A investigação, que iniciou em 2010 e será concluída em 2013, está a desenvolver e a implementar novas técnicas de planeamento e decisão que permitem a um sistema de vigilância inteligente lidar com ambientes dinâmicos e incertos, percepção limitada (devido a ângulos de visão limitados, oclusões, má luminosidade, etc.) e a gestão de múltiplos eventos relevantes.

O projecto intitulado ‘MAIS-S: Sistema Multiagente de Vigilância Inteligente’ abordará ainda a inclusão de robôs móveis como elementos activos da rede de vigilância. Robôs móveis podem complementar as capacidades de detecção da rede, por exemplo deslocando-se a locais que a rede fixa não tem capacidade de cobrir com suficiente definição. Um robô móvel pode ainda servir como substituto de elementos da rede que falhem.

Em entrevista ao Ciência Hoje, Francisco Melo, professor auxiliar do IST e investigador do INESC-ID, explica que “um sistema de vigilância, de um ponto de vista muito geral, pode ser entendido como uma rede de sensores ligados entre si que monitorizam um determinado ambiente, tendo como objectivo detectar eventos que requeiram actuação humana”.

Para além da aplicação na segurança de instalações como bancos ou casinos, em que os sensores são tipicamente câmaras, “há outros domínios onde os sistemas de vigilância desempenham um papel fundamental”. Exemplos disso são os “sistemas de detecção de incêndios em edifícios, em que os sensores podem incluir detectores de fumo e medidores de temperatura; sistemas de monitorização de integridade estrutural em edifícios/pontes, cujo objectivo é detectar fadiga nos materiais, etc”, descreve Francisco Melo, um dos principais investigadores do projecto.

Capacidade de resposta

Um sistema de vigilância inteligente, em que alguns dos sensores são montados em robots, permite que parte do processo associado à gestão e controlo do sistema possa ser feito automaticamente. Assim, é possível “dar à própria rede alguma autonomia em algumas tarefas, nomeadamente de manutenção da própria rede”, explica o investigador.

“A utilização de redes de vigilância inteligentes poderá ter um impacto significativo na melhoria da capacidade de resposta/intervenção em situações de crise, sobretudo em aplicações não explicitamente relacionadas com segurança”, assinala.

“O objectivo do projecto, mais do que desenvolver um tipo específico de rede de vigilância inteligente, é estudar técnicas de automatização que possam ser utilizadas em cenários diversos daquele abordado no âmbito do projecto. Por exemplo, a inspecção de edifícios ou pontes é feita periodicamente, em alturas pré-determinadas, por inspectores humanos. O desenvolvimento de redes de vigilância inteligentes que possam ser utilizadas para monitorizar estas estruturas nos intervalos que decorrem entre inspecções humanas pode permitir a detecção precoce de situações que podem ameaçar a integridade das estruturas e prevenir situações de colapso potencialmente dispendiosas tanto em custos materiais como humanos”, acrescenta.

O ‘MAIS-S: Sistema Multiagente de Vigilância Inteligente’ prevê ainda a implementação de um protótipo de rede inteligente nas instalações do Instituto de Sistemas e Robótica. Segundo Francisco Melo, “a instalação de um protótipo é fundamental para validar e testar num cenário minimamente real os frutos da investigação desenvolvida no âmbito do projecto. O facto de, no Instituto de Sistemas e Robótica, já existir uma rede com câmaras montadas facilita bastante o trabalho de implementação e teste do protótipo”.

Inovação científica

De um ponto de vista científico, a investigação aborda os problemas de escalabilidade dos sistemas de decisão multiagentes, permitindo a sua utilização em sistemas de grande dimensão. Aborda também questões de comunicação eficiente dentro da rede. Finalmente, inclui o desenvolvimento de novos algoritmos de visão por computador.

Como explica Francisco Melo, “o projecto está focado no desenvolvimento de modelos e técnicas automáticas/inteligentes de decisão em cenários multi-agente, isto é, cenários onde existem vários decisores que devem coordenar as suas acções de forma a atingirem um objectivo comum”. Segundo o cientista, “este tipo de modelos e técnicas têm assumido, nas últimas décadas, um papel fundamental na investigação em inteligência artificial e sistemas multiagente”.

Além da investigação formal em termos de modelos de decisão, as inovações na base da investigação incluem sensores móveis autónomos (que não necessitam de ser controlados manualmente), o que “deverá trazer uma flexibilidade significativa à rede, flexibilidade que não está presente na maioria dos sistemas de vigilância actuais”, afirma Francisco Melo.

O projecto ‘MAIS+S: Sistema Multiagente de Vigilância Inteligente’ é um dos 22 projectos de investigação desenvolvidos no âmbito do Programa Carnegie Mellon Portugal, que é financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia.