Comunicação de expressões espaciais em sistemas multi-agentes utilizando a ego-esfera qualitativa

• Autor(a) principal: Rodrigues, F. M. E.
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/331
• topic: Raciocínio qualitativo; Comunicação humano-robô; Ego-esfera qualitativa

A necessidade de representações espaciais e raciocínio espacial é onipresente em Inteligência Artificial (IA). Investigação em raciocínio espacial qualitativo (REQ) (sub-área da IA) tem como desafio criar formalismos que permitam uma máquina representar e raciocinar sobre entidades espaciais. Atualmente é desejável criar um sistema robótico capaz de substituir voluntários humanos em situações de busca e resgate, principalmente quando há algum risco à vida humana. Nesses casos, é importante que o sistema artificial seja capaz de se comunicar com os agentes humanos da forma mais natural possível. Desse modo este trabalho desenvolve uma forma de realizar comunicação através de expressões espaciais em ambientes homogêneos (somente com robôs) e ambientes heterogêneos (com humanos e robôs). A fim de atingir este objetivo, o presente trabalho utiliza os conceitos da Ego-Esfera Qualitativa como base para possibilitar a comunicação por meio de expressões espaciais. A Ego-Esfera Qualitativa possibilita discretizar qualitativamente o espaço ao redor de um agente. Foram estabelecidas as definições para as regiões ao redor da Ego-Esfera Qualitativa de modo a dividir o equador da esfera em oito regiões angulares (ou setores), longitudinalmente em três distâncias e verticalmente em quatro alturas. Com essas definições foi possível a um agente robótico classificar a localização de objetos em relação a outro agente ou em relação a si próprio. Assim foram estudados quatro casos representando possíveis situações de comunicação entre agentes em um ambiente. Neste trabalho inicialmente vários objetos foram dispostos em um ambiente e a localização dos objetos foi obtida manualmente e inserida no sistema de modo a criar o padrão ouro, livre de ruído. Em seguida a localização dos objetos foi obtida utilizando o sistema de visão que implementa a Ego-Esfera Qualitativa. Por fim foram realizados testes com humanos, a fim de determinar como as pessoas localizam objetos dispostos no ambiente. Os valores do padrão ouro, os valores obtidos pelo sistema de visão e os valores obtidos pelas respostas dos humanos foram comparados. (com base na Ego-Esfera Qualitativa) é compatível com aquela executada pelo agente humano. Os experimentos demonstraram a existência de ambiguidade na conceitualização humana do espaço, fazendo-se necessário adaptar as definições da Ego-Esfera Qualitativa. Observou-se também que as definições de altitude e longitude da Ego-Esfera Qualitativa são vagas, dado a necessidade de informar ao humano uma referência ou critério para classificar um objeto em uma das distâncias da Ego-Esfera Qualitativa. Em relação aos setores da esfera, observou-se que as respostas humanas estão próximas quanto as definições da Ego-Esfera Qualitativa.