DOMÓTICA INTELIGENTE: AUTOMAÇÃO
RESIDENCIAL BASEADA EM COMPORTAMENTO
INTRODUÇÃO
Domótica (Automação Residencial):
Gerenciamento de recursos, Segurança, Conforto e
Entretenimento.
Regras previamente configuradas são aplicadas a eventos.
Domótica Inteligente:
Os sistemas devem interagir com os habitantes da casa e
aprender com seus comportamentos.
Os dados obtidos pelos sensores da casa devem ser
SISTEMA ABC
Automação Baseada em Comportamento.
(Tonidandel et al, 2004).
Atuador
Sensores
1Sensores
2Ação
Banco de Dados
De Aquisição
ID3
Banco de Dados
De Regras Ativas
Regras de
Segurança
Manutenção
De Regras
Controlador
Atuador
Sensores
1Sensores
2Ação
Banco de Dados
De Aquisição
SISTEMA ABC
Deficiências:
Não detecta seqüências causais de eventos de
atuador no tempo.
O algoritmo de indução de regras ID3, não
trabalha com valores contínuos, somente com
variáveis lógicas.
Regras criadas pelo ID3 se tornam diretamente
SISTEMA PROPOSTO ABC+
Atuador
Sensores
Habitante
Banco de Dados
De Eventos
C4.5
Banco de Dados
De Regras Ativas
Regras de
Segurança
Manutenção
De Regras
Controle
Central
Banco de Dados
De Regras Embrionárias
Janela de
Observação
Atuador
Sensores
Habitante
Banco de Dados
De Eventos
C4.5
Banco de Dados
De Regras Ativas
Regras de
Segurança
Manutenção
De Regras
Controle
Central
Banco de Dados
De Regras Embrionárias
Janela de
Observação
Objetivo de corrigir o sistema ABC.
Principais diferenças:
Janela
de
observação
de
eventos;
Regras embrionárias;
C4.5 (Quinlan, 1993);
Novo processo de manutenção
JANELA DE OBSERVAÇÃO
Habitante entra no quarto e acende a lâmpada
≠
Habitante entra no quarto e após uma hora acende a lâmpada.
Objetivo:
ALGORITMO C4.5
Extensão do ID3 que permite trabalhar com
valores contínuos para os atributos.
Medidores de temperatura, umidade e valores
dos horários, eliminando restrição de valores
discretos.
Trabalha com atributos desconhecidos.
Leitura de sensor indefinida, onde o valor fica
REGRAS EMBRIONÁRIAS
Objetivo:
Criar uma etapa de validação da regra.
Quando o habitante gera condições dos sensores iguais às
POSIÇÕES
P1 – Estado inicial de espera P2 – Busca por RA existente P3 – Realização da ação X, fazer ATIV=ATIV+1, com ATIV máximo=T e ordenação do BRA por ATIV
P4 – Busca por ES anterior recente (R segundos)
P5 – Busca por RA existente P6 – Busca por ES posterior recente (R segundos)
P7 – Avaliação se a regra é igual ou contrária
P8 – Fazendo EXC=EXC+1, se EXC>K a regra é excluída do BRA P9 – Armazenamento dos dados do ES posterior
P10 – Busca por RE existente P11 – Avaliação se a regra é igual ou contrária
P12 – Fazendo OK+OK+1, se OK=Z regra vira RA
P13 - Fazendo NOK=NOK+1, se NOK>Q regra é excluída do BRE P14 – Colocação do evento no BE P15 – C4.5 gera novas regras a partir de BE+BRA
P16 – As regras repetidas são ignoradas P17 - Regras antigas do BRE com OK<W são excluídas; coloca regras novas no BRE; para toda RA fazer ATIV=ATIV-1; se RA tem ATIV<J coloca-a no BRE
TRANSIÇÕES
T1 – Novo evento de sensor T2 – Novo evento de atuador T3 – Existência de RA T4 – Não existência de RA T5 – Finalização da ação em P3 T6 – Existência de ES anterior T7 – Não existência de ES anterior T8 – Existência de RA
T9 – Não existência de RA T10 - Existência de ES posterior T11 – Não existência de ES posterior T12 – A regra é igual T13 – A regra é contrária T14 – Finalização da ação em P8 T15 – Finalização da ação em P9 T16 - Existência de RE T17 – Não existência de RE T18 - A regra é igual T19 – A regra é contrária T20 - Finalização da ação em P12 T21 – Finalização da ação em P13 T22 – BE não têm Y eventos T23 – BE têm Y eventos
T24 – Alguma(s) nova(s) regra(s) está(ão) em BRA ou BRE
T25 – Nenhuma nova regra está em BRA ou BRE T26 - Finalização da ação em P16 T27 – Finalização da ação em P17 LEGENDA EA=Evento Atuador ES=Evento Sensor BE=Banco de Eventos RA=Regra Ativa
BRA=Banco de Regras Ativas RE=Regra Embrionária
BRE=Banco de Regras Embrionárias
t1 t2 p1 t3 t4 p2 t6 t7 p4 p3 t5 t10 t11 p6 t8 t9 p5 p9 t15 t12 t13 p7 p8 t14 t16 t17 p10 t22 t23 p14 t18 t19 p11 p12 p13 t20 t21 t24 t25 p15 p17 p16 t26 t27
.
POSIÇÕESP1 – Estado inicial de espera P2 – Busca por RA existente P3 – Realização da ação X, fazer ATIV=ATIV+1, com ATIV máximo=T e ordenação do BRA por ATIV
P4 – Busca por ES anterior recente (R segundos)
P5 – Busca por RA existente P6 – Busca por ES posterior recente (R segundos)
P7 – Avaliação se a regra é igual ou contrária
P8 – Fazendo EXC=EXC+1, se EXC>K a regra é excluída do BRA P9 – Armazenamento dos dados do ES posterior
P10 – Busca por RE existente P11 – Avaliação se a regra é igual ou contrária
P12 – Fazendo OK+OK+1, se OK=Z regra vira RA
P13 - Fazendo NOK=NOK+1, se NOK>Q regra é excluída do BRE P14 – Colocação do evento no BE P15 – C4.5 gera novas regras a partir de BE+BRA
P16 – As regras repetidas são ignoradas P17 - Regras antigas do BRE com OK<W são excluídas; coloca regras novas no BRE; para toda RA fazer ATIV=ATIV-1; se RA tem ATIV<J coloca-a no BRE
TRANSIÇÕES
T1 – Novo evento de sensor T2 – Novo evento de atuador T3 – Existência de RA T4 – Não existência de RA T5 – Finalização da ação em P3 T6 – Existência de ES anterior T7 – Não existência de ES anterior T8 – Existência de RA
T9 – Não existência de RA T10 - Existência de ES posterior T11 – Não existência de ES posterior T12 – A regra é igual T13 – A regra é contrária T14 – Finalização da ação em P8 T15 – Finalização da ação em P9 T16 - Existência de RE T17 – Não existência de RE T18 - A regra é igual T19 – A regra é contrária T20 - Finalização da ação em P12 T21 – Finalização da ação em P13 T22 – BE não têm Y eventos T23 – BE têm Y eventos
T24 – Alguma(s) nova(s) regra(s) está(ão) em BRA ou BRE
T25 – Nenhuma nova regra está em BRA ou BRE T26 - Finalização da ação em P16 T27 – Finalização da ação em P17 LEGENDA EA=Evento Atuador ES=Evento Sensor BE=Banco de Eventos RA=Regra Ativa
BRA=Banco de Regras Ativas RE=Regra Embrionária
BRE=Banco de Regras Embrionárias
t1 t1 t2 p1 t3 t3 t4 t4 p2 p2 t6 t7 p4 t6 t7 p4 t6t6 t7 p4 p4 p3 p3 t5t5 t10 t10 t11 t11 p6 p6 t8 t8 t9 t9 p5 p5 p9 p9 t15 t15 t12 t13 p7 t12 t13 p7 t12t12 t13 p7 p7 p8 p8 t14t14 t16 t16 t17 t17 p10 p10 t22 t22 t23t23 p14 t18 t19 p11 t18 t19 p11 p12 p12 p13 p13 t20 t20 t21 t21 t24 t25 p15 t24 t25 p15 p17 p17 p16 p16 t26 t26 t27 t27
