Implementação de uma arquitetura fuzzy neural em hardware com treinamento online

Computational Intelligence Methods have been expanding to industrial applications motivated by their ability to solve problems in engineering. Therefore, the embedded systems follow the same idea of using computational intelligence tools embedded on machines. There are several works in the area of embedded systems and intelligent systems. However, there are a few papers that have joined both areas. The aim of this study was to implement an adaptive fuzzy neural hardware with online training embedded on Field Programmable Gate Array – FPGA. The system adaptation can occur during the execution of a given application, aiming online performance improvement. The proposed system architecture is modular, allowing different configurations of fuzzy neural network topologies with online training. The proposed system was applied to: mathematical function interpolation, pattern classification and selfcompensation of industrial sensors. The proposed system achieves satisfactory performance in both tasks. The experiments results shows the advantages and disadvantages of online training in hardware when performed in parallel and sequentially ways. The sequentially training method provides economy in FPGA area, however, increases the complexity of architecture actions. The parallel training method achieves high performance and reduced processing time, the pipeline technique is used to increase the proposed architecture performance. The study development was based on available tools for FPGA circuits.

Proposta arquitetônica para o Centro de Treinamento dos Servidores do IFRN com base nos fatores de desempenho energético.

In recent years, as part of the expansion process of its activities, the Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte – IFRN (Federal Institute for Education, Science and Technology of the State of Rio Grande do Norte – IFRN) detected the need to hire more employees for the institution. This expansion process, a policy of the Federal Government, together with the increase of human resources, required the construction of an adequate facility in the municipality of São Gonçalo do Amarante-RN, for training and qualification and as a means of better enabling its personnel. Along with this policy, the Federal Government is also deeply concerned that its buildings be environmentally friendly. This study deals with this subject matter, as it develops an architectural design of a public building with an emphasis upon the reduction of energy consumption, through the study of energy performance factors such as defined by Carneiro (1988) and adapted by the author of the present study. It is known that residential, commercial and public buildings represent about 45 % of energy consumption in Brazil. That is why it is necessary to consider the reduction of such consumption in buildings, as well as the role that professionals, especially architects, play in this issue. The most effective participation in this regard in the field of architecture occurs in the design phase. However, the architectural solution proposed here goes beyond the energy performance factors, since it also involves other aspects, such as the definition of the concept, the parti and the spatial solution itself. In this sense, the architectural project of the Centro de Treinamento dos Servidores do IFRN - CTSIFRN (Training Center for IFRN Personnel – CTSFIRN) is particularly fitting as a subject for research at the Professional Master Program at PPGAU/UFRN, which is devoted to research on architecture, design and the environment.

Abordagem da ergonomia para avaliação do treinamento simulado das equipes de resposta à emergência em lançamentos de veículos aeroespaciais

This dissertation introduces a study that aims to analyze the simulated training of emergency teams and proposes recommendations for the current training system in order to improve the collective skills and resilience of these teams when facing possible critical situations, triggered by possible accident occurrences during aerospace vehicle launching operations in the Barreira do Inferno Launch Center in Parnamirim / RN. This is a field, exploratory, descriptive, explanatory, and a case study with a qualitative approach. Therefore, we adopted the ergonomics approach, using the situated method of ergonomic work analysis (AET), combining observational and interactive methods. The relevance of this research is characterized by the contributions to minimize the human and material hazzards resulting from possible accidents in these operations, the scientific contribution of the AET for simulated emergency training analysis in the launching operations of aerospace vehicles - which are complex and involve risk of accidents - and consequently, the scientific contribution to the current process of recovering the Brazilian Space Program. The survey results point to problems of various kinds in the current simulated training system which compromise the safety of the operations. These problems are grouped into four categories: technological, organizational, team training and from the activity itself, regarding more specifically communication and cooperation (among the team members and these ones with other sectors involved in the launching operation) and regarding the coordination of actions. We propose: a) a new training model, from the creation and application of scenarios based on postulated abnormalities, which could simulate real critical situations, in order to train and improve the skills of the emergency response teams especially in terms of communication, coordination and cooperation; b) restructuring and reorganizing the current training system, based on the formal establishment of a managing staff, on the clear division of responsibilities, on the standardization of processes, on the production of management indicators, on the continuous monitoring, on the feedback from trainees about the quality of the training and on the continuing and frequent training of emergency teams.

Desenvolvimento e avaliação do emprego de dispositivo ajustável ao corpo para treinamento de habilidade de acesso venoso periférico no membro superior

OBJECTIVE: To dev elop and evaluate the use of a body adjustable device for training of peripheral venous catheterization for healthcare undergraduate students . METHODS: This study involved two phases: I) development of the innovative simulator and II) a controlled trial co mparing the performance of the body adjustable device in relation to the commercial simulator for the training of venipuncture skills. A total of 79 first - year medical students participated in the intervention phase, which consisted of pretest assessment, lecture on peripheral venous access, randomization into two groups according to the simulator used for training (Commercial Simulator and Experimental Simulator), real venipuncture procedure, post - test assessment and evaluation of satisfaction. RESULTS: Gr oups were homogeneous in age, sex, pre - test and post - test scores, attitudinal assessment and performance in performing the real venipuncture. Students from the Experimental Simulator group performed better on the filling of simulated records. At the end of the study, cognitive gain significantly increased in both groups. The degree of realism perceived by students was equivalent for two groups. A total of 85.7% of students rated the Experimental Simulator as good or excellent. CONCLUSIONS: Experimental simu lator proved to be a low cost alternative for the training of venipuncture skills in upper limb. The cognitive procedural and attitudinal performances of students who used the experimental simulator were similar to those observed in the group trained with commercial simulator.

Critério de correntropia no treinamento de redes fuzzy wavelet neural networks para identificação de sistemas dinâmicos não lineares

The great interest in nonlinear system identification is mainly due to the fact that a large amount of real systems are complex and need to have their nonlinearities considered so that their models can be successfully used in applications of control, prediction, inference, among others. This work evaluates the application of Fuzzy Wavelet Neural Networks (FWNN) to identify nonlinear dynamical systems subjected to noise and outliers. Generally, these elements cause negative effects on the identification procedure, resulting in erroneous interpretations regarding the dynamical behavior of the system. The FWNN combines in a single structure the ability to deal with uncertainties of fuzzy logic, the multiresolution characteristics of wavelet theory and learning and generalization abilities of the artificial neural networks. Usually, the learning procedure of these neural networks is realized by a gradient based method, which uses the mean squared error as its cost function. This work proposes the replacement of this traditional function by an Information Theoretic Learning similarity measure, called correntropy. With the use of this similarity measure, higher order statistics can be considered during the FWNN training process. For this reason, this measure is more suitable for non-Gaussian error distributions and makes the training less sensitive to the presence of outliers. In order to evaluate this replacement, FWNN models are obtained in two identification case studies: a real nonlinear system, consisting of a multisection tank, and a simulated system based on a model of the human knee joint. The results demonstrate that the application of correntropy as the error backpropagation algorithm cost function makes the identification procedure using FWNN models more robust to outliers. However, this is only achieved if the gaussian kernel width of correntropy is properly adjusted.

Efeito do treinamento muscular inspiratório com diferentes cargas na força e função de músculos respiratórios

Background: The inspiratory muscle training (IMT) has been considered an option in reversing or preventing decrease in respiratory muscle strength, however, little is known about the adaptations of these muscles arising from the training with charge. Objectives: To investigate the effect of IMT on the diaphragmatic muscle strength and function neural and structural adjustment of diaphragm in sedentary young people, compare the effects of low intensity IMT with moderate intensity IMT on the thickness, mobility and electrical activity of diaphragm and in inspiratory muscles strength and establish a protocol for conducting a systematic review to evaluate the effects of respiratory muscle training in children and adults with neuromuscular diseases. Materials and Methods: A randomized, double-blind, parallel-group, controlled trial, sample of 28 healthy, both sexes, and sedentary young people, divided into two groups: 14 in the low load training group (G10%) and 14 in the moderate load training group (G55%). The volunteers performed for 9 weeks a home IMT protocol with POWERbreathe®. The G55% trained with 55% of maximal inspiratory pressure (MIP) and the G10% used a charge of 10% of MIP. The training was conducted in sessions of 30 repetitions, twice a day, six days per week. Every two weeks was evaluated MIP and adjusted the load. Volunteers were submitted by ultrasound, surface electromyography, spirometry and manometer before and after IMT. Data were analyzed by SPSS 20.0. Were performed Student's t-test for paired samples to compare diaphragmatic thickness, MIP and MEP before and after IMT protocol and Wilcoxon to compare the RMS (root mean square) and median frequency (MedF) values also before and after training protocol. They were then performed the Student t test for independent samples to compare mobility and diaphragm thickness, MIP and MEP between two groups and the Mann-Whitney test to compare the RMS and MedF values also between the two groups. Parallel to experimental study, we developed a protocol with support from the Cochrane Collaboration on IMT in people with neuromuscular diseases. Results: There was, in both groups, increased inspiratory muscle strength (P <0.05) and expiratory in G10% (P = 0.009) increase in RMS and thickness of relaxed muscle in G55% (P = 0.005; P = 0.026) and there was no change in the MedF (P> 0.05). The comparison between two groups showed a difference in RMS (P = 0.04) and no difference in diaphragm thickness and diaphragm mobility and respiratory muscle strength. Conclusions: It was identified increased neural activity and diagrammatic structure with consequent increase in respiratory muscle strength after the IMT with moderate load. IMT with load of 10% of MIP cannot be considered as a placebo dose, it increases the inspiratory muscle strength and IMT with moderate intensity is able to enhance the recruitment of muscle fibers of diaphragm and promote their hypertrophy. The protocol for carrying out the systematic review published in The Cochrane Library.

Interações no voleibol segundo alunos do ctism : Da educação física ao treinamento

Esse projeto de pesquisa traz como objetivo analisar o conhecimento dos alunos do Colégio Técnico Industrial de Santa Maria em relaçao aos seis momentos do jogo de Voleibol, de forma a comparar este entendimento entre os alunos inseridos na aula de Educaçao Física com os da equipe de Voleibol do Colégio. Recorreu-se a elaboraçao de um questionário sobre a referida temática a ser aplicado aos alunos da escola, das quais as primeiras sao questoes fechadas e as demais abertas. Pretende-se com os possíveis e futuros resultados demonstrar a relevância e a importância dessas interaçoes de cooperaçao e oposiçao acerca dos momentos do jogo de Voleibol, para os autores consultados e para os alunos do CTISM de forma a comparar os devidos questionários com seus respectivos conhecimentos acerca do assunto; salientar a importância da Praxiologia Motriz e a contribuiçao da mesma para o Voleibol como Jogo Esportivo Coletivo, auxiliando no processo de ensino- aprendizagem do mesmo e servindo como uma ferramenta que norteie e dê base ao treinamento de Voleibol desenvolvido pelo CTISM

Praxiologia motriz aliada ao treinamento de estudantes nos jogos esportivos coletivos

O treinamento é muito praticado na atualidade, principalmente quando é utilizado para os Jogos Esportivos Coletivos, porém é muito criticado pela forma como é proposto para os alunos em ambas as instituiçoes onde o treinamento existe, mas principalmente na escola. A Praxiologia Motriz é uma importante teoria que pode se aliar a essa prática, os estudos já mostram que essa teoria de Pierre Parlebas vem se difundindo cada vez mais, e já vem sendo muito estudada. Existem estudos que mostram que a Praxiologia Motriz aliada ao treinamento dos Jogos Esportivos Coletivos, auxilia muito na busca pelo objetivo, pois ela nao considera apenas a parte física, técnica e tática, e sim o pensamento cognitivo do aluno/atleta, através das relaçoes de interaçoes, das condutas e da forma como defende que o trabalho seja realizado no treinamento. Com isso queremos apresentar uma relaçao entre Praxiologia Motriz e Treinamento dos Jogos Esportivos Coletivos

Propriocepção de deficientes visuais : Treinamento funcional como possibilidade interventiva

A deficiência visual (DV) é uma limitaçao sensorial que pode comprometer o desenvolvimento motor, afetivo, social e cognitivo do ser humano. No mundo esta limitaçao acomete 39 milhoes de pessoas. No Brasil, existem aproximadamente 6,5 milhoes de DV. O treinamento funcional trabalha de forma integrada, por meio de movimentos multiarticulares e multiplanares que envolvem o sistema proprioceptivo, estando relacionado com a sensaçao de movimento (sinestesia) e posiçao articular. Desta forma, o objetivo desse estudo foi analisar os efeitos do treinamento funcional na propriocepçao de deficientes visuais. O programa de treinamento teve duraçao de 12 semanas, com sessoes bi-semanais das quais participaram oito indivíduos, cinco com baixa visao e três com cegueira total. A avaliaçao da propriocepçao de membros superiores foi realizada com um cinesiômetro, e a avaliaçao de membros inferiores foi realizada com a fixaçao de um flexímetro na articulaçao do joelho do membro dominante do participante. Os resultados evidenciaram melhoras discretas para dois ângulos de membros superiores, porém nos membros inferiores a margem de erro foi bem inferior que nos membros superiores

Treinamento físico com realidade virtual : Efeito no equilíbrio de idosa

A importância do exercício físico já esta bem documentada na literatura, já que sao claras as evidências de seus benefícios em relaçao à melhora da qualidade de vida, prevençao de doenças crônicas melhora nas capacidades físicas gerando autonomia e independência para os indivíduos de todas as faixas etárias. Para o indivíduo idoso o equilíbrio tem suma importância, pois quando está em déficit, pode ser um dos fatores que faz com que ocorram as quedas. E importante que medidas de intervençao sejam tomadas para minimizar o risco de quedas em idosos. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência de três semanas de treinamento físico com o uso do Nintendo Wii Fit sobre o equilíbrio estático de uma idosa com labirintite e hipertensao. Os resultados apontaram que embora pequena, houve uma melhora no equilíbrio estático. Conclui-se que uma sessao de treinamento físico com o uso da realidade virtual realizada duas vezes por semana, por um período de três semanas é eficiente para gerar melhora no equilíbrio estático de uma idosa

Interações no voleibol segundo alunos do ctism : Da educação física ao treinamento

Esse projeto de pesquisa traz como objetivo analisar o conhecimento dos alunos do Colégio Técnico Industrial de Santa Maria em relaçao aos seis momentos do jogo de Voleibol, de forma a comparar este entendimento entre os alunos inseridos na aula de Educaçao Física com os da equipe de Voleibol do Colégio. Recorreu-se a elaboraçao de um questionário sobre a referida temática a ser aplicado aos alunos da escola, das quais as primeiras sao questoes fechadas e as demais abertas. Pretende-se com os possíveis e futuros resultados demonstrar a relevância e a importância dessas interaçoes de cooperaçao e oposiçao acerca dos momentos do jogo de Voleibol, para os autores consultados e para os alunos do CTISM de forma a comparar os devidos questionários com seus respectivos conhecimentos acerca do assunto; salientar a importância da Praxiologia Motriz e a contribuiçao da mesma para o Voleibol como Jogo Esportivo Coletivo, auxiliando no processo de ensino- aprendizagem do mesmo e servindo como uma ferramenta que norteie e dê base ao treinamento de Voleibol desenvolvido pelo CTISM

Praxiologia motriz aliada ao treinamento de estudantes nos jogos esportivos coletivos

O treinamento é muito praticado na atualidade, principalmente quando é utilizado para os Jogos Esportivos Coletivos, porém é muito criticado pela forma como é proposto para os alunos em ambas as instituiçoes onde o treinamento existe, mas principalmente na escola. A Praxiologia Motriz é uma importante teoria que pode se aliar a essa prática, os estudos já mostram que essa teoria de Pierre Parlebas vem se difundindo cada vez mais, e já vem sendo muito estudada. Existem estudos que mostram que a Praxiologia Motriz aliada ao treinamento dos Jogos Esportivos Coletivos, auxilia muito na busca pelo objetivo, pois ela nao considera apenas a parte física, técnica e tática, e sim o pensamento cognitivo do aluno/atleta, através das relaçoes de interaçoes, das condutas e da forma como defende que o trabalho seja realizado no treinamento. Com isso queremos apresentar uma relaçao entre Praxiologia Motriz e Treinamento dos Jogos Esportivos Coletivos

Propriocepção de deficientes visuais : Treinamento funcional como possibilidade interventiva

A deficiência visual (DV) é uma limitaçao sensorial que pode comprometer o desenvolvimento motor, afetivo, social e cognitivo do ser humano. No mundo esta limitaçao acomete 39 milhoes de pessoas. No Brasil, existem aproximadamente 6,5 milhoes de DV. O treinamento funcional trabalha de forma integrada, por meio de movimentos multiarticulares e multiplanares que envolvem o sistema proprioceptivo, estando relacionado com a sensaçao de movimento (sinestesia) e posiçao articular. Desta forma, o objetivo desse estudo foi analisar os efeitos do treinamento funcional na propriocepçao de deficientes visuais. O programa de treinamento teve duraçao de 12 semanas, com sessoes bi-semanais das quais participaram oito indivíduos, cinco com baixa visao e três com cegueira total. A avaliaçao da propriocepçao de membros superiores foi realizada com um cinesiômetro, e a avaliaçao de membros inferiores foi realizada com a fixaçao de um flexímetro na articulaçao do joelho do membro dominante do participante. Os resultados evidenciaram melhoras discretas para dois ângulos de membros superiores, porém nos membros inferiores a margem de erro foi bem inferior que nos membros superiores