Defesa pública do Exame de Qualificação para Doutorado do aluno Maurício Cagliari Tosin
Data: 03/03/2021 – quarta-feira
Horário: 14h00min
A defesa será realizada pela plataforma MConf-UFRGS com acesso pelo link: https://mconf.ufrgs.br/webconf/defesas-ieebio-ppgee
Link alternativo: https://meet.google.com/cid-zwzu-dwu
Banca Examinadora:
Prof. Dr. Fernando Santos Osório – Instituto de Ciências Matemáticas e Computação (ICMC) – USP
Prof. Dr. Cristiano Bonato Both – Programa de Computação Aplicada (PPGCA) – UNISINOS
Prof. Dr. Valner João Brusamarello – PPGEE – UFRGS
Presidente da banca: Prof. Dr. Alexandre Balbinot – PPGEE – UFRGS (Orientador)
Título da Proposta de Tese: “DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA BASEADA EM APRENDIZADO POR REFORÇO PARA IDENTIFICAÇÃO E MINIMIZAÇÃO DE CONTAMINANTES EM SINAIS DE sEMG COM APLICAÇÃO EM IDENTIFICAÇÃO DE MOVIMENTOS DO SEGMENTO MÃO-BRAÇO”
Resumo:
“A incessante busca por novas tecnologias que proporcionem aumento da qualidade de vida do ser humano tem norteado a pesquisa acadêmica ao longo da história. Isso é observado na evolução dos meios de transporte, dos dispositivos de comunicação e até mesmo de serviços como o bancário. No entanto, para pessoas com deficiência motora, em especial aquelas que sofreram amputação ou não possuem parte do membro superior, a conquista de melhores condições de vida está potencialmente relacionada com liberdade e independência. Visando suprir esta necessidade, muitos pesquisadores têm trabalhado no desenvolvimento de algoritmos preditores de movimento do segmento mão-braço a partir de sinais de eletromiografia para o controle de próteses na expectativa de aumentar o número de graus de liberdade do dispositivo. Contudo, para que se obtenha sistemas eficientes e que tenham elevados índices de assertividade, é imprescindível que o nível de interferência e ruído, os quais inevitavelmente estão presentes nos registros de eletromiografia devido à instrumentação, ambiente, aspectos fisiológicos, dentre outros, seja o menor possível. Neste contexto, alguns trabalhos foram desenvolvidos visando a minimização do efeito de interferências no classificador, contudo todos aqueles abrangidos pela pesquisa realizada demandam um estágio de treinamento off-line, não são adaptáveis às variações do sinal de EMG e/ou dependem do sinal dos outros canais de medição para a minimização do efeito degradador. Diante disso, a presente proposta de tese apresenta uma metodologia baseada em aprendizagem por reforço (Reinforcement Learning) para detecção, identificação do tipo e atenuação do efeito de contaminantes em registros de eletromiografia, com aplicação em sistemas de reconhecimento de gestos do membro superior. O referido método possui potencial para realização do treinamento online além de ser adaptável às variações do ambiente. O mesmo está fundamentado em um modelo de agente e ambiente, sendo constituído dos seguintes elementos: ambiente (atividade elétrica muscular), estado (conjunto de 6 características extraídas do sinal de EMG), ações (aplicação de filtros/procedimentos específicos para a redução do impacto de cada interferência) e agente (controlador que fará a identificação do tipo da contaminação e executará a ação adequada). Para cada ação exercida pelo agente será atribuída uma recompensa a qual, por sua vez, é determinada em virtude do impacto da primeira nas características do sinal (estado). O treinamento, realizado através do método Ator-Crítico, consiste na obtenção de uma política de ações que maximize a recompensa percebida a longo prazo. Por meio de um experimento realizado de forma off-line conseguiu-se taxas de acerto de 92,96% na identificação de 4 tipos de contaminantes (interferência por eletrocardiografia (ECG), artefato de movimento, interferência eletromagnética oriunda da rede de energia elétrica e ruído branco gaussiano) o que valida a aplicabilidade do algoritmo e respalda o prosseguimento do trabalho.
Palavras-chave: Eletromiografia, identificação de contaminantes, sistema robusto a falhas, treinamento online, Reinforcement Learning, classificador de movimentos.”
