River basin surveillance using remotely sensed data: a water resources information management system

This thesis describes the development of an operational river basin water resources information management system. The river or drainage basin is the fundamental unit of the system; in both the modelling and prediction of hydrological processes, and in the monitoring of the effect of catchment management policies. A primary concern of the study is the collection of sufficient and sufficiently accurate information to model hydrological processes. Remote sensing, in combination with conventional point source measurement, can be a valuable source of information, but is often overlooked by hydrologists, due to the cost of acquisition and processing. This thesis describes a number of cost effective methods of acquiring remotely sensed imagery, from airborne video survey to real time ingestion of meteorological satellite data. Inexpensive micro-computer systems and peripherals are used throughout to process and manipulate the data. Spatial information systems provide a means of integrating these data with topographic and thematic cartographic data, and historical records. For the system to have any real potential the data must be stored in a readily accessible format and be easily manipulated within the database. The design of efficient man-machine interfaces and the use of software enginering methodologies are therefore included in this thesis as a major part of the design of the system. The use of low cost technologies, from micro-computers to video cameras, enables the introduction of water resources information management systems into developing countries where the potential benefits are greatest.

Creative Techniques in the Framework of Market and Evolution

This paper tries to reframe the man-machine problem, which has frequently changed throughout history. Originally, a machine was a helper of man, but later became its competitor and substitute. As a consequence of this, man has been pushed out of production and possibly, out of life itself. For today, nearly all the man’s functions – except for consumption and creativity – can be furnished by machines. Creativity should have a special place because it is the last “shelter” of man in the conflict with machine. Almost every other faculty of man has more or less been simulated by technology. There are some key questions to be answered: Whom do the creative techniques serve? Is the target group the men or machines?

A framework for investigating the use of face features to identify spontaneous emotions

Emotion-based analysis has raised a lot of interest, particularly in areas such as forensics, medicine, music, psychology, and human-machine interface. Following this trend, the use of facial analysis (either automatic or human-based) is the most common subject to be investigated once this type of data can easily be collected and is well accepted in the literature as a metric for inference of emotional states. Despite this popularity, due to several constraints found in real world scenarios (e.g. lightning, complex backgrounds, facial hair and so on), automatically obtaining affective information from face accurately is a very challenging accomplishment. This work presents a framework which aims to analyse emotional experiences through naturally generated facial expressions. Our main contribution is a new 4-dimensional model to describe emotional experiences in terms of appraisal, facial expressions, mood, and subjective experiences. In addition, we present an experiment using a new protocol proposed to obtain spontaneous emotional reactions. The results have suggested that the initial emotional state described by the participants of the experiment was different from that described after the exposure to the eliciting stimulus, thus showing that the used stimuli were capable of inducing the expected emotional states in most individuals. Moreover, our results pointed out that spontaneous facial reactions to emotions are very different from those in prototypic expressions due to the lack of expressiveness in the latter.

Development of an active orthosis prototype for lower limbs

ARAUJO, Márcio V. ; ALSINA, Pablo J. ; MEDEIROS, Adelardo A. D. ; PEREIRA, Jonathan P.P. ; DOMINGOS, Elber C. ; ARAÚJO, Fábio M.U. ; SILVA, Jáder S. . Development of an Active Orthosis Prototype for Lower Limbs. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING, 20., 2009, Gramado, RS. Proceedings… Gramado, RS: [s. n.], 2009

Restoring function after neuromuscular trauma: novel paradigms for enhancing volitional control of neural activity in untethered environments and vHAB, a gamified therapy platform

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-08

Development of an active orthosis prototype for lower limbs

ARAUJO, Márcio V. ; ALSINA, Pablo J. ; MEDEIROS, Adelardo A. D. ; PEREIRA, Jonathan P.P. ; DOMINGOS, Elber C. ; ARAÚJO, Fábio M.U. ; SILVA, Jáder S. . Development of an Active Orthosis Prototype for Lower Limbs. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING, 20., 2009, Gramado, RS. Proceedings… Gramado, RS: [s. n.], 2009

Optimización del software empotrado de los equipos HMI y sDIAG del TCMS COSMOS

Trabajo realizado en la empresa CAF Power&Automation

Commande prédictive non linéaire d’un séchoir à lit fluidisé pour granules pharmaceutiques

Avec la disponibilité de capteurs fiables de teneur en eau exploitant la spectroscopie proche infrarouge (NIR pour near-infrared) et les outils chimiométriques, il est maintenant possible d’appliquer des stratégies de commande en ligne sur plusieurs procédés de séchage dans l’industrie pharmaceutique. Dans cet ouvrage, le séchage de granules pharmaceutiques avec un séchoir à lit fluidisé discontinu (FBD pour fluidized bed dryer) de taille pilote est étudié à l’aide d’un capteur d’humidité spectroscopique. Des modifications électriques sont d’abord effectuées sur le séchoir instrumenté afin d’acheminer les signaux mesurés et manipulés à un périphérique d’acquisition. La conception d’une interface homme-machine permet ensuite de contrôler directement le séchoir à l’aide d’un ordinateur portable. Par la suite, un algorithme de commande prédictive (NMPC pour nonlinear model predictive control), basée sur un modèle phénoménologique consolidé du FBD, est exécuté en boucle sur ce même ordinateur. L’objectif est d’atteindre une consigne précise de teneur en eau en fin de séchage tout en contraignant la température des particules ainsi qu’en diminuant le temps de lot. De plus, la consommation énergétique du FBD est explicitement incluse dans la fonction objectif du NMPC. En comparant à une technique d’opération typique en industrie (principalement en boucle ouverte), il est démontré que le temps de séchage et la consommation énergétique peuvent être efficacement gérés sur le procédé pilote tout en limitant plusieurs problèmes d’opération comme le sous-séchage, le surséchage ou le surchauffage des granules.

Progettazione ed Implementazione Front-End di un Sistema Integrato di Customer Assistance in ambito Industry 4.0

Al giorno d'oggi, l'industry 4.0 è un movimento sempre più prominente che induce ad equipaggiare gli impianti industriali con avanzate infrastrutture tecnologiche digitali, le quali operano sinergicamente con l'impianto, al fine di controllare ed aumentare la produttività, monitorare e prevenire i futuri guasti, ed altro ancora. In questo ambito, gli utenti sono parte integrante della struttura produttiva, in cui ricoprono ruoli strategici e flessibili, collaborano fra loro e con le macchine, con l’obiettivo di affrontare e risolvere proattivamente una vasta gamma di problemi complessi. In particolare, la customer assistance nel settore industriale può certamente variare in relazione a molteplici elementi: il tipo di produzione e le caratteristiche del prodotto; l'organizzazione ed infrastruttura aziendale interna; la quantità di risorse disponibili che possono essere impiegate; il grado di importanza ricoperto dalla customer assistance nel settore industriale di riferimento; altri eventuali fattori appartenenti ad un dominio specifico. Per queste ragioni, si è cercato di individuare e categorizzare nel modo più accurato possibile, il lavoro svolto in questo elaborato ed il contesto nel quale è stato sviluppato. In questa tesi, viene descritta un'applicazione web per erogare assistenza al cliente in ambito di industria 4.0, attraverso il paradigma di ticketing o ticket di supporto/assistenza. Questa applicazione è integrata nel sistema Mentor, il quale è attivo già da anni nel settore industriale 4.0. Il progetto Mentor è una suite di applicazioni cloud-based creata dal gruppo Bucci Industries, una multinazionale attiva nell'industria e nell'automazione con sede a Faenza. In questo caso di studio, si presenta la progettazione ed implementazione della parte front-end del suddetto sistema di assistenza, il quale è integrato ed interconnesso con un paio di applicazioni tipiche di industria 4.0, presenti nella stessa suite di applicazioni.

Interface Multimodal com Predição de Movimentos para Uso em Reabilitação de Membros Inferiores

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma plataforma multimodal de aquisição e processamento de sinais. O projeto proposto insere-se no contexto do desenvolvimento de interfaces multimodais para aplicação em dispositivos robóticos cujo propósito é a reabilitação motora adaptando o controle destes dispositivos de acordo com a intenção do usuário. A interface desenvolvida adquire, sincroniza e processa sinais eletroencefalográficos (EEG), eletromiográficos (EMG) e sinais provenientes de sensores inerciais (IMUs). A aquisição dos dados é feita em experimentos realizados com sujeitos saudáveis que executam tarefas motoras de membros inferiores. O objetivo é analisar a intenção de movimento, a ativação muscular e o início efetivo dos movimentos realizados, respectivamente, através dos sinais de EEG, EMG e IMUs. Para este fim, uma análise offline foi realizada. Nessa análise, são utilizadas técnicas de processamento dos sinais biológicos e técnicas para processar sinais provenientes de sensores inerciais. A partir destes, os ângulos da articulação do joelho também são aferidos ao longo dos movimentos. Um protocolo experimental de testes foi proposto para as tarefas realizadas. Os resultados demonstraram que o sistema proposto foi capaz de adquirir, sincronizar, processar e classificar os sinais combinadamente. Análises acerca da acurácia dos classificadores utilizados mostraram que a interface foi capaz de identificar intenção de movimento em 76, 0 ± 18, 2% dos movimentos. A maior média de tempo de antecipação ao movimento foi obtida através da análise do sinal de EEG e foi de 716, 0±546, 1 milisegundos. A partir da análise apenas do sinal de EMG, este valor foi de 88, 34 ± 67, 28 milisegundos. Os resultados das etapas de processamento dos sinais biológicos, a medição dos ângulos da articulação, bem como os valores de acurácia e tempo de antecipação ao movimento se mostraram em conformidade com a literatura atual relacionada.

Multimodal automatic user disposition recognition in human-machine interaction

Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2013