Propagación y Extinción de Incendios Forestales y Urbanos para Entornos de Entrenamiento Virtuales

La formación de los bomberos es un proceso que incluye contenidos prácticos sobre cómo actuar ante incendios forestales y urbanos. La utilización de simuladores físicos tiene limitaciones impuestas por las condiciones de seguridad requeridas. Realizar prácticas controladas en condiciones reales está también altamente limitado por razones de factibilidad y de seguridad. Por tanto, la utilización de sistemas de entrenamiento de Realidad Virtual tiene especial relevancia.Las aportaciones de esta tesis están centradas en tres aspectos. El primero es el desarrollo de un entorno virtual para la simulación del entrenamiento e bomberos. Los escenarios considerados incluyen entornos forestales urbanos y mixtos. El entorno virtual puede ser accedido por bomberos que asumen distintos roles.El segundo es la generación de los algoritmos necesarios de la propagación y extinción de incendios dentro de los parámetros de interactividad del simulador. Para cumplir estos requisitos, se ha reducido la complejidad algorítmica a los elementos más fundamentales, entre ellos, la pendiente del terreno y la velocidad y dirección del viento. Además, se han añadido diversos efectos que aportan realismo a la propagación del fuego y su extinción: Spotting Fires, evaporación, modelo WaterJet.La definición de los escenarios incluye la clasificación del terreno o uso del suelo, los edificios y las barreras. La reconstrucción de escenarios reales a partir de información existente plantea problemas de heterogeneidad entre las distintas fuentes. La tercera aportación de esta tesis presenta las tecnologías semánticas como herramientas para solucionar los problemas de heterogeneidad de los datos y los distintos roles de los usuarios del sistema.

Simulación de incendios forestales y urbanos

La única forma que tienen los profesionales de aprender los procedimientos de extinción de incendios y gestión de los recursos es a través de maquetas o simulacros controlados. Este proyecto hace énfasis en la verificación de un conjunto de algoritmos de simulación y propagación de incendios facilitando la validación de los mismos por expertos. Los algoritmos validados se integrarán en un simulador interactivo dirigido al entrenamiento e instrucción del uso de los recursos para la extinción de incendios.

Integrando multiagentes em ambientes 3D: um serious game para estimulação cognitiva

Sistemas Multiagentes estão recebendo cada vez mais a atenção de pesquisadores e desenvolvedores de jogos virtuais. O uso de agentes permite controlar o desempenho do usuário, adaptando a interface e alterando automaticamente o nível de dificuldade das tarefas. Este trabalho descreve uma estratégia de integração de sistemas multiagentes e ambientes virtuais tridimensionais e exemplifica a viabilidade dessa integração através do desenvolvimento de um jogo com características de Serious game. Este jogo visa estimular as funções cognitivas, tais como atenção e memória e é voltado para pessoas portadoras de diferentes distúrbios neuropsiquiátricos. A construção do jogo foi apoiada em um processo de desenvolvimento composto por várias etapas: estudos teóricos sobre as áreas envolvidas, estudo de tecnologias capazes de apoiar essa integração, levantamento de requisitos com especialistas, implementação e avaliação com especialistas. O produto final foi avaliado por especialistas da área médica, que consideraram os resultados como positivos.

Sim-Colmeia: ambiente de simulação da dinâmica de uma colmeia para o ensino de Biologia

As ferramentas computacionais estão apoiando, de maneira crescente, o processo de ensino e aprendizagem em diversas áreas. Elas aumentam as possibilidades do docente para ministrar um conteúdo e interagir com seus alunos. Neste grupo de ferramentas estão as simulações baseadas em sistemas multiagentes. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo apresentar um ambiente de simulação do crescimento populacional de uma colmeia para o ensino de Biologia. As variáveis do sistema podem ser alteradas visando analisar os diferentes resultados obtidos. Aspectos como duração e tempo da florada das plantações, conhecidos como campos de flores, podem ser manipulados pelo aluno. A abordagem multiagentes em Inteligência Artificial Distribuída foi a solução escolhida, para que o controle das atividades do aplicativo fosse feito de maneira automatizada. A Realidade Virtual foi utilizada para acrescentar aspectos importantes do processo que não podem ser visualizados pela simulação matemática. Uma síntese da utilização de tecnologias na educação, em especial da Informática, é discutida no trabalho. Aspectos da aplicação no ensino de Biologia são apresentados, assim como resultados iniciais de sua utilização.

O sentido da técnica e a técnica sem sentido: dilemas do ato médico na hipermodernidade

A modernidade caracteriza-se por um período em que ocorreram profundas revoluções em curtos intervalos de tempo. Nela, o mundo analógico foi substituído, gradativamente, pelo digital e o mundo material passou a dividir espaço com a realidade virtual. Inicialmente representada pelo mito prometeico, a modernidade foi tomada pelo impulso fáustico que hoje se traduz no desejo de recriar a condição humana. Os tecnoprofetas da Inteligência Artificial anunciam para breve as maravilhas da pós-humanidade e se ocupam com criação de máquinas espirituais que, acreditam eles, libertarão o homem de sua condição orgânica. Ciente de que a sociedade se organiza em torno da ótica tecnocientífica e de que as inovações alteram significativamente o modo como a maioria dos seres humanos se relaciona com o tempo, com o espaço e com a vida, este estudo discute o modelo de desenvolvimento tecnológico, por entender que ele não mais constitui assunto de domínio exclusivamente técnico, mas, também, de interesse político. Ademais, com vistas a problematizar o que dá sentido à técnica, faz-se uma crítica ao modelo atual, no qual ela, a técnica, subordinada à razão intrumental, funciona como instrumento de alienação e discute as condições necessárias a sua democratização. O estudo começa examinando dois fenômenos considerados determinantes na configuração do cenário atual: o capitalismo cognitivo e a reificação-tecnológica, entendidos como construções monopolizadas pela ótica capital-tecnocientífica. A seguir, faz-se uma análise sobre as noções de técnica, tecnologia e razão técnica e discute-se o impacto do desenvolvimento tecnológico no ato médico. A medicina representa uma atividade de grande valor social para o bem estar humano, embora, nas últimas décadas, venha enfrentando uma quebra no vínculo de confiança entre médicos e pacientes, além de uma crise na identidade desse profissional que hoje enfrenta dificuldades para preservar sua autonomia, face ao mercado das novas tecnologias e estratégias de gestão. Nesse contexto, surgem novas questões a serem elaboradas e a serem respondidas por diferentes atores e áreas de conhecimento da sociedade que desejem contribuir com reflexões e propostas que façam frente aos problemas específicos de nosso tempo. O trabalho sugere, ainda, que noções como Vontade - no sentido arendtiano, ou como o Olhar atento - Josep Esquiról e como Habilidade artesanal - Richard Sennett, podem nos ajudar a compreender as incumbências de uma re-orientação ética, se quisermos construir um diálogo com a razão tecnocientífica em prol da liberdade humana.

Inteligência computacional aplicada na geração de respostas impulsivas bi-auriculares e em aurilização de salas

Neste trabalho é apresentada uma nova abordagem para obter as respostas impulsivas biauriculares (BIRs) para um sistema de aurilização utilizando um conjunto de redes neurais artificiais (RNAs). O método proposto é capaz de reconstruir as respostas impulsivas associadas à cabeça humana (HRIRs) por meio de modificação espectral e de interpolação espacial. A fim de cobrir todo o espaço auditivo de recepção, sem aumentar a complexidade da arquitetura da rede, uma estrutura com múltiplas RNAs (conjunto) foi adotada, onde cada rede opera uma região específica do espaço (gomo). Os três principais fatores que influenciam na precisão do modelo arquitetura da rede, ângulos de abertura da área de recepção e atrasos das HRIRs são investigados e uma configuração ideal é apresentada. O erro de modelagem no domínio da frequência é investigado considerando a natureza logarítmica da audição humana. Mais ainda, são propostos novos parâmetros para avaliação do erro, definidos em analogia com alguns dos bem conhecidos parâmetros de qualidade acústica de salas. Através da metodologia proposta obteve-se um ganho computacional, em redução do tempo de processamento, de aproximadamente 62% em relação ao método tradicional de processamento de sinais utilizado para aurilização. A aplicabilidade do novo método em sistemas de aurilização é reforçada mediante uma análise comparativa dos resultados, que incluem a geração das BIRs e o cálculo dos parâmetros acústicos biauriculares (IACF e IACC), os quais mostram erros de magnitudes reduzidas.