Proyectos de Computación

Arquitectura Cognitiva para Criaturas Virtuales

Objetivo: 
Objetivo general El objetivo general del presente proyecto es desarrollar una arquitectura cognitiva para criaturas virtuales que les dotará de las habilidades necesarias para exhibir comportamientos creíbles de manera autónoma. Dichas habilidades emergen con la integración de distintos sistemas cognitivos. Del mismo modo, la arquitectura deberá cumplir con las características de un sistema distribuido. Finalmente, el desarrollo de la arquitectura deberá tener una base teórica que respalde la conceptualización de los distintos módulos requeridos para la implementación de los sistemas cognitivos, así como también, sirva de ayuda en el diseño de las mismas. En éste aspecto se han seleccionado la Neurociencia, la Neurofisiología y la Neuropsicología, con las cuales se tiene la seguridad de que satisfarán los requerimientos que se han presentado. Objetivos particulares En base al objetivo general se proponen los siguientes objetivos particulares: - Desarrollo de un sistema distribuido. - Desarrollo de los componentes de la arquitectura. - Integración de los componentes terminados.
Innovación: 
El grupo propone la hipótesis de que el diseño de arquitecturas basadas en la fisiología del sistema nervioso den como producto final criaturas virtuales que sean capaces de mostrar comportamientos creíbles y sean útiles para distintos tipos de problemas.
Aplicaciones: 
Simulación de planes de emergencia y evacuación: se utilizaría un conjunto de criaturas situadas en un edificio 3D. Luego se someterá el edificio a un desastre con el fin de observar el comportamiento de las criaturas, lo cual será útil para el diseño de estrategias de evacuación eficientes. Sistemas de entrenamiento virtual: se utilizaría un conjunto de criaturas que actúen conforme a roles distintos, dependiendo de la aplicación, y que interactúen con el usuario. Por ejemplo, negociación en casos de secuestro, donde una o varias criaturas virtuales tomarán los roles de secuestradores. Otro de los usos que se puede dar a la arquitectura cognitiva basada en neurociencia es el apoyo a la investigación neurocientífica, ya que la integración de los resultados de las distintas investigaciones generará un compendio de información acerca de la circuitería y funciones que emergen entre conjuntos de estructuras nerviosas, útil para la generación de nuevas hipo ́tesis acerca de la estructura y funcionamiento del sistema nervioso.
Trabajo Futuro: 
Como se mencionó en el objetivo general, las habilidades de la criatura virtual serán generadas mediante la integración de distintas funciones cognitivas. A continuación se explican las funciones que serán desarrolladas en el presente proyecto: - Memoria: brindará la capacidad de almacenar, recuperar y utilizar el conocimiento. - Atención: permitirá la selección de la información relevante para los objetivos actuales. - Emociones: permitirá evaluar situaciones emocionales y generar respuestas emocionales. - Percepción: dotará los sentidos de visión, audición, y tacto. - Planificación: generará un conjunto de series de pasos a seguir para lograr un objetivo. - Toma de decisiones: permitirá la selección del plan más adecuado en base a la situación y estado interno para alcanzar los objetivos actuales. - Sistema motor: controlará los procesos necesarios para producir comportamiento motriz. Estos sistemas son los componentes que constituirán la arquitectura propuesta. Cabe notar que cada uno de ellos podrá funcionar de manera aislada, aún cuando el objetivo general sea la integración de los mismos en tuplas y finalmente en su totalidad.

Reconocimiento de Emociones para Extraer Rasgos de Personalidad

Objetivo: 
Obtener una descripción de los rasgos de personalidad y el comportamiento que se representa en una simulación.
Innovación: 
Modelo para la representación e interpretación de las expresiones.
Aplicaciones: 
Simulación de comportamiento polígrafo. Selección de personal entre otros
Trabajo Futuro: 
Utilización del leguaje corporal para interpretar los rasgos de personalidad
Investigador: 

Dr. Andrés Méndez

Dr. Marco Antonio Ramos

Animación autónoma de agentes humanos para la realización de tareas en entornos virtuales.

Objetivo: 
Facilitar el proceso de animación en entornos virtuales al proponer una nueva metodología que permita a un agente la generación de animaciones que le permitan realizar diferentes tareas en varios entornos diferentes, reduciendo el tiempo y recursos para la generación de animación.
Innovación: 
La utilización de ontologías junto con una técnica de aprendizaje por refuerzo y planeación de movimientos para la obtención de las secuencias de movimiento a realizar.
Aplicaciones: 
Animaciones en simulación de desastre, pruebas de interacción con prototipos de algunos productos y en videojuegos.
Trabajo Futuro: 
Incrementar la complejidad de las tareas que se pueden realizar, además de dotar a los agentes con personalidades para una toma de decisiones más reales.
Investigador: 

 

Dr. Andrés Méndez Vázquez

Dr. Marco A. Ramos Corchado

Estudiante: 
M. en C. Cristian E. Boyain y Goytia Luna

Vehículos Autónomos Cooperativos

Objetivo: 
Tener una cama de pruebas para aplicar control a sistemas híbridos, diagnóstico de faltas y formación de robots.
Innovación: 
Integración de sistemas independientes para realizar tareas u objetivos en colaboración mutua y adaptación automática ante condiciones peculiares.
Aplicaciones: 
Integración en sistemas de rescate robotizado, sistemas de trabajo organizado con robots, detección de faltas y apoyo entre sistemas.

Pasarela de Comunicaciones Multiprotocolo

Objetivo: 
Desarrollar un dispositivo de interconexión para redes heterogéneas basando su diseño en un foque de cruce de capas y redes activas, aplicando la teoría de teletráfico y optimización. El dispositivo será capaz de soportar procesos de interconexión tanto a nivel intra-sistema como e inter-sistemas bajo la premisa de maximizar el desempeño de la red y la transmisión de flujos de información considerando aspectos como el consumo de energía, heterogeneidad de la red e interconexión centrada en la información. Los protocolos de comunicaciones a soportar en una primera etapa son Wifi, Wimax, Zigbee, CAN, Ethernet y PCI-Express.
Innovación: 
La innovación se deriva del conjunto de algoritmos, modelos matemáticos y diseños del dispositivo que mejoran las capacidades técnicas y desempeño de los equipos disponibles en el mercado.
Aplicaciones: 
Este dispositivo tiene aplicaciones en ambientes Inteligentes tales como: • Automóvil • Casas y Edificios • Agronomía de Precisión • e-Salud
Trabajo Futuro: 
Ampliar las capacidades del dispositivo considerando aspectos propios del internet de las cosas considerando computación del contexto y localización de nodos.
Estudiante: 
M. en C. Abraham Jair López ajlopez(arroba)gdl.cinvestav.mx

Corte de objetos deformables en tiempo real para cirugías virtuales.

Objetivo: 
Desarrollar un nuevo marco de trabajo para cirugías virtuales, capaz de simular de forma estable, precisa y en tiempo real el corte de objetos deformables considerando el uso de dispositivos “hápticos”. Para ello nos apoyamos del método del elemento finito y esquemas explícitos de integración de tiempo.
Innovación: 
Los simuladores actuales, con el fin de asegurar la estabilidad, reducen la precisión de la simulación física y no logran proveer de la tasa de actualización requerida para los dispositovos “hápticos”. En este proyecto se busca incrementar el margen de la estabilidad en los métodos explícitos y así obtener mayor desempeño, logrando mayor precisión en la simulación y en el renderizado de los “hápticos”.
Aplicaciones: 
Aunque el enfoque puede ser aplicado de forma general, nosotros trabajamos en la implementación de simuladores médicos. En particular se están diseñando diversos escenarios para cirugía laparoscópica.

Control de Clima en Invernaderos.

Objetivo: 
Lograr una regulación automática adecuada de las variables internas de un invernadero tales como: Temperatura, porcentaje de Humedad en aire, luminosidad, niveles de CO2, todo ello tomando en cuenta las interacciones que existen entre estas variables.
Innovación: 
Lograr una automatización tal que la intervención humana sea mínima, ya que actualmente la mayoría de los invernaderos solamente están semiautomatizados y se requiere de supervisión humana para verificar que los automatismos existentes están llevando las variables al punto deseado. Además las variables que se regulan son en general solamente la temperatura y la humedad y estos controles pueden no tomar cuenta las relaciones que existen entre esas variables y otras más existentes en el invernadero.
Aplicaciones: 
Este proyecto impactaría directamente en un incremento en la producción de la agricultura protegida, ya que al tener buenas condiciones de clima, la planta producirá más y con mejor calidad.
Trabajo Futuro: 
Actualmente este proyecto se está llevando a cabo en un prototipo de invernadero de dimensiones pequeñas e inicialmente se va a controlar únicamente la temperatura y la humedad De este modo el trabajo a futuro sería la regulación de más variable y construir un invernadero de dimensiones cercanas a los encontrados normalmente en nuestro país.
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