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Integração de sistemas cognitivo e robótico por meio de uma ontologia para modelar a percepção do ambiente

Azevedo, Helio

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação 2018-08-01

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Integração de sistemas cognitivo e robótico por meio de uma ontologia para modelar a percepção do ambiente
  • Autor: Azevedo, Helio
  • Orientador: Romero, Roseli Aparecida Francelin
  • Assuntos: Ciência Cognitiva; Interação Humano-Robô; Ontologia Robótica; Robótica Social; Cognitive Science; Human-Robot Interaction; Robotic Ontology; Social Robotics
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: A disseminação do uso de robôs na sociedade moderna é uma realidade. Do começo restrito às operações fabris como pintura e soldagem, até o início de seu uso nas residências, apenas algumas décadas se passaram. A robótica social é uma área de pesquisa que visa desenvolver modelos para que a interação direta de robôs com seres humanos ocorra de forma natural. Um dos fatores que compromete a rápida evolução da robótica social é a dificuldade em integrar sistemas cognitivos e robóticos, principalmente devido ao volume e complexidade da informação produzida por um mundo caótico repleto de dados sensoriais. Além disso, a existência de múltiplas configurações de robôs, com arquiteturas e interfaces distintas, dificulta a verificação e repetibilidade dos experimentos realizados pelos diversos grupos de pesquisa. Esta tese contribui para a evolução da robótica social ao definir uma arquitetura, denominada Cognitive Model Development Environment (CMDE) que simplifica a conexão entre sistemas cognitivos e robóticos. Essa conexão é formalizada com uma ontologia, denominada OntPercept, que modela a percepção do ambiente a partir de informações sensoriais captadas pelos sensores presentes no agente robótico. Nos últimos anos, diversas ontologias foram propostas para aplicações robóticas, mas elas não são genéricas o suficiente para atender completamente às necessidades das áreas de robótica e automação. A formalização oferecida pela OntPercept facilita o desenvolvimento, a reprodução e a comparação de experimentos associados a robótica social. A validação do sistema proposto ocorre com suporte do simulador Robot House Simulator (RHS), que fornece um ambiente onde, o agente robótico e o personagem humano podem interagir socialmente com níveis crescentes de processamento cognitivo. A proposta da CMDE viabiliza a utilização de qualquer sistema cognitivo, em particular, o experimento elaborado para validação desta pesquisa utiliza Soar como arquitetura cognitiva. Em conjunto, os elementos: arquitetura CMDE, ontologia OntPercept e simulador RHS, todos disponibilizados livremente no GitHub, estabelecem um ambiente completo que propiciam o desenvolvimento de experimentos envolvendo sistemas cognitivos dirigidos para a área de robótica social.
  • DOI: 10.11606/T.55.2018.tde-18102018-103203
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação
  • Data de criação/publicação: 2018-08-01
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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