Development of different spatial frames of reference for orientation in small-scale environments

Resumen tomado de la publicación

A proposal for the diagnosis of uncertain dynamic systems based on interval models

The performance of a model-based diagnosis system could be affected by several uncertainty sources, such as,model errors,uncertainty in measurements, and disturbances. This uncertainty can be handled by mean of interval models.The aim of this thesis is to propose a methodology for fault detection, isolation and identification based on interval models. The methodology includes some algorithms to obtain in an automatic way the symbolic expression of the residual generators enhancing the structural isolability of the faults, in order to design the fault detection tests. These algorithms are based on the structural model of the system. The stages of fault detection, isolation, and identification are stated as constraint satisfaction problems in continuous domains and solved by means of interval based consistency techniques. The qualitative fault isolation is enhanced by a reasoning in which the signs of the symptoms are derived from analytical redundancy relations or bond graph models of the system. An initial and empirical analysis regarding the differences between interval-based and statistical-based techniques is presented in this thesis. The performance and efficiency of the contributions are illustrated through several application examples, covering different levels of complexity.

Improvements in the ray tracing of implicit surfaces based on interval arithmetic

Las superfícies implícitas son útiles en muchas áreasde los gráficos por ordenador. Una de sus principales ventajas es que pueden ser fácilmente usadas como primitivas para modelado. Aun asi, no son muy usadas porque su visualización toma bastante tiempo. Cuando se necesita una visualización precisa, la mejor opción es usar trazado de rayos. Sin embargo, pequeñas partes de las superficies desaparecen durante la visualización. Esto ocurre por la truncación que se presenta en la representación en punto flotante de los ordenadores; algunos bits se puerden durante las operaciones matemáticas en los algoritmos de intersección. En este tesis se presentan algoritmos para solucionar esos problemas. La investigación se basa en el uso del Análisis Intervalar Modal el cual incluye herramientas para resolver problemas con incertidumbe cuantificada. En esta tesis se proporcionan los fundamentos matemáticos necesarios para el desarrollo de estos algoritmos.

Application of modal interval analysis to the simulation of the behaviour of dynamic systems with uncertain parameters

Els models matemàtics quantitatius són simplificacions de la realitat i per tant el comportament obtingut per simulació d'aquests models difereix dels reals. L'ús de models quantitatius complexes no és una solució perquè en la majoria dels casos hi ha alguna incertesa en el sistema real que no pot ser representada amb aquests models. Una forma de representar aquesta incertesa és mitjançant models qualitatius o semiqualitatius. Un model d'aquest tipus de fet representa un conjunt de models. La simulació del comportament de models quantitatius genera una trajectòria en el temps per a cada variable de sortida. Aquest no pot ser el resultat de la simulació d'un conjunt de models. Una forma de representar el comportament en aquest cas és mitjançant envolupants. L'envolupant exacta és complete, és a dir, inclou tots els possibles comportaments del model, i correcta, és a dir, tots els punts dins de l'envolupant pertanyen a la sortida de, com a mínim, una instància del model. La generació d'una envolupant així normalment és una tasca molt dura que es pot abordar, per exemple, mitjançant algorismes d'optimització global o comprovació de consistència. Per aquesta raó, en molts casos s'obtenen aproximacions a l'envolupant exacta. Una aproximació completa però no correcta a l'envolupant exacta és una envolupant sobredimensionada, mentre que una envolupant correcta però no completa és subdimensionada. Aquestes propietats s'han estudiat per diferents simuladors per a sistemes incerts.

Estudo comparativo dos níveis de aptidão física dos alunos dos 11 aos 14 anos com e sem prática de atividades físicas extracurriculares ao longo do ano letivo 2010/2011 : estudo caso

O estudo apresentado tem como objetivo avaliar os níveis de Aptidão Física de crianças e jovens dos 11 aos 14 anos da Freguesia de Bobadela, estabelecendo uma comparação entre aqueles que praticam Atividade Física somente através da Disciplina de Educação Física e os que para além desta realizam Atividades Físicas Extracurriculares. A amostra é constituída por 321 alunos de ambos os géneros, da Escola Básica Integrada de Bobadela, distrito de Lisboa, com idades compreendidas entre os 11 e os 14 anos. Tendo em conta os objetivos do estudo, a amostra foi dividida em dois grupos distintos, sendo que 148 alunos praticam Atividade Física Extracurricular, 81 do género masculino e 67 do género feminino, com uma média de 12,43 anos de idade, e 173 alunos que só praticam Atividade Física durante as aulas de Educação Física, 90 do género masculino e 83 do género feminino, com uma média de idades de 12,31 anos. Para a realização do estudo foi aplicada a bateria de testes do Fitnessgram de modo a avaliar a Aptidão Física das Crianças na dimensão motora (Flexibilidade – senta e alcança; Força Média – abdominal; Resistência – Vaivém e um questionário de prática desportiva fora do contexto escolar). A recolha de dados teve lugar entre 22 de Setembro e 26 de Maio de 2011. A apresentação dos resultados foi efetuada através do uso da estatística descritiva: media, desvio padrão, amplitude; e o teste T-Student. Concluímos que: 1 - No início do ano letivo não existem diferenças estatisticamente significativas entre géneros, em todas as capacidades motoras consideradas; 2- Em termos de evolução da NZSAF para a ZSAF, verifica-se uma melhoria das capacidades motoras em todas as faixas etárias de ambos os grupos, à exceção das raparigas não praticantes no teste da Força Média. A Flexibilidade dos Membros Inferiores foi mais acentuada nas raparigas de 11 anos, não praticantes (3.6%) e praticantes (4.5%). 3 – A percentagem mais elevada de evolução ocorre ao nível da Capacidade Aeróbia (nos rapazes (3.7%) e raparigas (3%) de 12 anos). 4 - Comparando o grupo de Praticantes e de Não Praticantes (rapazes e raparigas) com os valores de referência do Fitnessgram verificou-se que em relação à Aptidão Física, os Praticantes apresentaram maiores percentagens dentro do intervalo da Zona Saudável para todos os testes realizados.