854 resultados para Underwater exploration


Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

The presented work focuses on the theoretical and practical aspects concerning the design and development of a formal method to build a mission control system for autonomous underwater vehicles bringing systematic design principles for the formal description of missions using Petri nets. The proposed methodology compounds Petri net building blocks within it to de_ne a mission plan for which it is proved that formal properties, such as reachability and reusability, hold as long as these same properties are also guaranteed by each Petri net building block. To simplify the de_nition of these Petri net blocks as well as their composition, a high level language called Mission Control Language has been developed. Moreover, a methodology to ensure coordination constraints for teams of multiple robots as well as the de_nition of an interface between the proposed system and an on-board planner able to plan/replan sequences of prede_ned mission plans is included as well. Results of experiments with several real underwater vehicles and simulations involving an autonomous surface craft and an autonomous underwater vehicles are presented to show the system's capabilities.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

Darrerament, l'interès pel desenvolupament d'aplicacions amb robots submarins autònoms (AUV) ha crescut de forma considerable. Els AUVs són atractius gràcies al seu tamany i el fet que no necessiten un operador humà per pilotar-los. Tot i això, és impossible comparar, en termes d'eficiència i flexibilitat, l'habilitat d'un pilot humà amb les escasses capacitats operatives que ofereixen els AUVs actuals. L'utilització de AUVs per cobrir grans àrees implica resoldre problemes complexos, especialment si es desitja que el nostre robot reaccioni en temps real a canvis sobtats en les condicions de treball. Per aquestes raons, el desenvolupament de sistemes de control autònom amb l'objectiu de millorar aquestes capacitats ha esdevingut una prioritat. Aquesta tesi tracta sobre el problema de la presa de decisions utilizant AUVs. El treball presentat es centra en l'estudi, disseny i aplicació de comportaments per a AUVs utilitzant tècniques d'aprenentatge per reforç (RL). La contribució principal d'aquesta tesi consisteix en l'aplicació de diverses tècniques de RL per tal de millorar l'autonomia dels robots submarins, amb l'objectiu final de demostrar la viabilitat d'aquests algoritmes per aprendre tasques submarines autònomes en temps real. En RL, el robot intenta maximitzar un reforç escalar obtingut com a conseqüència de la seva interacció amb l'entorn. L'objectiu és trobar una política òptima que relaciona tots els estats possibles amb les accions a executar per a cada estat que maximitzen la suma de reforços totals. Així, aquesta tesi investiga principalment dues tipologies d'algoritmes basats en RL: mètodes basats en funcions de valor (VF) i mètodes basats en el gradient (PG). Els resultats experimentals finals mostren el robot submarí Ictineu en una tasca autònoma real de seguiment de cables submarins. Per portar-la a terme, s'ha dissenyat un algoritme anomenat mètode d'Actor i Crític (AC), fruit de la fusió de mètodes VF amb tècniques de PG.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

Aquesta tesi tracta sobre el problema de la navegació per a vehicles submarins autònoms que operen en entorns artificials estructurats com ara ports, canals, plataformes marines i altres escenaris similars. A partir d'una estimació precisa de la posició en aquests entorns, les capacitats dels vehicles submarins s'incrementen notablement i s'obre una porta al seu funcionament autònom. El manteniment, inspecció i vigilància d'instal lacions marines són alguns exemples de possibles aplicacions. Les principals contribucions d'aquesta tesi consisteixen per una banda en el desenvolupament de diferents sistemes de localització per a aquelles situacions on es disposa d'un mapa previ de l'entorn i per l'altra en el desenvolupament d'una nova solució al problema de la Localització i Construcció Simultània de Mapes (SLAM en les seves sigles en anglès), la finalitat del qual és fer que un vehicle autònom creï un mapa de l'entorn desconegut que el rodeja i, al mateix temps, utilitzi aquest mapa per a determinar la seva pròpia posició. S'ha escollit un sonar d'imatges d'escaneig mecànic com a sensor principal per a aquest treball tant pel seu relatiu baix cost com per la seva capacitat per produir una representació detallada de l'entorn. Per altra banda, les particularitats de la seva operació i, especialment, la baixa freqúència a la que es produeixen les mesures, constitueixen els principals inconvenients que s'han hagut d'abordar en les estratègies de localització proposades. Les solucions adoptades per aquests problemes constitueixen una altra contribució d'aquesta tesi. El desenvolupament de vehicles autònoms i el seu ús com a plataformes experimentals és un altre aspecte important d'aquest treball. Experiments portats a terme tant en el laboratori com en escenaris reals d'aplicació han proporcionat les dades necessàries per a provar i avaluar els diferents sistemes de localització proposats.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

Aquesta tesi proposa l'ús d'un seguit de tècniques pel control a alt nivell d'un robot autònom i també per l'aprenentatge automàtic de comportaments. L'objectiu principal de la tesis fou el de dotar d'intel·ligència als robots autònoms que han d'acomplir unes missions determinades en entorns desconeguts i no estructurats. Una de les premisses tingudes en compte en tots els passos d'aquesta tesis va ser la selecció d'aquelles tècniques que poguessin ésser aplicades en temps real, i demostrar-ne el seu funcionament amb experiments reals. El camp d'aplicació de tots els experiments es la robòtica submarina. En una primera part, la tesis es centra en el disseny d'una arquitectura de control que ha de permetre l'assoliment d'una missió prèviament definida. En particular, la tesis proposa l'ús de les arquitectures de control basades en comportaments per a l'assoliment de cada una de les tasques que composen la totalitat de la missió. Una arquitectura d'aquest tipus està formada per un conjunt independent de comportaments, els quals representen diferents intencions del robot (ex.: "anar a una posició", "evitar obstacles",...). Es presenta una recerca bibliogràfica sobre aquest camp i alhora es mostren els resultats d'aplicar quatre de les arquitectures basades en comportaments més representatives a una tasca concreta. De l'anàlisi dels resultats se'n deriva que un dels factors que més influeixen en el rendiment d'aquestes arquitectures, és la metodologia emprada per coordinar les respostes dels comportaments. Per una banda, la coordinació competitiva és aquella en que només un dels comportaments controla el robot. Per altra banda, en la coordinació cooperativa el control del robot és realitza a partir d'una fusió de totes les respostes dels comportaments actius. La tesis, proposa un esquema híbrid d'arquitectura capaç de beneficiar-se dels principals avantatges d'ambdues metodologies. En una segona part, la tesis proposa la utilització de l'aprenentatge per reforç per aprendre l'estructura interna dels comportaments. Aquest tipus d'aprenentatge és adequat per entorns desconeguts i el procés d'aprenentatge es realitza al mateix temps que el robot està explorant l'entorn. La tesis presenta també un estat de l'art d'aquest camp, en el que es detallen els principals problemes que apareixen en utilitzar els algoritmes d'aprenentatge per reforç en aplicacions reals, com la robòtica. El problema de la generalització és un dels que més influeix i consisteix en permetre l'ús de variables continues sense augmentar substancialment el temps de convergència. Després de descriure breument les principals metodologies per generalitzar, la tesis proposa l'ús d'una xarxa neural combinada amb l'algoritme d'aprenentatge per reforç Q_learning. Aquesta combinació proporciona una gran capacitat de generalització i una molt bona disposició per aprendre en tasques de robòtica amb exigències de temps real. No obstant, les xarxes neurals són aproximadors de funcions no-locals, el que significa que en treballar amb un conjunt de dades no homogeni es produeix una interferència: aprendre en un subconjunt de l'espai significa desaprendre en la resta de l'espai. El problema de la interferència afecta de manera directa en robòtica, ja que l'exploració de l'espai es realitza sempre localment. L'algoritme proposat en la tesi té en compte aquest problema i manté una base de dades representativa de totes les zones explorades. Així doncs, totes les mostres de la base de dades s'utilitzen per actualitzar la xarxa neural, i per tant, l'aprenentatge és homogeni. Finalment, la tesi presenta els resultats obtinguts amb la arquitectura de control basada en comportaments i l'algoritme d'aprenentatge per reforç. Els experiments es realitzen amb el robot URIS, desenvolupat a la Universitat de Girona, i el comportament après és el seguiment d'un objecte mitjançant visió per computador. La tesi detalla tots els dispositius desenvolupats pels experiments així com les característiques del propi robot submarí. Els resultats obtinguts demostren la idoneïtat de les propostes en permetre l'aprenentatge del comportament en temps real. En un segon apartat de resultats es demostra la capacitat de generalització de l'algoritme d'aprenentatge mitjançant el "benchmark" del "cotxe i la muntanya". Els resultats obtinguts en aquest problema milloren els resultats d'altres metodologies, demostrant la millor capacitat de generalització de les xarxes neurals.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

This thesis proposes a solution to the problem of estimating the motion of an Unmanned Underwater Vehicle (UUV). Our approach is based on the integration of the incremental measurements which are provided by a vision system. When the vehicle is close to the underwater terrain, it constructs a visual map (so called "mosaic") of the area where the mission takes place while, at the same time, it localizes itself on this map, following the Concurrent Mapping and Localization strategy. The proposed methodology to achieve this goal is based on a feature-based mosaicking algorithm. A down-looking camera is attached to the underwater vehicle. As the vehicle moves, a sequence of images of the sea-floor is acquired by the camera. For every image of the sequence, a set of characteristic features is detected by means of a corner detector. Then, their correspondences are found in the next image of the sequence. Solving the correspondence problem in an accurate and reliable way is a difficult task in computer vision. We consider different alternatives to solve this problem by introducing a detailed analysis of the textural characteristics of the image. This is done in two phases: first comparing different texture operators individually, and next selecting those that best characterize the point/matching pair and using them together to obtain a more robust characterization. Various alternatives are also studied to merge the information provided by the individual texture operators. Finally, the best approach in terms of robustness and efficiency is proposed. After the correspondences have been solved, for every pair of consecutive images we obtain a list of image features in the first image and their matchings in the next frame. Our aim is now to recover the apparent motion of the camera from these features. Although an accurate texture analysis is devoted to the matching pro-cedure, some false matches (known as outliers) could still appear among the right correspon-dences. For this reason, a robust estimation technique is used to estimate the planar transformation (homography) which explains the dominant motion of the image. Next, this homography is used to warp the processed image to the common mosaic frame, constructing a composite image formed by every frame of the sequence. With the aim of estimating the position of the vehicle as the mosaic is being constructed, the 3D motion of the vehicle can be computed from the measurements obtained by a sonar altimeter and the incremental motion computed from the homography. Unfortunately, as the mosaic increases in size, image local alignment errors increase the inaccuracies associated to the position of the vehicle. Occasionally, the trajectory described by the vehicle may cross over itself. In this situation new information is available, and the system can readjust the position estimates. Our proposal consists not only in localizing the vehicle, but also in readjusting the trajectory described by the vehicle when crossover information is obtained. This is achieved by implementing an Augmented State Kalman Filter (ASKF). Kalman filtering appears as an adequate framework to deal with position estimates and their associated covariances. Finally, some experimental results are shown. A laboratory setup has been used to analyze and evaluate the accuracy of the mosaicking system. This setup enables a quantitative measurement of the accumulated errors of the mosaics created in the lab. Then, the results obtained from real sea trials using the URIS underwater vehicle are shown.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

El treball desenvolupat en aquesta tesi aprofundeix i aporta solucions innovadores en el camp orientat a tractar el problema de la correspondència en imatges subaquàtiques. En aquests entorns, el que realment complica les tasques de processat és la falta de contorns ben definits per culpa d'imatges esborronades; un fet aquest que es deu fonamentalment a il·luminació deficient o a la manca d'uniformitat dels sistemes d'il·luminació artificials. Els objectius aconseguits en aquesta tesi es poden remarcar en dues grans direccions. Per millorar l'algorisme d'estimació de moviment es va proposar un nou mètode que introdueix paràmetres de textura per rebutjar falses correspondències entre parells d'imatges. Un seguit d'assaigs efectuats en imatges submarines reals han estat portats a terme per seleccionar les estratègies més adients. Amb la finalitat d'aconseguir resultats en temps real, es proposa una innovadora arquitectura VLSI per la implementació d'algunes parts de l'algorisme d'estimació de moviment amb alt cost computacional.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

This Study examines the relationship between scores on adolescents’ self-generated narratives and standardized reading-comprehension scores. This relationship is also compared with the more simple language metrics: vocabulary and syntax.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

Esta tesis tiene como propósito demostrar las relaciones inequitativas entre las empresas transnacionales y las empresas nacionales de petróleo. Aborda inicialmente desde el contexto de las relaciones internacionales que se dan en torno al petróleo y a los hidrocarburos en general, para luego examinarlas desde una visión desde las transacciones globales y sus tendencias. Posteriormente enfatiza el análisis jurídico-político en el estudio del caso Occidental – Petroecuador, con una revisión previa en el marco institucional y económico en el que se desarrolla este caso. El análisis se establece especialmente en un marco temporal contemporáneo, refiriéndose, cuando es necesario para contextualizar el complejo manejo de los hidrocarburos, a fechas claves que permiten entender determinados fenómenos actuales.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

Facilitating the visual exploration of scientific data has received increasing attention in the past decade or so. Especially in life science related application areas the amount of available data has grown at a breath taking pace. In this paper we describe an approach that allows for visual inspection of large collections of molecular compounds. In contrast to classical visualizations of such spaces we incorporate a specific focus of analysis, for example the outcome of a biological experiment such as high throughout screening results. The presented method uses this experimental data to select molecular fragments of the underlying molecules that have interesting properties and uses the resulting space to generate a two dimensional map based on a singular value decomposition algorithm and a self organizing map. Experiments on real datasets show that the resulting visual landscape groups molecules of similar chemical properties in densely connected regions.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

Visual exploration of scientific data in life science area is a growing research field due to the large amount of available data. The Kohonen’s Self Organizing Map (SOM) is a widely used tool for visualization of multidimensional data. In this paper we present a fast learning algorithm for SOMs that uses a simulated annealing method to adapt the learning parameters. The algorithm has been adopted in a data analysis framework for the generation of similarity maps. Such maps provide an effective tool for the visual exploration of large and multi-dimensional input spaces. The approach has been applied to data generated during the High Throughput Screening of molecular compounds; the generated maps allow a visual exploration of molecules with similar topological properties. The experimental analysis on real world data from the National Cancer Institute shows the speed up of the proposed SOM training process in comparison to a traditional approach. The resulting visual landscape groups molecules with similar chemical properties in densely connected regions.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

This paper focuses on successful reform strategies invoked in parts of the Muslim world to address issues of gender inequality in the context of Islamic personal law. It traces the development of personal status laws in Tunisia and Morocco, exploring the models they offer in initiating equality-enhancing reforms in Bangladesh, where a secular and equality-based reform approach conflicts with Islamic-based conservatism. Recent landmark family law reforms in Morocco show the possibility of achieving ‘women-friendly’ reforms within an Islamic legal framework. Moreover, the Tunisian Personal Status Code, with its successive reforms, shows that a gender equality-based model of personal law can be successfully integrated into the Muslim way of life. This study examines the response of Muslim societies to equality-based reforms and differences in approach in initiating them. The paper maps these sometimes competing approaches, locating them within contemporary feminist debates related to gender equality in the East and West.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

With 25% of the UK population predicted to be obese by 2010, the costs to individuals and society are set to rise. Due to the extra economic and social pressures obesity causes, there is an increasing need to understand what motivates and prevents consumers from eating a healthy diet so as to be able to tailor policy interventions to specific groups in society. In so doing, it is important to explore potential variations in attitudes, motivation and behaviour as a function of age and gender. Both demographic factors are easily distinguished within society and a future intervention study which targets either, or both, of these would likely be both feasible and cost-effective for policy makers. As part of a preliminary study, six focus groups (total n = 43) were conducted at the University of Reading in November 2006, with groups segmented on the basis of age and gender. In order to gather more sensitive information, participants were also asked to fill out a short anonymous questionnaire before each focus group began, relating to healthy eating, alcohol consumption and body dissatisfaction. Making use of thematic content analysis, results suggested that most participants were aware of the type of foods that contribute to a healthy diet and the importance of achieving a healthy balance within a diet. However, they believed that healthy eating messages were often conflicting, and were uncertain about where to find information on the topic. Participants believed that the family has an important role in educating children about eating habits. Despite these similarities, there were a number of key differences among the groups in terms of their reasons for making food choices. Older participants (60+ years old) were more likely to make food choices based on health considerations. Participants between the ages of 18–30 were less concerned with this link, and instead focused on issues of food preparation and knowledge, prices and time. Younger female participants said they had more energy when they ate healthier diets; however, very often their food choices related to concern with their appearance. Older female participants also expressed this concern within the questionnaire, rather than in the group discussions. Overall, these results suggest that consumer motivations for healthy eating are diverse and that this must be considered by government, retailers and food producers.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

At present, collective action regarding bio-security among UK cattle and sheep farmers is rare. Despite the occurrence of catastrophic livestock diseases such as bovine spongiform encephalopathy (BSE) and foot and mouth disease (FMD), within recent decades, there are few national or local farmer-led animal health schemes. To explore the reasons for this apparent lack of interest, we utilised a socio-psychological approach to disaggregate the cognitive, emotive and contextual factors driving bio-security behaviour among cattle and sheep farmers in the United Kingdom (UK). In total, we interviewed 121 farmers in South-West England and Wales. The main analytical tools included a content, cluster and logistic regression analysis. The results of the content analysis illustrated apparent 'dissonance' between bio-security attitudes and behaviour.(1) Despite the heavy toll animal disease has taken on the agricultural economy, most study participants were dismissive of the many measures associated with bio-security. Justification for this lack of interest was largely framed in relation to the collective attribution or blame for the disease threats themselves. Indeed, epidemic diseases were largely related to external actors and agents. Reasons for outbreaks included inadequate border control, in tandem with ineffective policies and regulations. Conversely, endemic livestock disease was viewed as a problem for 'bad' farmers and not an issue for those individuals who managed their stock well. As such, there was little utility in forming groups to address what was largely perceived as an individual problem. Further, we found that attitudes toward bio-security did not appear to be influenced by any particular source of information per se. While strong negative attitudes were found toward specific sources of bio-security information, e.g. government leaflets, these appear to simply reflect widely held beliefs. In relation to actual bio-security behaviours, the logistic regression analysis revealed no significant difference between in-scheme and out of scheme farmers. We concluded that in order to support collective action with regard to bio-security, messages need to be reframed and delivered from a neutral source. Efforts to support group formation must also recognise and address the issues relating to perceptions of social connectedness among the communities involved. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

Poverty is central to the concept of development. However, the relevance given to particular aspects of poverty has changed over the years and with it the manner in which poverty has been represented. The following paper explores how concepts of poverty within the 'poverty discourse' have altered over a 30-year period. A diachronic analysis is performed to explore changes in the topical and thematic composition of the definitions, in addition to the manner in which poverty has been 'framed'. The results illustrated that poverty was variably framed across the decades ranging from a 'neutral' fact to a highly contested state with little agreement over causes and consequences. Nevertheless, the relational analysis revealed the de-problematization of poverty over time. The finding has clear implications for development praxis: poverty needs to be 'attacked', but the root causes, at least from a discursive perspective, may be ignored.