Local WMR navigation with monocular data

This article presents recent WMR (wheeled mobile robot) navigation experiences using local perception knowledge provided by monocular and odometer systems. A local narrow perception horizon is used to plan safety trajectories towards the objective. Therefore, monocular data are proposed as a way to obtain real time local information by building two dimensional occupancy grids through a time integration of the frames. The path planning is accomplished by using attraction potential fields, while the trajectory tracking is performed by using model predictive control techniques. The results are faced to indoor situations by using the lab available platform consisting in a differential driven mobile robot

Local model predictive control experiences with differential driven wheeled mobile robots

This work extends a previously developed research concerning about the use of local model predictive control in differential driven mobile robots. Hence, experimental results are presented as a way to improve the methodology by considering aspects as trajectory accuracy and time performance. In this sense, the cost function and the prediction horizon are important aspects to be considered. The aim of the present work is to test the control method by measuring trajectory tracking accuracy and time performance. Moreover, strategies for the integration with perception system and path planning are briefly introduced. In this sense, monocular image data can be used to plan safety trajectories by using goal attraction potential fields

A dynamic knowledge-based decision support system to handle solids separation problems in activated sludge systems: development and validation

El sistema de fangs activats és el tractament biològic més àmpliament utilitzat arreu del món per la depuració d'aigües residuals. El seu funcionament depèn de la correcta operació tant del reactor biològic com del decantador secundari. Quan la fase de sedimentació no es realitza correctament, la biomassa no decantada s'escapa amb l'efluent causant un impacte sobre el medi receptor. Els problemes de separació de sòlids, són actualment una de les principals causes d'ineficiència en l'operació dels sistemes de fangs activats arreu del món. Inclouen: bulking filamentós, bulking viscós, escumes biològiques, creixement dispers, flòcul pin-point i desnitrificació incontrolada. L'origen dels problemes de separació generalment es troba en un desequilibri entre les principals comunitats de microorganismes implicades en la sedimentació de la biomassa: els bacteris formadors de flòcul i els bacteris filamentosos. Degut a aquest origen microbiològic, la seva identificació i control no és una tasca fàcil pels caps de planta. Els Sistemes de Suport a la Presa de Decisions basats en el coneixement (KBDSS) són un grup d'eines informàtiques caracteritzades per la seva capacitat de representar coneixement heurístic i tractar grans quantitats de dades. L'objectiu de la present tesi és el desenvolupament i validació d'un KBDSS específicament dissenyat per donar suport als caps de planta en el control dels problemes de separació de sòlids d'orígen microbiològic en els sistemes de fangs activats. Per aconseguir aquest objectiu principal, el KBDSS ha de presentar les següents característiques: (1) la implementació del sistema ha de ser viable i realista per garantir el seu correcte funcionament; (2) el raonament del sistema ha de ser dinàmic i evolutiu per adaptar-se a les necessitats del domini al qual es vol aplicar i (3) el raonament del sistema ha de ser intel·ligent. En primer lloc, a fi de garantir la viabilitat del sistema, s'ha realitzat un estudi a petita escala (Catalunya) que ha permès determinar tant les variables més utilitzades per a la diagnosi i monitorització dels problemes i els mètodes de control més viables, com la detecció de les principals limitacions que el sistema hauria de resoldre. Els resultats d'anteriors aplicacions han demostrat que la principal limitació en el desenvolupament de KBDSSs és l'estructura de la base de coneixement (KB), on es representa tot el coneixement adquirit sobre el domini, juntament amb els processos de raonament a seguir. En el nostre cas, tenint en compte la dinàmica del domini, aquestes limitacions es podrien veure incrementades si aquest disseny no fos òptim. En aquest sentit, s'ha proposat el Domino Model com a eina per dissenyar conceptualment el sistema. Finalment, segons el darrer objectiu referent al seguiment d'un raonament intel·ligent, l'ús d'un Sistema Expert (basat en coneixement expert) i l'ús d'un Sistema de Raonament Basat en Casos (basat en l'experiència) han estat integrats com els principals sistemes intel·ligents encarregats de dur a terme el raonament del KBDSS. Als capítols 5 i 6 respectivament, es presenten el desenvolupament del Sistema Expert dinàmic (ES) i del Sistema de Raonament Basat en Casos temporal, anomenat Sistema de Raonament Basat en Episodis (EBRS). A continuació, al capítol 7, es presenten detalls de la implementació del sistema global (KBDSS) en l'entorn G2. Seguidament, al capítol 8, es mostren els resultats obtinguts durant els 11 mesos de validació del sistema, on aspectes com la precisió, capacitat i utilitat del sistema han estat validats tant experimentalment (prèviament a la implementació) com a partir de la seva implementació real a l'EDAR de Girona. Finalment, al capítol 9 s'enumeren les principals conclusions derivades de la present tesi.

Un estudio etnográfico sobre usuarios/as de heroína. Conocimiento psicosocial y práctica reflexiva

Presentación El siguiente trabajo es un ejercicio reflexivo sobre una experiencia própia: Un estudio etnográfico sobre usuarios/as de heroína realizado en un barrio de Barcelona entre los años 1993-1995. Todo empezó dos años después de escribir la etnografía, al decidir regresar al barrio para explicar a los participantes el trabajo que había escrito sobre aquella experiencia. En esos momentos tomé la decisión de realizar un estudio sobre el papel que yo había desarrollado durante todo el trabajo de campo con esas personas, cómo me había influido, como les había influido, por qué había relatado aquellas cosas sobre sus vidas, qué efectos provocaba lo escrito a posibles lectores, etc. Y así surgió el tema de esta tesis. Objetivos En este trabajo me propongo ponerme al lado de los datos que en otro momento recogí y comenzar a analizarlos a la luz de potentes teorías y presupuestos -principalmente de la psicología social-. He tratado de "hacer" un ejercicio reflexivo sobre un caso, una experiencia científica en la qué "yo" he estado implicada. El objetivo fundamental es mostrar en qué consiste una práctica reflexiva, entendida como una forma de hacer "objetivable" el conocimiento (aspecto que correspondería a una dimensión racional- epistemológica), y también entendida como una forma de encontrar resistencias a discursos dominantes en el conocimiento psicosocial (aspecto que correspondería a una dimensión ético-política). Como objetivos específicos me propongo: -señalar un procedimiento que permita conectar al auditorio o lectores con la experiencia particular de la investigadora -cuestionar mi propia práctica de producción de conocimiento psicosocial -explorar los "yoes" o subjetividades en el proceso investigador Marco teórico y metodología He definido un tipo de práctica reflexiva tomando una perspectiva construccionista crítica localizada en la posición del observador/a, donde el valor de la reflexividad, más que instrumento de comprensión o validación, es un instrumento de cambio. Procederé a través del análisis del discurso de mi práctica social o experiencia de conocimiento científico, junto con conceptos provenientes de la etnometodología, interaccionismo simbólico y fenomenología. Los métodos han sido la etnografía de laboratorio (basada en Latour y Woolgar), la descripción etnometodológica (de Potter) y el análisis discursivo (los repertorios interpretativos de Potter y Wheterell, y las formaciones discursivas basadas en Foucault). Mis datos han sido 44 entrevistas en profundidad, a modo de conversaciones con los usuarios y no usuarios significativos en aquel contexto de observación. Casi todas transcritas. Y 5 libretas con notas de campo tomadas durante la observación participante en las que constaban multitud de comentarios personales, interpretaciones sobre el tema y situaciones compartidas entre ellos y "yo". Resultados y discusión Como resultado del análisis del discurso he encontrado la confrontación entre formaciones discursivas "naturalizadoras" y "sociologizadoras", acentuando mucho más en mis datos la formación "sociologizadora" (cuestiones legales, relacionales, culturales, etc.), que "naturalizadora" (cuestiones sensoriales, farmacológicas, psicológicas, fisiológicas, etc.). Este dialogismo entre unas y otras formaciones permite tomar consciencia de formas de acción que no son demasiado relevantes en un contexto sociohistórico dado, pero si se activan o "actúan" en contextos específicos de acción donde las personas tienen capacidad agéntica. La observación participante ha sido fundamental para contextualizar los datos, construidos en su "contexto cotidiano de acción", además, ha dado sentido a las conversaciones y a las entrevistas en profundidad. El procedimiento empleado, conforma un tipo de modelo que pone en relación di versos constructos: contexto discursivo (o interactivo), posición discursiva y formaciones discursivas, y que se articulan alrededor de un espacio intersubjetivo "yo-alter" que es lo que constituye la unidad básica donde opera la reflexividad. Se construyen distintos "yoes" en cada momento y trayectoria de la experiencia relatada. Al introducir el "yo" en el trabajo de campo (tanto el mío como el de alter), provoco una problematización de los datos y a la vez, me obliga a reconceptualizar ese "yo" o "yoes" y resignificar esos datos. Se me plantea mi condición de liminalidad (o de otra manera, decir que no estoy ni dentro ni fuera de la cultura que estudio), donde los contornos de mi identidad se subvierten y donde la condición de ser, es que ninguna subjetividad es permanente. Mi aproximación a "alter" supone una continuidad entre "yo-alter" y en ocasiones resulta amenazante, en la medida en que se confunden los límites y se difuminan con el fin de conseguir una "experiencia empática". Pero no se trataría tanto de una fusión "yo-alter", de manera que sería una dilución de ambos, sino de una permeabilidad de los límites, originando así, un espacio potencial para crear, para conectar y donde se resuelva la tendencia a controlar o contener un "yo" al otro. Conclusiones La posibilidad de la práctica reflexiva está en el espacio intersubjetivo "yo-alter". Mi intento de conexión con "alter" me constituye temporalmente en mediadora: "estar en medio de". Esto significa: l-socavar los cimientos y el orden construido, a través de buscar fisuras, inconsistencias y contradicciones en los discursos manejados, a partir de las cuales hay potenciales trayectos que no se han producido, 2-incorporar diferentes voces o dialogismo en la historia que cuento y no un monólogo de la autora, sino una participación de alternativas posibles y espacios de enunciación, junto con las subjetividades emergentes. Para ello, dos condiciones son ineludibles: -la agentividad para subvertir lo establecido, las identidades -el recuperar contextos que sean potencialmente relevantes para actuar discursos. Considerar las subjetividades también es la manera de tener a "alter" presente. "Alter" se comprende en "mi" a través de un trayecto en el que se marcan las afinidades mutuas y no tanto las identidades, en el que "representar" a "alter" es trazar un trayecto de conocimiento local y situado (como apunta Haraway), pues sólo así es posible generar una praxis transformadora fiel a la parcialidad.

Image classification for a large number of object categories

L'increment de bases de dades que cada vegada contenen imatges més difícils i amb un nombre més elevat de categories, està forçant el desenvolupament de tècniques de representació d'imatges que siguin discriminatives quan es vol treballar amb múltiples classes i d'algorismes que siguin eficients en l'aprenentatge i classificació. Aquesta tesi explora el problema de classificar les imatges segons l'objecte que contenen quan es disposa d'un gran nombre de categories. Primerament s'investiga com un sistema híbrid format per un model generatiu i un model discriminatiu pot beneficiar la tasca de classificació d'imatges on el nivell d'anotació humà sigui mínim. Per aquesta tasca introduïm un nou vocabulari utilitzant una representació densa de descriptors color-SIFT, i desprès s'investiga com els diferents paràmetres afecten la classificació final. Tot seguit es proposa un mètode par tal d'incorporar informació espacial amb el sistema híbrid, mostrant que la informació de context es de gran ajuda per la classificació d'imatges. Desprès introduïm un nou descriptor de forma que representa la imatge segons la seva forma local i la seva forma espacial, tot junt amb un kernel que incorpora aquesta informació espacial en forma piramidal. La forma es representada per un vector compacte obtenint un descriptor molt adequat per ésser utilitzat amb algorismes d'aprenentatge amb kernels. Els experiments realitzats postren que aquesta informació de forma te uns resultats semblants (i a vegades millors) als descriptors basats en aparença. També s'investiga com diferents característiques es poden combinar per ésser utilitzades en la classificació d'imatges i es mostra com el descriptor de forma proposat juntament amb un descriptor d'aparença millora substancialment la classificació. Finalment es descriu un algoritme que detecta les regions d'interès automàticament durant l'entrenament i la classificació. Això proporciona un mètode per inhibir el fons de la imatge i afegeix invariança a la posició dels objectes dins les imatges. S'ensenya que la forma i l'aparença sobre aquesta regió d'interès i utilitzant els classificadors random forests millora la classificació i el temps computacional. Es comparen els postres resultats amb resultats de la literatura utilitzant les mateixes bases de dades que els autors Aixa com els mateixos protocols d'aprenentatge i classificació. Es veu com totes les innovacions introduïdes incrementen la classificació final de les imatges.