Estratégias baseadas em aprendizado para coordenação de uma frota de robôs em tarefas cooperativas

In multi-robot systems, both control architecture and work strategy represent a challenge for researchers. It is important to have a robust architecture that can be easily adapted to requirement changes. It is also important that work strategy allows robots to complete tasks efficiently, considering that robots interact directly in environments with humans. In this context, this work explores two approaches for robot soccer team coordination for cooperative tasks development. Both approaches are based on a combination of imitation learning and reinforcement learning. Thus, in the first approach was developed a control architecture, a fuzzy inference engine for recognizing situations in robot soccer games, a software for narration of robot soccer games based on the inference engine and the implementation of learning by imitation from observation and analysis of others robotic teams. Moreover, state abstraction was efficiently implemented in reinforcement learning applied to the robot soccer standard problem. Finally, reinforcement learning was implemented in a form where actions are explored only in some states (for example, states where an specialist robot system used them) differently to the traditional form, where actions have to be tested in all states. In the second approach reinforcement learning was implemented with function approximation, for which an algorithm called RBF-Sarsa($lambda$) was created. In both approaches batch reinforcement learning algorithms were implemented and imitation learning was used as a seed for reinforcement learning. Moreover, learning from robotic teams controlled by humans was explored. The proposal in this work had revealed efficient in the robot soccer standard problem and, when implemented in other robotics systems, they will allow that these robotics systems can efficiently and effectively develop assigned tasks. These approaches will give high adaptation capabilities to requirements and environment changes.

Influência das precipitações pluviométricas em atributos físico-químicos de frutos da goiabeira ‘paluma’ em diferentes estádios de maturação

The objective of this work was evaluating the influence of weekly pluviometrics precipitations accumulated in physical and chemical characteristics of fruits of guava tree 'Paluma', in different ripening stadiums. The following attributes were analyzed: fresh weight, equatorial and longitudinal diameters, firmness, pH, titratable acidity, soluble solids, vitamin C, reductor sugars and total reductor sugars in three ripening stadiums defined by the color of the peel (dark green, light green and yellow green). Among the physical and chemical attributes, only the firmness diminished with the increase of the levels of weekly precipitations for the same ripening stadium and also presented decreases between the ripening stadiums. The physical and chemical attributes, with exception of the pH, decreased with the increase of the weekly precipitations accumulated and in bigger intensities for the biggest ripening stadiums.

Influence of respiratory biofeedback associated to re-expansive ventilation patterns in individuals with functional mouth breathing

Objectives: Assess the effect of re-expansive respiratory patterns associated to respiratory biofeedback (RBF) on pulmonary function, respiratory muscle strength and habits in individuals with functional mouth breathing (FMB).Methods: Sixty children with FMB were divided into experimental and control groups. The experimental group was submitted to 15 sessions of re-expansive respiratory patterns associated to RBF (biofeedback pletsmovent; MICROHARD (R) V1.0), which provided biofeedback of the thoracic and abdominal movements. The control group was submitted to 15 sessions using biofeedback alone. Spirometry, maximum static respiratory pressure measurements and questions regarding habits (answered by parents/guardians) were carried out before and after therapy. The Student's t-test for paired data and non-parametric tests were employed for statistical analysis at a 5% Level of significance.Results: Significant changes were found in forced vital. capacity, Tiffeneau index scores, maximum expiratory pressure, maximum inspiratory pressure and habits assessed in FMB with the use of RBF associated to the re-expansive patterns. No significant differences were found comparing the experimental and control groups.Conclusions: The results allow the conclusion that RBF associated to re-expansive patterns improves forced vital capacity, Tiffeneau index scores, respiratory muscle strength and habits in FMB and can therefore be used as a form of therapy for such individuals. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Eficácia da solução de cloreto de sódio a 7,5% com e sem dextran 70 a 6% na preservação da função renal de cães hipovolêmicos submetidos à isquemia-reperfusão

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: As soluções hipertônicas de cloreto de sódio, associadas ou não a colóides hiperoncóticos, podem ser eficazes em proteger o rim em situações de hipovolemia. O objetivo deste estudo foi verificar, em cães, o real benefício dessas soluções sobre a função renal, em vigência de hipovolemia e isquemia do órgão. MÉTODO: em 24 cães, anestesiados com pentobarbital sódico, submetidos à nefrectomia direita e à expansão volêmica com solução de Ringer (1 ml.kg-1.min-1), foram observadas possíveis alterações renais morfo-funcionais após hemorragia de 20 ml.kg-1 e trinta minutos de total isquemia renal esquerda, com posterior reperfusão, além da repercussão renal da administração de soluções de cloreto de sódio 7,5% (SH) e esta em dextran 70 a 6% (SHD). Atributos estudados: FC, PAM, pressão de veia cava inferior, fluxo sangüíneo renal, resistência vascular renal, hematócrito, Na+, K+, osmolaridade plasmática, PaO2, PaCO2 e pH, depuração (para-aminohipurato de sódio - PAH-1, creatinina, osmolar, água livre, Na+, K+), fração de filtração, volume e osmolaridade urinários, excreções urinárias e fracionárias de Na+ e K+ e exame histopatológico do rim. Os atributos foram estudados em três grupos (G1, G2 e G3) e em cinco momentos. RESULTADOS: Houve elevação estatisticamente significativa da pressão arterial média em G2 e G3, da resistência vascular renal em G1, do fluxo sangüíneo renal e da depuração de PAH em G3, da excreção fracionária de Na+ em G2 e G3, das depurações de creatinina, osmolar, de água livre e de Na+ e K+, da excreção urinária de Na+ e K+ e do volume urinário em G3. CONCLUSÕES: A SHD administrada 15 minutos após hemorragia moderada e 30 minutos antes de insulto isquêmico de 30 minutos foi eficiente em proteger o rim de cães das repercussões da isquemia-reperfusão. Não foi constatada alteração histopatológica renal à microscopia óptica.

Efeitos hemodinâmicos e renais da injeção de doses elevadas de clonidina no espaço peridural do cão

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Não existem estudos que relatem as repercussões renais determinadas pela injeção de doses elevadas de clonidina no espaço peridural. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos hemodinâmicos e renais determinados pela injeção de doses elevadas de clonidina no espaço peridural do cão. MÉTODO: Vinte animais anestesiados com tiopental sódico e fentanil foram distribuídos aleatoriamente e de forma duplamente encoberta em dois grupos: Grupo 1 ou placebo (n = 10), que recebeu 0,2 mL.kg-1 de solução fisiológica, e Grupo 2 ou clonidina (n = 10), que recebeu 0,2 mL.kg-1 de uma solução contendo 50 µg.mL-1 de clonidina, no espaço peridural. Foram avaliados os seguintes parâmetros hemodinâmicos: freqüência cardíaca (FC): bat.min-1; pressão arterial média (PAM): mmHg; pressão da artéria pulmonar ocluida (PAOP): mmHg; débito cardíaco (DC): L.min-1; volume sistólico (VS): mL; também, os seguintes parâmetros da função renal foram avaliados: fluxo sangüíneo renal (FSR): mL.min-1; resistência vascular renal (RVR): mmHg.mL-1.min; volume urinário minuto (VUM): mL.min-1; depuração de creatinina (D Cr): mL.min-1; depuração de para-aminohipurato (D PAH): mL.min-1; fração de filtração (FF); depuração de sódio (D Na): mL.min-1; depuração de potássio (D K): mL.min-1; excreção fracionária de sódio (EF Na): %; excreção urinária de sódio (U NaV): µEq.min-1; excreção urinária de potássio (U K V): µEq.min-1. O experimento consistiu em três momentos de 20 minutos cada. Os dados foram coletados aos 10 minutos de cada momento e a diurese, no início e no final de cada momento. Ao término de M1, a clonidina ou a solução fisiológica foi administrada no espaço peridural. Após período de 20 minutos iniciou-se M2 e, em seguida, M3. RESULTADOS: A clonidina na dose de 10 µg.kg-1 no espaço peridural do cão promoveu alterações significativas, com diminuições da freqüência cardíaca e do débito cardíaco e aumento da relação depuração de para-aminohipurato de sódio/débito cardíaco. CONCLUSÕES: Nas condições realizadas e nas doses empregadas, pode-se concluir que a clonidina não promoveu alteração da função renal, mas diminuiu valores hemodinâmicos (freqüência e débito cardíaco).

Anteroventral third ventricle lesions impair cardiovascular responses to intravenous hypertonic saline infusion

The anteroventral third ventricle (AV3V) region is a critical area of the forebrain, acting on fluid and electrolyte balance and maintaining cardiovascular homeostasis. The purpose of this study was to determine the effects of lesions to the anteroventral third ventricle region on cardiovascular responses to intravenous hypertonic saline (HS) infusion, Male Wistar rats were anesthetized with urethane. The femoral artery and jugular vein were cannulated to record mean arterial pressure (MAP) and infuse hypertonic saline (3M NaCl, 0.18 mL/100 g bw, over 1 min), respectively. Renal blood flow (RBF) was recorded by ultrasonic transit-time flow probes. Renal vascular conductance (RVC) was calculated as renal blood flow to mean arterial pressure ratio and expressed as percentage of baseline. After hypertonic saline infusion in sham animals, renal blood flow and renal vascular conductance increased to 137+10% and 125+7% (10 min), and 141 +/- 10% and 133 +/- 10% (60 min), respectively. Increases in mean arterial pressure (20-min peak: 12 +/- 3 mm Hg) were also observed. An acute lesion in the AV3V region (DC, 2 mA 25s) 30 min before infusion abrogated the effects of hypertonic saline. Mean arterial pressure was unchanged and renal blood flow and renal vascular conductance were 107 +/- 7% and 103 +/- 6% (10 min), and 107 +/- 4 and 106 +/- 4% (60 min), respectively. Marked tachycardia was observed immediately after lesion. Responses of chronic sham or lesioned rats were similar to those of acute animals. However, in chronic lesioned rats, hypertonic saline induced sustained hypertension. These results demonstrate that integrity of the AV3V region is essential for the renal vasodilation that follows acute changes in extracellular fluid compartment composition. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Role of catecholaminergic neurones of the caudal ventrolateral medulla in cardiovascular responses induced by acute changes in circulating volume in rats

Several findings suggest that catecholaminergic neurones in the caudal ventrolateral medulla (CVLM) contribute to body fluid homeostasis and cardiovascular regulation. The present study sought to determine the effects of lesions of these neurones on the cardiovascular responses induced by changes in circulating volume. All experiments were performed in male Wistar rats (320-360 g). Medullary catecholaminergic neurones were lesioned by microinjection of anti-dopamine beta-hydroxylase-saporin (6.3 ng in 60 nl; SAP rats, n = 14) into the CVLM, whereas sham rats received microinjections of free saporin (1.3 ng in 60 nl, n = 15). Two weeks later, rats were anaesthetized (urethane, 1.2 g kg(-1), I.V..), instrumented for measurement of mean arterial pressure (MAP), renal blood flow (RBF) and renal vascular conductance (RVC), and infused with hypertonic saline (HS; 3 M NaCl, 0.18 ml (100 g body weight)(-1), I.V.) or an isotonic solution (volume expansion, VE; 4% Ficoll, 1% of body weight, I.V.). In sham rats, HS induced sustained increases in RBF and RVC (155 +/- 7 and 145 +/- 6% of baseline, at 20 min after HS). In SAP rats, RBF responses to HS were blunted (125 +/- 6%) and RVC increases were abolished (108 +/- 5%) 20 min after HS. Isotonic solution increased RBF and RVC in sham rats (149 +/- 10 and 145 +/- 12% of baseline, respectively, at 20 min). These responses were reduced in SAP rats (131 +/- 6 and 126 +/- 5%, respectively, at 20 min). Pressor responses to HS were larger in SAP rats than in sham rats (17 +/- 5 versus 9 +/- 2 mmHg, at 20 min), whereas during VE these responses were similar in both groups (6 +/- 3 versus 4 +/- 6 mmHg, at 20 min). Immunohistochemical analysis indicates that microinjections of anti-D beta H-saporin produced extensive destruction within the A1/C1 cell groups in the CVLM. These results suggest that catecholaminergic neurones mediate the cardiovascular responses to VE or increases in plasma sodium levels.

Artificial neural networks: A novel approach to analysing the nutritional ecology of a blowfly species, Chrysomya megacephala

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Annexin A1 protein attenuates cyclosporine-induced renal hemodynamics changes and macrophage infiltration in rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos cardiovasculares e renais da injeção intra-arterial de contraste radiológico iônico em cães com restrição hídrica

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: O objetivo desta pesquisa foi estudar os efeitos agudos do contraste radiológico em situações de restrição de volume, avaliando-se os efeitos renais e cardiovasculares após a injeção intra-arterial de contraste radiológico de alta osmolaridade. MÉTODO: Participaram do estudo 16 cães anestesiados com tiopental sódico (15 mg.kg-1) e fentanil (15 µg.kg-1) em bolus, seguido de infusão contínua nas doses de 40 µg.kg-1.min-1 (tiopental sódico) e 0,1 µg.kg-1.min-1 (fentanil). Foi feita hidratação com solução de glicose a 5% (0,03 mL.kg-1.min-1) e a ventilação pulmonar foi controlada mecanicamente com ar comprimido. Foram verificados os seguintes atributos: freqüência cardíaca (FC); pressão arterial média (PAM); pressão da veia cava inferior (PVI); débito cardíaco (DC); hematócrito (Ht); fluxo plasmático efetivo renal (FPER); fluxo sangüíneo renal (FSR); ritmo de filtração glomerular (RFG); fração de filtração; resistência vascular renal (RVR); volume urinário (VU); osmolaridade plasmática e urinária; depuração osmolar, depuração de água livre e depuração de sódio e de potássio; sódio e potássio plasmáticos; excreção urinária e fracionária de sódio e potássio e temperatura retal. Estes atributos foram avaliados em quatro momentos: 30 (M1), 60 (M2), 90 (M3) e 120 (M4) minutos após o início da infusão de para-aminohipurato de sódio e creatinina (início da experiência). No momento 2, no grupo G1 foi feita injeção intra-arterial de solução fisiológica a 0,9% (1,24 mL.kg-1), e no grupo G2 foi injetado contraste radiológico (1,24 mL.kg-1) pela mesma via. RESULTADOS: O grupo G1 apresentou aumento da FC, do FPER, do FSR, da osmolaridade plasmática, da depuração de sódio e da excreção urinária de sódio; apresentou ainda diminuição da osmolaridade urinária, do potássio plasmático, da depuração de potássio e da temperatura retal. No grupo G2 ocorreu aumento da FC, da RVR, do VU, da depuração osmolar, da depuração de sódio e da excreção urinária e fracionária de sódio; ocorreu também redução do (a): hematócrito, ritmo de filtração glomerular, fração de filtração, osmolaridade urinária, depuração de água livre, sódio e potássio urinários, potássio plasmático e temperatura retal. CONCLUSÕES: Neste estudo, conclui-se que a injeção intra-arterial do contraste radiológico causou efeito bifásico na função renal. Inicialmente, provocou aumento da diurese e da excreção de sódio, mas, posteriormente, houve piora das condições hemodinâmicas e, conseqüentemente, da função renal, com aumento da resistência vascular renal e diminuição do ritmo de filtração glomerular.

Influência do biofeedback respiratório associado ao padão quiet breathing sobre a função pulmonar e hábitos de respiradores bucais funcionais

OBJETIVOS: Avaliar os efeitos da utilização do biofeedback respiratório (BR) associado ao padrão quiet breathing sobre a perimetria torácica, função pulmonar, força dos músculos respiratórios e os seguintes hábitos de respiradores bucais funcionais (RBF): vigília de boca aberta, boca aberta durante o sono, baba no travesseiro, despertar difícil, ronco e sono inquieto. MÉTODOS: Foram avaliadas 20 crianças RBF, as quais foram submetidas a 15 sessões de BR por meio do biofeedback pletsmovent (MICROHARD® V1.0), o qual proporciona o biofeedback dos movimentos tóraco-abdominais. Perimetria torácica, espirometria e medidas das pressões respiratórias máximas estáticas foram realizadas antes e após a terapia. Questões respondidas pelos responsáveis foram utilizadas para avaliar os hábitos dos RBF. Os dados foram analisados por meio de teste t de Student para dados pareados e testes não paramétricos. RESULTADOS: O uso do BR associado ao padrão quiet breathing não produziu alterações significativas na perimetria torácica e nos valores de volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1), capacidade vital forçada (CVF), pico de fluxo expiratório (PFE), índice de Tiffeneau (IT) e na pressão expiratória máxima (PEmáx). Entretanto, a pressão inspiratória máxima (PImáx) apresentou diferença estatisticamente significativa (-53,6 ± 2,9 cmH2O vs. -65,0 ± 6,0 cmH2O; p< 0,05) e ocorreram mudanças significativas nos hábitos avaliados. CONCLUSÃO: Os resultados permitem concluir que o BR associado ao padrão quiet breathing melhora a força da musculatura inspiratória e hábitos em RBF, podendo ser, portanto, utilizado como uma das formas de terapia nesses indivíduos.

Optimization of Radial Basis Function neural network employed for prediction of surface roughness in hard turning process using Taguchi's orthogonal arrays

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A2 Noradrenergic Lesions Prevent Renal Sympathoinhibition Induced by Hypernatremia in Rats

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos do alopurinol em rins isquemicos de caes anestesiados com pentobarbital sodico

Background and Objectives - Allopurinol is a drug which inhibits the formation of noxious renal free radicals. The aim of this study was to evaluate the protecting renal effects of allopurinol in ischemic kidneys of dogs. Methods - Sixteen dogs were anesthetized with sodium pentobarbital and submitted to extracellular volume expansion (1.4 ml.kg-1.min-1), to mechanic ventilation with air, to right nephrectomy and to left renal artery clamping. Changes which might occur in renal morphology and function after 30 min of total ischemia and posterior reperfusion were studied in Group 1 (G1), in addition to the action of allopurinol (50 mg.kg-1) on those kidneys, when administered 24 h before the experiment and 1 h before the ischemic procedure in Group 2 (G2). The following parameters: heart rate, inferior vena cava pressure, mean blood pressure, PAH clearance (PAH(c)), renal blood flow (RBF), renal vascular resistance (RVR), creatinine clearance (Cr(c)), filtration fraction, urine output, plasma and urine osmolality, osmolar clearance, free water, sodium and potassium clearance, urine and fractional sodium and potassium excretion, hematocrit, rectal temperature, and left kidney histology were evaluated in four moments: M1 control, and M2, M3, M4 obtained immediately, 15 and 30 min after unclamping of the left renal artery. In G2, M1, M2, M3 and M4 were obtained 45, 90, 105, and 120 min after the second allopurinol dose. Results - Both groups showed the highest values for PAH(c), RBF, and Cr(c), and the lowest values for RVR in M1. Animals were tachycardiac since the beginning of the experiment both in G1 and in G2. The other parameters were not changed. Left kidney histological evaluation showed alterations compatible with acute tubular necrosis in both experimental groups. Conclusions - Alterations found in renal hemodynamics were compatible with the release of vasoconstrictor substances due to renal ischemia. Allopurinol was not effective in preventing renal alterations caused by ischemia and reperfusion.

Determination of resonant frequencies of triangular and rectangular microstrip antennas, using artificial neural networks

This paper presents models that can be used in the design of microstrip antennas for mobile communications. The antennas can be triangular or rectangular. The presented models are compared with deterministic and empirical models based on artificial neural networks (ANN) presented in the literature. The models are based on Perceptron Multilayer (PML) and Radial Basis Function (RBF) ANN. RBF based models presented the best results. Also, the models can be embedded in CAD systems, in order to design microstrip antennas for mobile communications.