REGRA PARA CLASSIFICAÇÃO DE ACOMPANHAMENTOS

A idéia geral da classificação é atribuir um rótulo ao acompanhamento, bem como definir um grau de hostilidade.

O cálculo da hostilidade é definido com base na velocidade de um acompanhamento, o tamanho do alvo e a reposta de um radar IFF.

O tamanho do acompanhamento é obtido e utilizado de forma igual à solução proposta para o problema da correlação. Entretanto, de forma diferenciada, a velocidade do acompanhamento é expressa em uma variável fuzzy (figura 6.12), pois o objetivo neste caso é avaliar a velocidade em termos gerais. Ademais, o problema da classificação exige um sinal de um radar especial, o IFF, que neste caso é inserido como fato para cada acompanhamento no sistema tático. Assim, como não há a simulação deste sinal, os dados a respeito de identificação são inseridos manualmente no módulo de fusão.

O especialista do domínio optou por definir 4 regras de natureza fuzzy (apêndice III) que dessem suporte à avaliação da hostilidade dos acompanhamentos no contexto do usuário no cenário tático (tabela 6.3). A hostilidade de um acompanhamento é então definida em termos de variáveis fuzzy de hostilidade, descritas na figura 6.13 como baixa hostilidade, média hostilidade, alta hostilidade e hostilidade crítica.

RADAR DECCA RADAR DRBV-15

Correlação devida

Figura 6.12: variável fuzzy de entrada “velocidade”.

Figura 6.13: variável fuzzy de saída “hostilidade”.

Número da regra

(#) Premissa Conclusão

1

Se o acompanhamento é “desconhecido” OU “amigo” OU “neutro” E o tamanho do acompanhamento é grande E a

velocidade do acompanhamento é pequena

Então a hostilidade é pequena

2

Se o acompanhamento é “desconhecido” E o tamanho do acompanhamento é médio E a velocidade do

acompanhamento é média

Então a hostilidade é média

3

Se o acompanhamento é “desconhecido” E o tamanho do acompanhamento é médio E a velocidade do

acompanhamento é alta

Então a hostilidade é alta

4

Se o acompanhamento é “inimigo” ou o acompanhamento é “desconhecido” E a velocidade do acompanhamento é

alta

Então a hostilidade é crítica

Tabela 6.3: regras fuzzy para obtenção da hostilidade

As regras de classificação dos acompanhamentos são também definidas com base nos dados cinemáticos dos acompanhamentos, além dos tamanhos dos alvos e o graus de hostilidade obtidos pelo conjunto das 4 regras fuzzy que acabaram de ser

Hostilidade 40 80 20 Alta Média Pequena Hostilidade 100 60 0 1 Pertinência (µ) Crítica 150 50 100 Alta 200 Velocidade Média Baixa Nós 1000 0 1 Pertinência (µ)

descritas. De forma semelhante, a velocidade do acompanhamento é descrita em termos do conjunto fuzzy “Velocidade” (figura 6.12), bem como o tamanho do alvo é descrito em termos do conjunto fuzzy “Tamanho” (figura 6.7). O único termo diferente que é utilizado nas regras de classificação é o que se refere à proximidade de um acompanhamento a uma rota comercial. Segundo o especialista do domínio, o comportamento de um acompanhamento em relação a uma rota comercial pode indicar a natureza e o tipo de acompanhamento ao longo de uma avaliação temporal do contexto. Assim, dada uma rota comercial introduzida no ambiente de simulação e duas variáveis fuzzy chamadas “Distância para Rota” e “Diferença de Rumo para Rota” (figura 6.14), um acompanhamento é classificado não só em termos de seus dados físicos e cinemáticos, mas também em termos de sua proximidade e semelhança de rumos em relação a uma determinada rota (figura 6.15).

Figura 6.14: variáveis fuzzy de entrada para proximidade e semelhança de rumo com uma rota.

Figura 6.15: Comportamento de um acompanhamento em relação a uma rota. milhas

4

Distância para Rota

2 Grande Pequena 16 0 1 Pertinência (µ) graus 7

Diferença de Rumo para Rota

5 Pequena 9 0 1 Pertinência (µ) Grande Diferença entre rumos

Distância para rota

Rumo

Rota 0° / 180° Acompanhamento

O número de entidade presentes em um cenário tático naval é bem grande e, como o trabalho apenas trata o contexto naval como um estudo de caso, três casos de teste foram escolhidos pelo especialista do domínio para o problema da classificação (figura 6.16). Ainda em razão do vasto número de entidades presentes no contexto naval, torna-se razoável atribuir graus de pertinência para classificação, e não decidi-las de uma forma mutuamente excludente.

Nesse sentido, o especialista do domínio definiu uma regra fuzzy de exemplo para cada caso de teste. Posterior à avaliação da hostilidade, a regra fuzzy de classificação atribui um rótulo a um acompanhamento, bem como um grau de pertinência a esta avaliação, variando de 0 a 1, isto é, 0 a 100 %. Como há uma regra para cada caso de teste, o resultado da defuzzyficação é exatamente igual à pertinência obtida na regra.

Contudo, como o número de regras para classificação de um mesmo acompanhamento pode variar, torna-se necessário, portanto, uma base de regras fuzzy para cada tipo de classificação, permitindo que o especialista do domínio defina mais regras para cada caso de teste futuramente.

O primeiro caso de teste se refere a um acompanhamento com baixo grau de hostilidade, cuja classificação se refere a um cargueiro a 5 nós de velocidade navegando adequadamente em uma rota comercial. O segundo caso de teste se refere a um acompanhamento com médio grau de hostilidade, cuja classificação se refere a um navio comercial a 25 nós de velocidade. O terceiro caso de teste se refere a um acompanhamento com alto grau de hostilidade, cuja classificação se refere a um míssil a 300 nós de velocidade.

Figura 6.16: Casos de teste para classificação

Cargueiro (95%) Velocidade: 5 nós Navio comercial (50%) Velocidade: 25 nós Míssil (100%) Velocidade: 300 nós

As regras para estes três casos de teste estão descritos na tabela 6.4. A implementação destas regras pode ser encontrada no apêndice IV.

Número da regra

(#) Premissa Conclusão

1

Se o acompanhamento não é “inimigo” E a distância do acompanhamento para rota é pequena E a diferença entre o

rumo do acompanhamento e a rota for pequena E o tamanho do acompanhamento é grande E a velocidade do

acompanhamento é baixa

Então o acompanhamento é

um cargueiro

2

Se o acompanhamento é “neutro” E a hostilidade do acompanhamento é baixa E o tamanho do acompanhamento é médio E a velocidade do

acompanhamento é média

Então o acompanhamento é um navio comercial

3

Se o acompanhamento é “desconhecido” E a hostilidade do do acompanhamento é crítica E o tamanho do acompanhamento é pequeno E a velocidade do

acompanhamento é alta

Então o acompanhamento é

um míssil

Tabela 6.4: Regras para classificação de acompanhamentos.