Spacial debris collector robot : An AI-based and autonomous debris collector satellite simulation

In this paper the core functions of an artificial intelligence (AI) for controlling a debris collector robot are designed and implemented. Using the robot operating system (ROS) as the base of this work a multi-agent system is built with abilities for task planning.

Bacteria Source Tracking in Lake Darling Watershed, 2005

Monitoring of Iowa's surface waters during the past five years has demonstrated the regular occurrence of fecel bacteria in surface water resources.

Safety Impacts of Pavement Edge Drop-offs, 2006

A vehicle may leave its travel lane for a number of reasons, such as driver error, poor surface conditions, or avoidance of a collision with another vehicle in the travel lane. When a vehicle leaves the travel lane, pavement edge drop-off poses a potential safety hazard because significant vertical differences between surfaces can affect vehicle stability and reduce a driver’s ability to handle the vehicle. Numerous controlled studies have tested driver response to encountering drop-offs under various conditions, including different speeds, vehicle types, drop-off height and shape, and tire scrubbing versus non-scrubbing conditions. The studies evaluated the drivers’ ability to return to and recover within their own travel lane after leaving the roadway and encountering a drop-off. Many of these studies, however, have used professional drivers as test subjects, so results may not always apply to the population of average drivers. Furthermore, test subjects are always briefed on what generally is to be expected and how to respond; thus, the sense of surprise that a truly naïve driver may experience upon realizing that one or two of his or her tires have just dropped off the edge of the pavement, is very likely diminished. Additionally, the studies were carried out under controlled conditions. The actual impact of pavement edge drop-off on drivers’ ability to recover safely once they leave the roadway, however, is not well understood under actual driving conditions. Additionally, little information is available that quantifies the number or severity of crashes that occur where pavement edge drop-off may have been a contributing factor. Without sufficient information about the frequency of edge drop-off-related crashes, agencies are not fully able to measure the economic benefits of investment decisions, evaluate the effectiveness of different treatments to mitigate edge drop-off, or focus maintenance resources. To address these issues, this report details research to quantify the contribution of pavement edge drop-off to crash frequency and severity. Additionally, the study evaluated federal and state guidance in sampling and addressing pavement edge drop-off and quantified the extent of pavement edge drop-off in two states. This study focused on rural two-lane paved roadways with unpaved shoulders, since they are often high speed facilities (55+ mph), have varying levels of maintenance, and are likely to be characterized by adverse roadway conditions such as narrow lanes or no shoulders.

Intensive Watershed Investigations at Iowa Beaches, 2005

This monthly report from the Iowa Department of Transportation is about the water quality management of Iowa's rivers, streams and lakes.

JOGO DE ORIL PARA TELEMÓVEL

A Inteligência Artificial hoje em dia tem várias aplicações e uma delas é em jogos de computadores. O objectivo deste trabalho é utilizar técnicas de Inteligência Artificial para desenvolver um agente capaz de jogar o jogo Oril e para tal, utiliza-se o algoritmo Minimax, que busca a árvore de jogadas da partida e tenta estimar a melhor jogada numa determinada profundidade avaliando os estados encontrados. Por outro lado pretende-se também fazer a implementação do jogo de oril num smartphone, tendo em conta a mobilidade e as capacidades de processamento desses equipamentos que nos permite utilizar elementos multimédia, para tornar a experiência de jogar contra o computador ou outro utilizador mais real.

Assinatura Digital Foco Smart Card

A assinatura digital é um processo de assinatura electrónica baseado no sistema criptográfico assimétrico composto por um algoritmo ou série de algoritmos, mediante o qual é gerado um par de chaves assimétricas exclusivas e complementares. Tal como a assinatura manuscrita, a assinatura digital não pode ser falsificada, pelo que se adiciona uma função hash ao valor da chave gerada, para garantir a segurança do sistema. A assinatura digital permite, ao mesmo tempo, a identificação positiva do autor de uma mensagem (ou do signatário de um documento) e a verificação da integridade da mesma. Refira-se, porém, que a assinatura digital pode ser anexa a qualquer mensagem, seja esta decifrada ou não, apenas para que o receptor tenha a certeza da identidade do emissor e de que a mensagem chegou intacta ao destino. Baseia-se na criptografia da chave pública, que usa um algoritmo de duas chaves, a privada e a pública, diferentes mas matematicamente associadas: a primeira cria a assinatura digital e decifra os dados; a segunda verifica a assinatura e devolve-a ao formato original. O autor da mensagem mantém secreta a sua chave privada e divulga a chave pública, e vice-versa. A identidade do dono da chave pública é atestada pelo certificado digital emitido por uma entidade certificadora (uma espécie de notário). Independentemente da forma que assume, a assinatura electrónica, e a digital em particular, deve cumprir três funções: a autenticação (tal como acontece com o habitual gatafunho a que chamamos assinatura, apenas o indivíduo deve ser capaz de a reproduzir); não repudiação (quando o indivíduo assina não pode voltar atrás); e integridade (é necessário assegurar que os documentos assinados não são alterados sem o consentimento dos signatários).

Criptografia de Chave Pública com Base em Códigos

Este trabalho de dissertação foca o sistema criptográfico de McEliece. Este é um sistema criptográfico de chave pública que tira partido do facto do problema de descodificação de um código linear geral ser NP-completo. Mais especificamente, este sistema criptográfico usa um código de Goppa sobre um corpo finito como chave privada, para o qual existe um algoritmo de descodificação eficiente, e um código linear geral, derivado do código Goppa anterior, como chave pública. Assim, neste trabalho, começa-se por analisar alguns resultados sobre corpos finitos, necessários ao longo desta dissertação. Posteriormente, estudam-se os códigos lineares sobre corpos finitos, em particular os códigos de Goppa, apresentando-se um algoritmo de descodificação para estes códigos. Em seguida, é apresentada uma descrição detalhada do sistema criptográfico de McEliece e são analisados alguns ataques a este sistema criptográfico. Por fim, é ainda analisada a sua aplicação na segurança de assinaturas digitais.

Avaliação da susceptibilidade à ocorrência de deslizamentos em âmbito

Este trabalho aborda a temática dos riscos ambientais, mais concretamente os riscos de movimentos de vertentes (deslizamentos), nos municípios de Porto Moniz, Ribeira Brava, Santana e São Vicente (Ilha da Madeira).O estudo efectuado utiliza uma metodologia que assenta em um algoritmo de base estatística para avaliação de susceptibilidade à ocorrência de deslizamentos, enquadrado na elaboração dos Planos Municipais de Emergência de Protecção Civil (PME-PC) dos referidos municípios. A aquisição de um conjunto de dados de base através de processos de digitalização, georreferenciação, vectorização e edição, e posteriormente a sua transformação para estrutura matricial, possibilitou a construção e processamento de uma base de dados funcional e relacional, procedimentos fundamentais para este tipo de estudo. A construção e utilização de um inventário de deslizamentos ocorridos efectuado através de levantamentos em ortofotos de grande resolução contribuiu para conhecer a distribuição espacial e as suas características.

Implementação de um Sistema MPPT em Circuito Integrado CMOS

Ao longo dos últimos anos a indústria microelectrónica tem evoluído no sentido de reduzir o consumo energético dos seus dispositivos no sentido de estes serem alimentados por fontes energéticas diversas, nomeadamente fontes renováveis. A crescente demanda por componentes energeticamente eficientes e pela miniaturização dos componentes eletrónicos exigem a conceção de fontes de alimentação com potência reduzida na ordem das dezenas de μW ás centenas de mW. Atualmente, com os crescentes avanços tecnológicos é possível obter componentes energéticamente eficientes e com tamanhos reduzidos capazes de colmatar as restrições energéticas das mais variadas aplicações. A utilização de fontes energia elétrica que tirão proveito da energia existente no meio onde se inserem os diversos dispositivos eletrónicos ou simplesmente para recarregar as baterias, apresenta-se como um dos principais objetivos a alcançar. Entre todas as energias renováveis, a energia fotovoltaica surge como umas das que proporciona um maior potencial. A sua disponibilidade global e os constantes desenvolvimentos tecnológicos no âmbito do fotovoltaico permitem o desenvolvimento de sistemas de alimentação com rendimento energético cada vez mais elevado. A presente dissertação tem como objetivo o estudo, a simulação e implementação de um conversor CC-CC, step-up, com algoritmo de controlo MPPT integrado designado por método de correlação de ripple (Ripple Correlation Control – RCC), para aplicações de baixa potência na ordem das dezenas de μW às centenas de mW. Desenvolveu-se um conversor CC-CC, autónomo, para carregamento de baterias com recurso a painéis fotovoltaicos, como fonte de energia, de forma contínua mesmo em situações de baixa luminosidade. Um circuito de gestão de energia devidamente dimensionado foi implementado com recurso a um algoritmo de procura do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking – MPPT). O objetivo desta implementação é extrair a máxima potência disponível da fonte de energia elétrica, neste caso o painel fotovoltaico, independentemente das condições meteorológicas e da potência requerida pela carga, sendo o excesso de energia redirecionado para a bateria. Nesta dissertação apresentam-se os resultados das simulações, assim como os resultados experimentais de todos os circuitos desenvolvidos de forma a validar todo o sistema implementado.

Cutting edge: thymic NK cells develop independently from T cell precursors.

Although NK cells in the mouse are thought to develop in the bone marrow, a small population of NK cells in the thymus has been shown to derive from a GATA3-dependent pathway. Characteristically, thymic NK cells express CD127 and few Ly49 molecules and lack CD11b. Because these NK cells develop in the thymus, the question of their relationship to the T cell lineage has been raised. Using several different mouse models, we find that unlike T cells, thymic NK cells are not the progeny of Rorc-expressing progenitors and do not express Rag2 or rearrange the TCRγ locus. We further demonstrate that thymic NK cells develop independently of the Notch signaling pathway, supporting the idea that thymic NK cells represent bona fide NK cells that can develop independently of all T cell precursors.

Soil and Water Conservation Strategies in Cape Verde (Cabo Verde in Portuguese) and Their Impacts on Livelihoods - An Overview from the Ribeira Seca Watershed

Severe land degradation has strongly affected both people’s livelihood and the environment in Cape Verde (Cabo Verde in Portuguese), a natural resource poor country. Despite the enormous investment in soil and water conservation measures (SWC or SLM), which are visible throughout the landscape, and the recognition of their benefits, their biophysical and socioeconomic impacts have been poorly assessed and scientifically documented. This paper contributes to filling this gap, by bringing together insights from literature and policy review, field survey and participatory assessment in the Ribeira Seca Watershed through a concerted approach devised by the DESIRE project (the “Desire approach”). Specifically, we analyze government strategies towards building resilience against the harsh conditions, analyze the state of land degradation and its drivers, survey and map the existing SWC measures, and assess their effectiveness against land degradation, on crop yield and people’s livelihood. We infer that the relative success of Cape Verde in tackling desertification and rural poverty owes to an integrated governance strategy that comprises raising awareness, institutional framework development, financial resource allocation, capacity building, and active participation of rural communities. We recommend that specific, scientific-based monitoring and assessment studies be carried out on the biophysical and socioeconomic impact of SLM and that the “Desire approach” be scaled-up to other watersheds in the country.

Modelo de evaluación integrada del stock norte-centro de la anchoveta peruana Engraulis ringens Jenyns

Se presenta un nuevo modelo integrado de evaluación para el stock norte-centro de la anchoveta peruana que permite reconstruir y hacer un seguimiento de la estructura de longitudes del stock desde un modelo basado en edades. El modelo fue calibrado usando estimados acústicos de biomasa y estructuras de tallas provenientes de cruceros científicos y de desembarques de la pesquería. Para la calibración se utilizó un algoritmo evolutivo con diferentes funciones de aptitud para cada variable calibrada (biomasas y capturas). Se presentan los estimados mensuales de biomasa total, biomasa desovante, reclutamiento y mortalidad por pesca obtenidos por el modelo de evaluación integrada para el periodo 1964-2008. Se encontraron tres periodos cualitativamente distintos en la dinámica de anchoveta, entre 1961-1971, 1971-1991 y 1991 al presente, que se distinguen tanto por las biomasas medias anuales como por los niveles de reclutamiento observado.

Assessment and mapping the sensitive areas to desertification in an insular Sahelian mountain region Case study of the Ribeira Seca Watershed, Santiago Island - Cabo Verde

This paper presents the assessment and mapping of the Ribeira Seca catchment, an insular Sahelian mountain region sensitive to desertification, located on the island of Santiago, Cabo Verde. Desertification is a threat to the global environment, representing a serious ecological problemin Cabo Verde. To successfully combat desertification, an evaluation of desertification consequences is required and the building of cartography of the sensitivity for arid and semi-arid ecosystems is required as a first step. The MEDALUS model was the basis for this study in which six quality indicators were used: climate, soil, vegetation, land management, erosion and social factors. Several parameters were defined for each indicator with weights varying between 1 (very low) and 2 (very high). The geometric mean of each of the six quality indicators was employed to produce a map of areas sensitive to desertification. The results of this study show that more than 50% of the watershed show clear evidence of becoming a desertified area.

Dispersion of natural arsenic in the Malcantone watershed, Southern Switzerland: field evidence for repeated sorption-desorption and oxidation-reduction processes

In recent years, elevated arsenic concentrations have been found in waters and soils of many, countries, often resulting in a health threat for the local population. Switzerland is not an exception and this paper deals with the release and subsequent fate of arsenic in a 200-km(2) mountainous watershed, characterized by crystalline silicate rocks (gneisses, schists, amphibolites) that contain abundant As-bearing sulfide ore deposits, some of which have been mined for iron and gold in the past. Using analytical methods common for mineralogical, ground water and soil studies (XRD, XRF, XAS-XANES and -EXAFS, electron microprobe, extraction, ICP, AAS with hydride generator, ion chromatography), seven different field situations and related dispersion processes of natural arsenic have been studied: (1) release by rock weathering, (2) transport and deposition by water and ice; (3) release of As to the ground and surface water due to increasing pH; (4) accumulation in humic soil horizons; (5) remobilization by reduction in water-saturated soils and stagnant ground waters; (6) remobilization by using P-rich fertilizers or dung and (7) oxidation, precipitation and dilution in surface waters. Comparison of the results with experimental adsorption studies and speciation diagrams from the literature allows us to reconstruct and identify the typical behavior of arsenic in a natural environment under temperate climatic conditions. The main parameters identified are: (a) once liberated from the primary minerals, sorption processes on Fe-oxy-hydroxides dominate over Al-phases, such as Al-hydroxides or clay minerals and limit the As concentrations in the spring and well waters between 20 and 300 mug/l. (b) Precipitation as secondary minerals is limited to the weathering domain, where the As concentrations are still high and not yet too diluted by rain and soils waters. (c) Although neutral and alkaline pH conditions clearly increase the mobility of As, the main factor to mobilize As is a low redox potential (Eh close or below 0 mV), which favors the dissolution of the Fe-oxy-hydroxides on which the As is sorbed. (d) X-ray absorption spectroscopy (XAS) of As in water-logged humic forest soils indicates that the reduction to As III only occurs at the solid-water interface and that the solid contains As as As V (e) A and Bh horizons of humic cambisols can effectively capture As when As-rich waters flow through them. Complex spatial and temporal variation of the various parameters in a watershed results in repeated mobilization and immobilization of As, which continuously transports As from the upper to the lower part of a watershed and ultimately to the ocean. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.