Visual attention and swarm cognition for off-road robots

Tese de doutoramento, Informática (Engenharia Informática), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2011Esta tese aborda o problema da modelação de atenção visual no contexto de robôs autónomos todo-o-terreno. O objectivo de utilizar mecanismos de atenção visual é o de focar a percepção nos aspectos do ambiente mais relevantes à tarefa do robô. Esta tese mostra que, na detecção de obstáculos e de trilhos, esta capacidade promove robustez e parcimónia computacional. Estas são características chave para a rapidez e eficiência dos robôs todo-o-terreno. Um dos maiores desafios na modelação de atenção visual advém da necessidade de gerir o compromisso velocidade-precisão na presença de variações de contexto ou de tarefa. Esta tese mostra que este compromisso é resolvido se o processo de atenção visual for modelado como um processo auto-organizado, cuja operação é modulada pelo módulo de selecção de acção, responsável pelo controlo do robô. Ao fechar a malha entre o processo de selecção de acção e o de percepção, o último é capaz de operar apenas onde é necessário, antecipando as acções do robô. Para fornecer atenção visual com propriedades auto-organizadas, este trabalho obtém inspiração da Natureza. Concretamente, os mecanismos responsáveis pela capacidade que as formigas guerreiras têm de procurar alimento de forma auto-organizada, são usados como metáfora na resolução da tarefa de procurar, também de forma auto-organizada, obstáculos e trilhos no campo visual do robô. A solução proposta nesta tese é a de colocar vários focos de atenção encoberta a operar como um enxame, através de interacções baseadas em feromona. Este trabalho representa a primeira realização corporizada de cognição de enxame. Este é um novo campo de investigação que procura descobrir os princípios básicos da cognição, inspeccionando as propriedades auto-organizadas da inteligência colectiva exibida pelos insectos sociais. Logo, esta tese contribui para a robótica como disciplina de engenharia e para a robótica como disciplina de modelação, capaz de suportar o estudo do comportamento adaptável.Esta tese aborda o problema da modelação de atenção visual no contexto de robôs autónomos todo-o-terreno. O objectivo de utilizar mecanismos de atenção visual é o de focar a percepção nos aspectos do ambiente mais relevantes à tarefa do robô. Esta tese mostra que, na detecção de obstáculos e de trilhos, esta capacidade promove robustez e parcimónia computacional. Estas são características chave para a rapidez e eficiência dos robôs todo-o-terreno. Um dos maiores desafios na modelação de atenção visual advém da necessidade de gerir o compromisso velocidade-precisão na presença de variações de contexto ou de tarefa. Esta tese mostra que este compromisso é resolvido se o processo de atenção visual for modelado como um processo auto-organizado, cuja operação é modulada pelo módulo de selecção de acção, responsável pelo controlo do robô. Ao fechar a malha entre o processo de selecção de acção e o de percepção, o último é capaz de operar apenas onde é necessário, antecipando as acções do robô. Para fornecer atenção visual com propriedades auto-organizadas, este trabalho obtém inspi- ração da Natureza. Concretamente, os mecanismos responsáveis pela capacidade que as formi- gas guerreiras têm de procurar alimento de forma auto-organizada, são usados como metáfora na resolução da tarefa de procurar, também de forma auto-organizada, obstáculos e trilhos no campo visual do robô. A solução proposta nesta tese é a de colocar vários focos de atenção encoberta a operar como um enxame, através de interacções baseadas em feromona. Este trabalho representa a primeira realização corporizada de cognição de enxame. Este é um novo campo de investigação que procura descobrir os princípios básicos da cognição, ins- peccionando as propriedades auto-organizadas da inteligência colectiva exibida pelos insectos sociais. Logo, esta tese contribui para a robótica como disciplina de engenharia e para a robótica como disciplina de modelação, capaz de suportar o estudo do comportamento adaptável.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT,SFRH/BD/27305/2006); Laboratory of Agent Modelling (LabMag

The Impact of Autonomous Vehicles on Urban Land Use Patterns

Autonomous vehicles are coming. The only questions are how quickly they will arrive, how we will manage the years when they share the road with conventional vehicles, and how the legal system will address the issues they raise. This Article examines the impact the autonomous vehicle revolution will have on urban land use patterns. Autonomous vehicles will transform the use of land and the law governing that valuable land. Automobiles will drop passengers off and then drive themselves to remote parking areas, reducing the need for downtown parking. These vehicles will create the need for substantial changes in roadway design. Driverless cars are more likely to be shared, and fleets may supplant individual ownership. At the same time, people may be willing to endure longer commutes, working while their car transports them. These dramatic changes will require corresponding adaptations in real estate and land use law. Zoning laws, building codes, and homeowners\u27association rules will have to be updated to reflect shifting needs for parking. Longer commutes may create a need for stricter environmental controls. Moreover, jurisdictions will have to address these changes while operating under considerable uncertainty, as we all wait to see which technologies catch on, which fall by the wayside, and how quickly this revolution arrives. This Article examines the legal changes that are likely to be needed in the near future. It concludes by recommending that government bodies engage in scenario planning so they can act under conditions of ambiguity while reducing the risk of poor decisions.

Surrogate safety measures and traffic conflict observations.

The chapter primarily focuses on observing traffic conflicts (also known as near-accidents) as a site-based road safety analysis technique. Traffic conflicts are a type of surrogate safety measure. The term surrogate indicates that non-accident-based indicators are used to assess VRU safety instead ofthe more traditional approach focusing on accidents (see chapter 2). The theory underpinning surrogate safety measures is briefly described, followed by a discussion on the characteristics of the traffic conflict technique. Next, guidelines for conducting traffic conflict observations using trained human observers or video cameras are presented. Chapter 4 concludes with examples of the use of the traffic conflict technique in road safety studies focusing on VRUs

The Owners of the Map: motorcycle taxi drivers, mobility, and politics in Bangkok

This dissertation offers an ethnography of motorcycle taxi drivers: Bangkok's most important and informal network of everyday mobility. Drawing on over eight years of experience in the region, six months of archival research, and 24 months of fieldwork, I analyze how the drivers, mostly male rural migrants, negotiate their presence in the city through spatial expertise, bodily practices, and social relations. Their physical mobility through traffic, I argue, shapes their ability to find unexplored routes in the social, economic, and political landscapes of the city and to create paths for action where other urban dwellers see a traffic jam or a political gridlock. My narrative builds up to the role of these drivers in the Red Shirt protests that culminated in May 2010 and analyzes how their practices as transportation and delivery providers shape their role in political uprisings and urban guerilla confrontations. My main finding is that when the everyday life of the city breaks down the drivers take advantage of their position in urban circuits of exchange to emerge as central political actors in contemporary Bangkok by blocking, slowing down, or filtering the circulation of people, goods, and information which they normally facilitate. Owners of the Map proposes an alternative view of contemporary urbanism in which the city is constructed day after day through the work of connection and mediation, its frictions and failures, the tactics adopted to resist them, as well as the political tensions that emerge from these struggles.Anthropolog