Ricardo Choren Agentes de Software e Pesquisa em Defesa

Ricardo Choren

Agentes de Software ePesquisa em Defesa

Pesquisa em Defesa

• Projetos voltados ao ensino, à produção de pesquisas científicas e tecnológicas e à formação de recursos humanos qualificados na área de Defesa Nacional

• Defesa Nacional

– Conjunto de estratégias e ações para atingir ou garantir o estado de Segurança Nacional

– Inclui duas componentes

• Defesa Militar – que consiste essencialmente na defesa contra agressões armadas vindas do exterior do país

• Defesa Civil – que é um conceito mais amplo que inclui desde a segurança interna e proteção civil, até à defesa econômica e cultural do país

Ago 2009 2LES/PUC-Rio

Áreas de pesquisa em Defesa

• Comando e controle (C2)

– Planejamento e execução de operações

– Envolve

• Planejamento de ações

• Utilização de recursos limitados

• Tempo como fator importante

• Veículo aéreo não tripulado (VANT)

– Aeronave que não necessita de pilotos embarcados para ser guiada

– Envolve

• Controle à distância, por meios eletrônicos e computacionais, com ou sem a intervenção humana


C2 – definições

• Comando

– Capacidade de dirigir a ação de uma determinada unidade hierarquicamente subordinada através de ordens

• Controle

– Capacidade de uma unidade de reportar à hierarquia a qual se subordina, sua situação, localização e ação no cumprimento de ordens

• Comando e Controle

– É o exercício da autoridade e da direção de um comandante propriamente designado para uma força para cumprir uma determinada missão

– As funções de C2 são realizadas através de um arranjo de pessoal, equipamento, comunicações, computadores, instalações e procedimentos


Sistemas de C2

• Possibilita a execução de processos que envolvem a necessidade de tomar decisões e controlar suas execuções baseado em um conjunto complexo de informações que devem ser atualizadas e precisas

• Objetivo

– Integrar e otimizar as etapas do ciclo


Sistemas de C2


1. Ambiente2. Análise deInteligência

3. Sensoriamento

8. Decisões deBaixo Nível

6. Alto Nível

4. Processamento

5. Decisão

7. Atuação

Busca de informações políticas, econômicas , sociais, ... , e a subsequente propagação com o objetivo de guiar as várias etapas do processo.

Sistemas e procedimentos necessários à coleta de dados do ambiente com o objetivo de prover uma cobertura constante do ambiente sobre todas as condições

Interface entre o o sistema que está sendo controlado pelo chefe e o ambiente. É o meio utilizado para influenciar ou modificar favoravelmente o ambiente.

Sistemas e procedimentos necessários à dedução sobre a ocorrência de eventos ou situações significantes a partir dos dados obtidos do ambiente e de orientações e informações adicionais obtidas da função de Análise de Inteligência

Sistema Operativo de Defesa Civil



Terminal Remoto

Sistemas de C2

• Verificação de informação atualizada e precisa difícil

– Depende intensamente da entrada de dados de um operador

• Verificação real de planejamento é muito custosa

– Entender e monitorar eventos e compará-los a um planejamento prévio requer intensa atuação humana

– Com a complexidade do planejamento de ações de comando e controle, erros podem ocorrer


C2 – agentes de software

• Sensoriamento

– Agentes reativos para fazer sensoriamento de informações importantes do ambiente

– Busca de outras informações (sociais, políticas, etc)

• Simulação

– Planejamento estratégico

– Execução de planejamento / adaptação

– Aprendizado (melhores práticas)


CIMOV


Unidade de comando


Unidade móvel de vigilância


VANT – definições

• VANT – Unmanned Aerial Vehicle

• Qualquer tipo de aeronave que não necessita de pilotos embarcados para ser guiada

• Pode ser pilotada remotamente ou voar autonomamente

• Pode ser considerada dispensável


VANT – missões

• Um VANT entende missões (objetivos) como

– Fotografe a ponte na posição

• Latitude: -22.8686008453

• Longitude: -43.1741981506

– Monitore a área do Rio Paraíba do Sul em Volta Redonda

• Polígono da área

– Ataque objetos a mais de 30km/h


VANT – modelo


Sensores AtuadoresDados Plano Controle

Dados dossensores

Dados dosatuadores

Computador de bordo

Controlede vôo

Planejador

Vetor de comandosPlano

VANT – simulador


Modelo do VANT

Sensores

Emuladorde sensor

AtuadoresDados Plano Controle

Modelosdos

atuadores

Estado Controle

Dados dossensores

Dados dosatuadores

Simulador

Plano

Controlede vôo

Planejador

Vetor de comandos

VANT – agentes de software

• Controle de missão

– Ajudando no planejamento de missões

– Realizando tarefas repetitivas

– Apoio à decisão

• Simulação

– Vôo autônomo

– Reasoning sobre a missão

– Gerenciamento de comandos complexos (individuais ou de grupo)


VANT – planejamento coordenado de caminho

• Problema

– VANTs precisam fotografar uma área

– VANTs sairão do ponto S e irão ao T

– Ambiente é dinâmico

• VANTs devem cooperar, compartilhando informação local

– VANTs têm recursos limitados

• Exemplos de perguntas

– Que caminhos são eficientes?

– Quantos VANTs são necessários?


VANT – planejamento coordenado de caminho

• Agentes

– Visão local do ambiente

– Agentes compartilham informação e possuem memória

• O que é observado por um agente é compartilhado com os outros

• O que já foi observado é armazenado

– Autonomia

– Pró-atividade (objetivo)

• Fotografar a área

• Minimizando o número de VANTs

• Minimizando o custo


... ...

VANT – protótipo


Outros projetos – "não Defesa"

• Futebol de robôs

– Robôs são drones

• Respondem a comandos de velocidade e rotação

– Sensoriamento do ambiente

– Comportamento autônomo

• Papéis bem definidos dentro do time

– Colaboração para alcançar os objetivos do time


Outros projetos – "não Defesa"

• Casa inteligente

– Reconhecimento de habitante

– Customização de ambiente pelo perfil

• Iluminação e temperatura



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