Programa do Curso

Semana 01

Introdução

  • O que torna um robô inteligente?

Robôs Físicos vs Virtuais

  • Robôs Inteligentes, Máquinas Inteligentes, Máquinas Sentientes e Automação de Processos Robótica (RPA), etc.

O Papel da Inteligência Artificial (IA) na Robótica

  • Além de "se-então-senão" e a máquina de aprendizado
  • Os algoritmos por trás da IA
  • Aprendizado de Máquina, Visão Computacional, Processamento de Linguagem Natural (NLP), etc.
  • Robótica Cognitiva

O Papel dos Big Data na Robótica

  • Tomada de decisões baseada em dados e padrões

A Nuvem e a Robótica

  • Ligando robótica com TI
  • Construindo robôs mais funcionais que acessam mais informações e colaboram

Estudo de Caso: Robôs Industriais

  • Robôs Mecânicos
    • Baxter
  • Robôs em Instalações Nucleares
    • Detecção e proteção contra radiação
  • Robôs em Reatores Nucleares
    • Detecção e proteção contra radiação

Componentes de Hardware de um Robô

  • Motores, sensores, microcontroladores, câmeras, etc.

Elementos Comuns em Robôs

  • Visão de máquina, reconhecimento de voz, síntese de fala, sensação de proximidade, sensação de pressão, etc.

Frameworks de Desenvolvimento para Programar um Robô

  • Frameworks open source e comerciais
  • Robot Operating System (ROS)
    • Arquitetura: espaço de trabalho, tópicos, mensagens, serviços, nós, actionlibs, ferramentas, etc.

Linguagens para Programar um Robô

  • C++ para controle de baixo nível
  • Python para orquestração
  • Programação de nós ROS em Python e C ++
  • Outras linguagens

Ferramentas para Simular um Robô Físico

  • Softwares de simulação e visualização 3D comerciais e open source

Semana 02

Preparação do Ambiente de Desenvolvimento

  • Instalação e configuração de software
  • Pacotes e utilitários úteis

Estudo de Caso: Robôs Mecânicos

  • Robôs no campo da tecnologia nuclear
  • Robôs em sistemas ambientais

Programação do Robô

  • Programação de um nó em Python e C ++
  • Compreensão de um nó ROS
  • Mensagens e tópicos no ROS
  • Paradigma de publicação / subscrição
  • Projeto: Bump & Go com robô real
  • Solução de problemas
  • Simulação de robôs com Gazebo / ROS
  • Quadros no ROS e alterações de referência
  • Processamento de informações 2D de câmeras com OpenCV
  • Processamento de informações de um laser
  • Projeto: Acompanhamento seguro de objetos por cor
  • Solução de problemas

Semana 03

Programação do Robô (Continuação...)

  • Serviços no ROS
  • Processamento de informações 3D de sensores RGB-D com PCL
  • Mapas e Navegação com ROS
  • Projeto: Busca por objetos no ambiente
  • Solução de problemas

Programação do Robô (Continuação...)

  • ActionLib
  • Reconhecimento de Voz e Geração de Fala
  • Controle de braços robóticos com MoveIt!
  • Controle do pescoço robótico para visão ativa
  • Projeto: Busca e coleta de objetos
  • Solução de problemas

Testando o Robô

  • Testes unitários

Semana 04

Estendendo as Capacidades de um Robô com Aprendizado Profundo (Deep Learning)

  • Percepção -- visão, áudio e tato
  • Representação do conhecimento
  • Reconhecimento de voz através do NLP (Processamento de Linguagem Natural)
  • Visão Computacional

Introdução ao Aprendizado Profundo

  • Redes Neurais Artificiais (ANNs)
  • Redes Neurais Artificiais vs. Redes Neurais Biológicas
  • Redes Neurais Feedforward
  • Funções de Ativação
  • Treinamento de Redes Neurais Artificiais

Introdução ao Aprendizado Profundo (Continuação...)

  • Modelos de Aprendizado Profundo
    • Redes Convolucionais e Recorrentes
  • Redes Neurais Convolucionais (CNNs ou ConvNets)
    • Camada Convolucional
    • Camada de Pooling
    • Arquitetura das Redes Neurais Convolucionais

Semana 05

Introdução ao Aprendizado Profundo (Continuação...)

  • Redes Neurais Recorrentes (RNN)
    • Treinamento de uma RNN
    • Estabilização de gradientes durante o treinamento
    • Redes Neurais de Memória a Longo Prazo (LSTM)
  • Plataformas e Bibliotecas de Software para Aprendizado Profundo
    • Aprendizado Profundo no ROS

Usando Big Data em seu Robô

  • Conceitos de Big Data
  • Abordagens para análise de dados
  • Ferramentas de Big Data
  • Reconhecimento de padrões nos dados
  • Exercício: NLP e Visão Computacional em grandes conjuntos de dados

Usando Big Data em seu Robô (Continuação...)

  • Processamento distribuído de grandes conjuntos de dados
  • Coexistência e cruzamento entre Big Data e Robótica
  • O robô como gerador de dados
    • Sensores de medição de alcance, posição, sensores visuais, táteis e outras modalidades
  • Entendimento dos dados sensoriais (loop sense-plan-act)
  • Exercício: Captura de dados em fluxo

Programação de um Robô Autônomo com Aprendizado Profundo

  • Componentes do robô de aprendizado profundo
  • Configuração do simulador de robôs
  • Execução de uma rede neural acelerada por CUDA com Caffe
  • Solução de problemas

Semana 06

Programação de um Robô Autônomo com Aprendizado Profundo (Continuação...)

  • Reconhecimento de objetos em fotografias ou fluxos de vídeo
  • Habilitação da visão computacional com OpenCV
  • Solução de problemas

Análise de Dados

  • Usando o robô para coletar e organizar novos dados
  • Ferramentas e processos para entender os dados

Implantação de um Robô

  • Transição de um robô simulado para hardware físico
  • Implantação do robô no mundo físico
  • Monitoramento e manutenção de robôs no campo

Segurança do seu Robô

  • Prevenção contra manipulações não autorizadas
  • Prevenção de hackers que visualizam e roubam dados sensíveis

Construindo um Robô Colaborativamente

  • Construção de um robô na nuvem
  • Junção à comunidade de robótica

Perspectivas Futuras para Robôs no Campo da Ciência e Energia

Resumo e Conclusão

Requisitos

  • Experiência em programação em C ou C++
  • Experiência em programação em Python (útil, mas não necessária; pode ser ensinada como parte do curso)
  • Experiência com a linha de comando Linux

Público-Alvo

  • Desenvolvedores
  • Engenheiros
  • Cientistas
  • Técnicos
 120 Horas

Número de participantes


Preço por participante

Declaração de Clientes (1)

Próximas Formações Provisórias

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