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Minicursos do SBESC 2019 - slides disponíveis

 

20/Nov, 8-10hs: Computação de alto desempenho na ponta: construindo aplicações de IA com a NVIDIA Jetson Nano (slides minicurso-1)

João Marcelo Teixeira,UFPE

Resumo:

Este minicurso visa apresentar a plataforma NVIDIA Jetson Nano de computação de alto desempenho na ponta, ilustrando cases, técnicas, ideias e projetos utilizando DataScience, IA, Machine Learning e Deep Learning, um dos assuntos mais excitantes da computação hoje em dia. Serão demonstradas, durante o minicurso, as principais possibilidades da plataforma através do desenvolvimento passo a passo de uma solução envolvendo IA.


21/Nov, 8-10hs: Aplicação de Técnicas de Verificação no Processo de Desenvolvimento de Sistemas Embarcados Críticos - (slides minicurso-2)

Fernando Silvano Gonçalves, IFSC

Resumo:

O processo de desenvolvimento de sistemas embarcados críticos é considerado complexo, tanto devido ao avanço da tecnologia embarcada, quanto pela necessidade de diferentes equipes trabalhando em conjunto dada a complexidade dos projetos. Os sistemas embarcados críticos tem por sua natureza restrições rígidas, muitas vezes impostas pelo processo onde estão inseridos, ou mesmo pelas restrições de hardware imposta. Dada a complexidade destes sistemas, caso ocorram falhas de operação essas podem gerar consequências catastróficas, o que exige que as propriedades do sistema sejam verificada e validadas. Assim com se faz necessário garantir o atendimento aos requisitos, funcionais, não-funcionais e as restrições temporais ainda durante o processo de desenvolvimento, evitando que retrabalhos sejam necessários caso haja falha de algum requisito e isto seja descoberto somente em etapas mais avançadas de projeto. Visando garantir a segurança e confiabilidade do sistema, bem como a sua corretude, a integração de técnicas de verificação de sistemas ao processo de desenvolvimento se faz necessária. No entanto, alguns desafios são conhecidos neste processo tais como, a inerente complexidade dos sistemas e o reduzido suporte de ferramentas para sua aplicação. Além disso, muitas vezes fazer uso de uma única técnica de verificação não garante uma completa avaliação e validação das propriedades do sistema. Neste contexto, o uso de diferentes técnicas de verificação de forma combinada se mostra uma abordagem necessária, onde as técnicas são combinadas de acordo com a complexidade da aplicação, avaliando e validando as propriedades do sistema. Para exemplificar este uso é apresentado um estudo de caso de projeto de um Veículo Aéreo Não Tripulado.

 

22/Nov, 8-10hs: Utilizando o Ambiente V-REP e Robot Operating System (ROS) para Simular Sistemas Robóticos que Aplicam VANT do tipo Multi-rotor

Marco Aurélio Wehrmeister, UTFPR

Resumo:

A simulação de robôs em ambientes virtuais é uma ferramenta importante para auxiliar na concepção de soluções para problemas reais. Utilizando um ambiente de simulação, pode-se testar e validar as ideias e conceitos de uma solução antes de implementá-los em um robô real, simplificando o seu projeto e desenvolvimento. O ambiente de simulação V-REP é uma ferramenta versátil que permite a construção e simulação de diversos tipos de sistemas robóticos, além de possuir uma série de modelos baseados em robôs, componentes e sensores comerciais para utilização. O V-REP é totalmente compatível com o Robot Operating System (ROS), que é um middleware bastante popular na comunidade de robótica, e que facilita a integração de scripts, softwares e até mesmo componentes reais em uma mesma arquitetura. Os Veículos Aéreos Não-Tripulados (VANT) (em inglês, UAV - Unmanned Aerial Vehicles) são hoje um elemento de bastante interesse na pesquisa em robótica e sistemas ciber-físicos, principalmente no que diz respeito ao uso de VANT em sistemas autônomos. A simulação de VANT em um ambiente como o V-REP é uma das formas mais rápidas de se desenvolver soluções complexas para sistemas autônomos baseados neste tipo de aeronave, permitindo a realização de testes de forma segura e confiável, para que posteriormente possam ser avaliados no mundo real. A proposta deste minicurso é apresentar o ambiente de simulação V-REP juntamente com o ROS para a simulação de sistemas robóticos autônomos baseados em VANT. O curso foi pensado de forma que uma pessoa com o mínimo conhecimento da área de robótica possa implementar e simular uma pequena solução autônoma, utilizando para isso um modelo de VANT construído no ambiente virtual, sensores e demais componentes comuns aos VANT reais. Os participantes irão primeiramente ser apresentados às questões técnicas reais da construção e funcionamento de um VANT tipo multi-rotor, os componentes comerciais disponíveis, as configurações básicas e os aspectos operacionais destes equipamentos. No passo seguinte os participantes tomarão conhecimento do ambiente de simulação VREP, suas particularidades. Será apresentada uma simulação de um modelo de robô presente nos modelos disponíveis para entender a interface do software adequadamente. Também será apresentada a configuração do ambiente ROS e sua interface para controle do modelo de robô do V-REP. Em seguida serão apresentados os recursos de construção de modelos de robôs no software V-REP, através de um exemplo onde um modelo de VANT multi-rotor. Neste modelo serão integrados propulsores, sensores, câmeras e demais componentes de interesse da aplicação proposta. Com o modelo da aeronave concluído, será apresentado um script de controle PID que fará o controle de estabilidade e posicionamento do VANT durante o vôo. Este script será escrito em linguagem LUA dentro do ambiente de simulação V-REP, contando com publicação de dados dos sensores em ROS Nodes. Para finalizar o minicurso, será demonstrado um exemplo de missão autônoma para o VANT realizar. Para isso será desenvolvido um programa em C++ que fará o controle de alto nível da aeronave baseado na missão proposta e nos valores lidos dos sensores integrados à mesma. Este exemplo irá concluir a integração de todos os elementos do ambiente de simulação, permitindo uma visão global do funcionamento dos mesmos aos participantes.