system was settled in order to obtain the Cartesian coordinates (i.e. X, Y, Z) and orientation (i.e.heading) which provides the relative position and orientation of the platform. The second phase was the design and implementation of medium/high level controllers on each command input in order to autonomously control the aircraft position, which is the first step towards an autonomous hovering flight, and any autonomous behavior (e.g. Landing, Object avoidance, Follow the wall). The main work is carried out in the Laboratory ”Intelligent Systems for Emergencies and Civil Defense”, in collaboration with ”Dipartimento di Informatica e Sistemistica” of Sapienza Univ. of Rome and ”Istituto Superiore Antincendi” of the Italian Firemen Department.

Integrating the theme approach with aspectual scenarios

Dissertação de Mestrado em Engenharia Informática

Modelo de sistemas de informação técnica baseado numa plataforma SIG

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência e Sistemas de Informação Geográfica

Refinamento de diagramas de classes: análise e verificação

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Recuperação automática da modelação comportamental com aplicações ao ensaio baseado em modelos

O problema dos sistemas de software legados sem documentação ou com documentação obsoleta, continua a ser uma realidade no mundo empresarial. O progressivo aumento da dimensão e complexidade dos sistemas desenvolvidos vem aumentar a necessidade de existirem mecanismos de modelação e documentação de apoio às actividades de manutenção e teste. Apesar da investigação que tem sido levada a cabo para tentar apresentar cada vez melhores abordagens à resolução deste problema,o seu uso no mundo empresarial ainda é muito esparso. Tal deve-se, pelo menos em parte, ao facto de muitas das abordagens propostas acabarem por representar um acrescento do esforço e do tempo, que as organizações não estão em condições de disponibilizar. Esta dissertação contribui com uma abordagem automatizada de suporte às actividades de documentação de sistemas, de manutenção e de testes. Para demonstrar a aplicabilidade e usabilidade da abordagem, propõe-se a implementação de uma ferramenta de apoio. A abordagem proposta baseia-se em técnicas já existentes e consolidadas, mas propõe extensões que permitem melhorar a sua integração,usabilidade e eficiência na sua aplicação. O problema fulcral aqui tratado é a inexistência ou insuficiência de documentação sobre os sistemas desenvolvidos. De modo a mitigar este problema, é apresentado um mecanismo de recuperação da modelação dinâmica de sistemas legados e respectiva geração de artefactos documentais,nomeadamente diagramas de sequência (UML), cartões CRC e matrizes de CRUD. Finalmente, introduzem-se técnicas de rastreabilidade e de apoio a testes de qualidade e cobertura para os sistemas construídos, usando uma metáfora de coloração de diagramas UML.

Cenários visuais: rastreio de requisitos, documentação e animação para sistemas legados

A rastreabilidade dos requisitos de software nos sistemas legados é um problema recorrente na maioria das empresas. Existem várias causas para este problema, mas as razões principais estão na falta de documentação e unem-se à inexistência de um suporte adequado que permita manter a rastreabilidade entre os requisitos, o desenho e o código fonte de um sistema de software. Nos casos em que existe alguma documentação do sistema esta apresenta-se normalmente na forma de documentos de texto não estruturado, escritos em língua natural. A falta de um standard para representar a informação, torna mais difícil perceber a estrutura e a complexidade de um sistema legado. Esta dissertação vem tentar mitigar o problema apresentado, da falta de rastreabilidade entre os requisitos e a implementação, propondo uma abordagem inovadora designada por Cenários Visuais. A técnica proposta tenta mitigar o problema que existe da rastreabilidade do software e vai facilitar a compreensão do sistema por parte de todos os envolvidos, desde a sua criação até às fases posteriores do seu ciclo de vida. Os cenários visuais são filmagens da execução de cenários, onde é possível encontrar informação adicional sobre as iterações entres os componentes de um sistema. Os cenários visuais são uma representação dinâmica e sincronizada entre duas perspectivas de um sistema de software. A primeira corresponde à perspectiva do utilizador do sistema (caixa preta) e é constituída por um filme descrevendo cada cenário de um caso de utilização. A segunda corresponde à perspectiva do construtor de sistemas de software (caixa branca) e é concretizada por um diagrama de sequência (UML). O processo de criação de um cenário visual servirá de suporte para a criação automática de documentação de sistemas legados e facilitará a validação dos requisitos de um sistema de software. Em suma, espera-se que com esta dissertação a compreensão de um sistema de software legado possa vir a ser melhorada.

De arquitecturas organizacionais em i* para arquitecturas baseadas em agentes: uma abordagem orientada a modelos

Os requisitos dizem, normalmente, o que um sistema deve fazer, por oposição a como fazê-lo. O contexto organizacional justifica e ajuda a compreender os porquês que levam à necessidade de certos requisitos importantes para um sistema de software ser bem sucedido. As técnicas de modelação de requisitos oferecem o conhecimento que permite a análise necessária nesta fase inicial do desenvolvimento. Contudo, a maioria das técnicas de requisitos são mais adequadas para uma fase posterior do processo da engenharia de requisitos. O desenvolvimento de software orientado a agentes procura preencher esta lacuna, mas é um paradigma relativamente recente. Para a consolidação deste novo paradigma, o projecto Tropos está a desenvolver uma abordagem para o desenvolvimento orientado a Agentes que se baseia nos conceitos sociais e intencionais oferecidos pela abordagem de modelação organizacional i*. No entanto, o uso do i* não é suficientemente expressivo como uma linguagem de descrição arquitectural. Reconhecendo no UML a capacidade de actuar como linguagem de descrição arquitectural, esta dissertação especifica as transformações necessárias dos modelos arquitecturais organizacionais descritos em i*, para os modelos arquitecturais descritos no perfil de Agência do UML utilizado para modelar sistemas multi-agente, através de uma abordagem orientada a modelos.