Funcionamento do Sistema Difuso

A cada direção é associado um sensor que envia o valor de leitura como um dado de entrada para ser processado. O microcontrolador receberá valores de variáveis de acordo com o número de sensores. Cada variável de direção será independente da outra. As variáveis lingüísticas determinadas para a proximidade de obstáculos são as seguintes: muito próximo, próximo, longe. Para a direção determina-se as seguintes variáveis: frente, virar à esquerda, virar à direita, virar muito à esquerda, virar muito à direita, virar pouco à esquerda, virar pouco à direita, ré. A velocidade possui as variáveis: lenta, acelerada, rápida.

O formato das funções de pertinência sugeridas para o modelo são as seguintes: triangular ou trapezoidal. Caso seja necessário um comportamento mais suave do sistema, devem ser utilizadas funções como a gaussiana ou a sigmóide.

A precisão do sistema é dependente do grau de superposição entre as funções de pertinência. Geralmente aconselha-se para testes iniciais 50% de superposição, e para o sistema otimizado um mínimo de 25% e um máximo de 75% de superposição em sistemas de malha fechada;

A definição das regras serão baseadas nestes conjuntos de variáveis. Por exemplo: Se proximidade sensor direita é muito próximo então direção é virar muito à esquerda com velocidade lenta.

Um sistema eletrônico capta as informações do mundo externo e interno através de sensores. O corpo humano capta as energias do ambiente externo e/ou resultantes de processos internos e transforma esta informação em percepção. O sistema eletrônico deve transformar estas informações em dados auto-utilizáveis, que possam ser armazenados e interpretados para sua lógica interna (Figura 5.5).

Processamento Sensores Ambiente Banco de informações Meio externo Meio interno Pré processamento dos sensores Effectors e movimento

Figura 5.5 Fluxo das informações internas ao robô

Dentre as capacidades que o ser humano possui estão: a percepção, ou seja, perceber estímulos, por exemplo sonoros, visuais, táteis e a memorização, que é a capacidade de armazenar uma informação por um período de tempo.

É através da capacidade de pensar que o ser humano processa informações e utiliza dados armazenados na memória para algum propósito. Se este pensamento for utilizado para tomar uma decisão, então se tem a capacidade de decisão. O ser humano pode se expressar

através da fala, gestos e símbolos. As emoções e os sentimentos são também desenvolvidos no decorrer da sua vida, assim como as habilidades que aprende e desenvolve.

Pode-se inserir algumas destas capacidades humanas em robôs. Para desenvolver atividades que substituam um ser humano um robô precisa destas capacidades. Neste trabalho, em que se pretende desenvolver um modelo para a consciência, é importante observar quais capacidades que devem ser utilizadas e quais devem ser descartadas.

Os processos de reconhecimento, de percepção, por exemplo, da temperatura, seriam captados a partir de processamento de sinais e a partir de transformações analógico-digitais, que seriam processadas e integradas em um conjunto de respostas a um determinado estímulo ou a vários estímulos.

As entradas para o robô dependem da funcionalidade. Se o robô deve desviar obstáculos, deve ser provido de sensores de distância. Se ele deve perceber claridade ou quando o ambiente ficar escuro, sensores de luminosidade. Fatores como calor e frio, sensores de temperatura. Sensores de detecção de movimento podem ser utilizados também para detectar alta temperatura. O reconhecimento de padrões, sejam padrões de rostos, ou percepção de um ambiente, é realizado por uma câmera. Para realizar a comparação destas imagens é utilizada imagens armazenadas, captadas anteriormente ou captadas por outro sistema e transferidas para a memória do robô.

A função do módulo inicial é provocar reações rápidas, não deixando estas informações chegarem na consciência. Depois esta reação pode até chegar como uma informação para ser armazenada na memória e ser utilizada para algum processamento de situações que ocorram em outro momento.

Nos seres humanos este processo perceptivo é inteligente. Esta conclusão é obtida porque existem mais informações nas respostas perceptivas que no estímulo que as originou. O organismo perceptivo contribui com mais informações (FIALHO, 1998). Isto pode ser incorporado internamente ao robô através de informações relativas a este dado recebido e agregando novas cláusulas lógicas que contribuirão para respostas e ações.

Segundo Fialho (1998) a percepção é um processo analógico. Cada indivíduo possuiria um hardware (córtex visual) que lhe é próprio e um conjunto informacional do qual derivaria sua gnose. Gnose é o conhecimento que se adquire pela experiência. Ao inserir sensores em

robôs, para perceber o mundo real, propicia-se parte da capacidade de percepção. A experiência que um robô iria ter seria, então, originária de uma pré-programação e de dados obtidos durante as suas tarefas. As informações coletadas e armazenadas seriam tratadas como um vetor e processadas conforme a necessidade.

O número de informações (bits) não precisa ultrapassar 100 por segundo, que é a capacidade de um ser humano para processar estas informações e tratar ao nível consciente (Figura 5.6) (STEINBACH, 1977).

109 _{bits de}

informações por segundo

102 _{bits por segundo de}

informação processada a nível consciente Visão Olfato Paladar Tato Audição

Figura 5.6 Quantidade de informações que chegam a uma pessoa

Este modelo de consciência em robô trata as informações ao nível inconsciente. São aquelas reações instintivas que se tem ao perceber algo quente e afastar rapidamente o braço.

As sensações percebidas podem resultar, a princípio, em dois destinos: no pré- consciente ou no consciente (Figura 5.7). O pré-consciente gera aquela reação da sobrevivência. O tempo de resposta deve ser rapidíssimo e deve garantir a integridade do robô.

O outro caminho é armazenar na consciência. Este processo de tornar a informação um dado que possa ser armazenado também tem dois caminhos dentro do fluxo de informação. A memória instantânea e a memória permanente.

Figura 5.7 Modelo da divisão de consciência interna ao robô Fonte VALLE (2002)

A percepção é construída pela pessoa de acordo com os dados que ela tem armazenados sobre determinado assunto. O robô, na sua fase de aprendizagem, irá armazenar dados que serão utilizados posteriormente na classificação de imagens ou até na tomada de atitudes. Ele deve ter alguma coisa prévia ou semelhante para construir sua percepção. Se for algo novo precisa armazenar ou tentar relacionar com algo já armazenado.

A entrada dos dados, não sendo algo urgente, que necessite de uma reação rápida ou instintiva, pode passar por uma rede classificatória. A informação ou tenta ser assimilada ou será armazenada. Pode-se chamar este armazenamento de acomodação, uma nova rede ou irá associá-lo a um grupo ou criará um novo grupo de dados.