ISEL - Eng. Elect. Tel. Comp. - Dissertações de Mestrado
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Browsing ISEL - Eng. Elect. Tel. Comp. - Dissertações de Mestrado by advisor "Abrantes, Arnaldo Joaquim Castro"
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- Classificação de atividades físicas através do uso do acelerómetro do smartphonePublication . Duarte, Francisco João Aires; Abrantes, Arnaldo Joaquim Castro; Lourenço, André RibeiroOs smartphones desempenham hoje um papel ubíquo no acesso e processamento de informação, sendo que, na sua grande maioria, possuem uma miríade de sensores integrados que os torna capazes de gerar informação de elevada precisão e rigor. A monitorização do exercício físico apresenta-se como uma das novas tendências possibilitada pela utilização destes dispositivos. Sensores de movimento, como o acelerómetro, possibilitam a caraterização de movimento. Este trabalho pretende estudar esta temática e desenvolver uma aplicação para o sistema operativo Android, que tira partido dos sensores embutidos nos smartphones e das tecnologias web, com o objetivo de realizar classificação de atividades. A solução desenvolvida é feita com base na arquitetura cliente-servidor. A aplicação cliente realiza a aquisição de dados, visualização e gravação do sinal obtido através do acelerómetro do smartphone e a aplicação servidor recebe a informação adquirida pelo cliente, processa-a e classifica-a. De modo a ser possível classificar movimentos em atividades foi realizada uma extensa análise dos sinais adquirido por forma a perceber quais as caraterísticas mais distintivas e formulou-se o problema em análise do paradigma da aprendizagem supervisionada tendo sido estudados vários tipos de classificadores. O estudo de utilização já realizado, usou um cenário típico de utilização, posicionando o smartphone junto à cintura dentro do bolso frontal direito, na tentativa de simular condições o mais naturais possíveis. A exploração preliminar da extração de caraterísticas tanto no domínio da frequênciaxcomo no domínio do tempo e classificadores paramétricos e não paramétricos permitiu obter resultados preliminares que demonstram que a classificação de atividades é realizada com elevada precisão ( > 95%).
- Relatório de estágio na Empresa Biodroid EntertainmentPublication . Lopes, Diogo Santiago; Abrantes, Arnaldo Joaquim CastroO presente documento descreve primariamente o trabalho desenvolvido por um aluno do Mestrado em Engenharia de Redes de Comunicação e Multimédia, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL), no contexto de um estágio na empresa Portuguesa de videojogos Biodroid Entertainment. Foi objectivo do estagiário integrar-se na equipa de programação para desenvolver protótipos de videojogos ou de algum dos seus subsistemas, com o propósito de investigar qual o melhor caminho a tomar para cumprir determinado requisito ou funcionalidade de um videojogo. Serão descritas as ferramentas principais utilizadas no cumprimento do objectivo referido. Nesse aspecto, por um lado o estagiário experimentou ferramentas mais maduras como o motor Unity. Por outro lado, foi colocado na vanguarda do desenvolvimento de videojogos com a introdução ao motor relativamente recente Unreal Engine 4. Adicionalmente, com os conceitos que o estagiário foi aprendendo ao longo do seu estágio, foi também desenvolvido um jogo paralelamente ao trabalho feito na Biodroid, cujo desafio era implementar um agente que utilizasse inteligência artificial para aprender as acções feitas pelo seu adversário, no contexto de um jogo de luta. Será feito um esforço para tentar aplicar o fluxo normal de desenvolvimento de um videojogo, passando pelas várias fases e aplicando metodologias das várias equipas responsáveis, mesmo sendo um trabalho individual.
- Simulator for driving performance monitoringPublication . Raimundo, Diogo Alexandre Rodrigues; Lourenço, André Ribeiro; Abrantes, Arnaldo Joaquim CastroDriver and driving behaviour monitoring are a reality on new cars and on old fleets, driven by increased awareness about safety and environmental concerns. The numbers of car crashes are decreasing but still represent a huge concern, leading to the renewed interest on driving research topic. This thesis is centred on this theme and aims develop a driving simulator and modular software architecture that enables the variables related with the simulated vehicle, and that at the same time, acquires physiological, in particular the electrocardiogram (ECG), and behavioural variables from the driver. These data are registered aiming developing algorithms for drowsiness and fatigue, and also other related effects. The developed system is based on a message management and distribution module that uses the Publish/Subscribe pattern and the Open Sound Control communication protocol. All modules, including the simulator and the ECG module, communicate through this central module. The simulator is developed on the Unity platform and has some elements of artificial intelligence to control other cars present in the simulation. The results show that the proposed architecture is adequate for the proposed task, and can be used for drowsiness and fatigue studies. Preliminary results show that there are differences on driver variables (steering wheel movement) on drowsiness driving. More test are necessary to correlate with physiological variables.
- Sistema de seguimento dos movimentos oculares para interface adaptada pessoa-máquinaPublication . Santos, Rafael; Abrantes, Arnaldo Joaquim Castro; Jorge, Pedro Miguel Torres MendesCom a evolução da tecnologia as interfaces naturais são cada vez mais utilizadas e procuradas uma vez que a interação com os dispositivos tendem a ser mais intuitivas, abandonando os tradicionais ratos e teclados. O surgimento de novos dispositivos ou a evolução dos actuais, tem permitido um rápido desenvolvimento noutras formas naturais de interação, que tendem a emergir, como interfaces que permitam interagir com o computador ou dispositivo electrónico através de gestos ou do olhar. Além disso, o aumento dos níveis de processamento têm permitido que as aplicações associadas às interfaces naturais realizem/detectem acções em tempo real cada vez mais sofisticadas. No caso das interfaces que utilizam o olhar, o utilizador apenas terá que olhar para o ecrã e escolher a acção que pretende. Se for feita uma analogia para os sistemas actuais, rato e teclado, podemos considerar que o movimento dos olhos seria responsável por movimentar o rato e o piscar do olho por efectuar o clique. Entre muitas utilizações possíveis este tipo de interface permitiria pessoas com deficiência motora total ou parcial utilizar o computador e assim aumentar a sua qualidade de vida. Assim, este trabalho tem por finalidade principal o estudo e implementação de um sistema que permita seguir o foco do olhar e assim desenvolver acções. Pretende-se neste projecto utilizar dispositivos de uso geral, nomeadamente, não intrusivos, o que apresenta dificuldades acrescidas na localização e seguimento preciso da pupila. Compara-se neste trabalho uma câmara a cores normal de computador (webcam) e uma nova câmara, com informação de profundidade, que o fabricante (Intel) pretende que seja o novo padrão de câmaras para computador. São apresentados testes comparativos entre os sistemas desenvolvidos e propõe-se um sistema robusto que, numa primeira fase, pretende simular a utilização do rato do computador.
- Synthetic data generation for lane detection: validation and analysisPublication . Costa, Pedro Cláudio Amaro da; Abrantes, Arnaldo Joaquim CastroAbstract Autonomous driving systems rely absolutely on lane detection. Therefore, ensuring its reliability is crucial for road safety. This work proposes validating one of the leading lane detection models in the CULane benchmark with an alternative synthetic dataset, with full automated ground truth labeling, from Epic Games’ Unreal Engine 5—a dynamically enriched, photorealistic simulation environment. By providing a range of diverse and challenging conditions (circadian, climatic, and road types), we aim to analyze the algorithm’s robustness and, in parallel, collect reference indicators of the domain gap versus real-world datasets. Results reinforce the role of synthetic data in expanding test coverage and minimizing the imbalance of training datasets for safetycritical applications.
- TEIA - a digital and collaborative adaptation of the Choose Your Own Adventure experiencePublication . Gonçalves, Pedro Nuno da Silva; Abrantes, Arnaldo Joaquim CastroAbstract TEIA, the project in mind, intends to bring the highly acclaimed Choose Your Own Adventure books into a digital, collaborative format. CYOA books (as I will refer to them throughout this document) are single-player reading experiences, written in second-person, where the reader is the protagonist of the story and makes decisions that affect the course of the story. TEIA, a web-app, will host this experience virtually, adapting it to include a new agent - the writer. While CYOA books come with a story written before-hand, TEIA will take advantage of its digital context and provide a real-time storytelling experience, in which writers asynchronously contribute to the next chapter in the story and readers venture through it at their own pace. To improve on the readers’ experience, TEIA will support text interactions, to allow decision-making and other features customizable by the writers. To improve on the writers’ experience, Teia will provide them with powerful Artificial Intelligence tools to stimulate their creativity.
- Utilização de inteligência artificial na tradução de língua gestual para língua verbalPublication . Gonçalves, Tiago Filipe da Silva; Abrantes, Arnaldo Joaquim Castro; Jorge, Pedro Miguel Torres MendesNuma altura em que o ser humano tem a capacidade de comunicar em qualquer língua, com sistemas de tradução disponíveis a um clique de distância, as línguas gestuais permanecem excluídas. O principal objetivo deste projeto é desenvolver um sistema prático e moderno, que permita a tradução de língua gestual para língua verbal, de forma tão acessível e imediata quanto as traduções entre línguas verbais. Para tal, é proposto a utilização de modelos de Inteligência Artificial que, através da utilização de uma câmara e de uma saída ajustada ao recetor, seja um visor ou um auscultador, captam os gestos em língua gestual e traduzem para língua verbal. Assim, no processo de identificação dos elementos de comunicação, este sistema define-se como o canal, ou seja, o emissor é filmado enquanto comunica a mensagem em língua gestual, e o recetor, através de um visor ou auscultador, recebe a mensagem já traduzida em língua verbal. Para o desenvolvimento deste sistema, foram treinadas várias redes neuronais utilizando a base de dados SIGNUM, de Língua Gestual Alemã. Além disso, recorreu-se à ferramenta MediaPipe para a tarefa de pré-processamento dos dados, garantindo uma manipulação de dados de tamanho reduzido em comparação com imagens ou vídeos. Por fim, selecionou-se os modelos que obtiveram os melhores resultados, e desenvolveu-se uma aplicação que traduz língua gestual para língua verbal.