Tese

Contribuições para o Desenvolvimento de Veículos Inteligentes e Autônomos: Pesquisa e Desenvolvimento dos Aspectos Computacionais e Cognitivos da Condução Veicular (2025)

• Autor:
  • Osório, Fernando Santos
• Autor USP: OSÓRIO, FERNANDO SANTOS - Interinstitucional de Pós-Graduação em Estatística
• Unidade: Interinstitucional de Pós-Graduação em Estatística
• Sigla do Departamento: SSC
• DOI: 10.11606/D.104.2025.tde-06022026-181825
• Subjects: INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL; VEÍCULOS AUTÔNOMOS; VISÃO COMPUTACIONAL
• Keywords: Artificial intelligence; Aspectos cognitivos; Aspectos computacionais; Autonomous vehicles; Cognitive aspects; Computational aspects; Computer vision; Intelligent vehicles; Percepção-decisão-ação; Perception-decision-action; Veículos inteligentes
• Agências de fomento:
  • Financiamento CAPES
  • Financiamento CNPq
  • Financiamento MCTI
  • Financiamento FAPERGS
  • Financiamento FAPESP
  • Financiamento FUNDEP
  • Financiamento FIPT
  • Financiamento FUSP
  • Financiamento FIPAI
• Language: Português
• Abstract: Esta monografia apresenta um texto sistematizado discutindo sobre as pesquisas, desenvolvimentos, publicações, experimentos e contribuições sobre o tema "pesquisa e desenvolvimento de robôs e veículos inteligentes e autônomos". Neste trabalho são abordados aspectos cognitivos e da "inteligência" relacionada com a condução de veículos, por humanos ou por máquinas (veículos autônomos), e também, são abordados aspectos computacionais, relacionados com sensores, visão computacional, algoritmos, arquiteturas de sistemas robóticos, processamento de alto desempenho, entre outros itens relacionados com esses dois aspectos. Este trabalho visa apresentar uma base importante e significativa de pesquisas e de conhecimentos sobre Robótica Móvel Autônoma, com uma contribuição sólida para o desenvolvimento de veículos inteligentes e autônomos. Neste texto busca-se contribuir para o avanço nas áreas de Inteligência Artificial, Aprendizado de Máquinas, Percepção-Decisão-Ação, Visão Computacional e Arquiteturas e Sistemas de Percepção, Controle e Navegação de Robôs/Veículos Móveis Autônomos, com foco em uma maior robustez e segurança no desenvolvimento e aplicação prática destes sistemas. Os principais objetivos deste trabalho são abordar os diferentes aspectos relacionados ao desenvolvimento de robôs móveis e veículos autônomos dotados de "capacidades inteligentes de percepção-decisão-ação", com capacidades cognitivas inspiradas nos seres humanos. Através de estudos e pesquisas dosaspectos cognitivos e dos aspectos computacionais, relacionados com o aperfeiçoamento dos mecanismos de Inteligência Artificial destes dispositivos robóticos, busca-se assim desenvolver sistemas mais eficientes, mais robustos e mais seguros (mais seguros inclusive do que com seres humanos que possam vir a operar estas máquinas). Este trabalho aborda inicialmente a questão da percepção e da visão computacional, discutindo sobre a percepção do espaço (em 2D com as imagens e em 3D com a profundidade da cena e dos elementos presentes nela), considerando sua relação com a visão humana. Serão abordadas questões referentes ao entendimento das cenas, dos elementos presentes, e do relacionamento entre estes elementos (conceito de "scene understanding"). São apresentadas técnicas do estado-da-arte de Segmentação Semântica (Segment Anything - SAM), que permitem identificar os diferentes elementos de uma cena, inclusive a zona segura de navegação (via, plano de suporte). Depois, são apresentadas técnicas do estado-da-arte de Estimativa de Profundidade (Depth Anything) usando câmeras monoc-ulares, que também permitem identificar os diferentes elementos da cena, inclusive a zona navegável. Esta apresentação de técnicas de Visão Computacional é concluída com a apresentação de técnicas do estado-da-arte de Detecção e Classificação Supervisionada de elementos da cena (YOLOv11). A seguir, são discutidas questões sobre a fusão destas "camadas de informações" extraídas com técnicas deVisão Computacional Inteligente (Deep Learning), e inclusive considerando uma percepção temporal associada as sequências de imagens (percepção espaço-temporal). Na parte seguinte deste trabalho, são apresentadas as arquiteturas robóticas e sistemas de controle e navegação autônoma, discutindo sobre comportamentos reativos (diretamente ligados a percepção e a visão), discutindo sobre comportamentos deliberativos, e sobre a integração destes a fim de obter Sistemas Híbridos, que integram diferentes módulos, sendo mais robustos, mais eficientes e mais seguros na implementação de Sistemas Robóticos Autônomos. Resultados de experimentos práticos demonstraram esta robustez junto aos Veículos Autônomos do Projeto CaRINA desenvolvidos no LRM-ICMC.
• Imprenta:
  • Publisher place: São Carlos
  • Date published: 2025
• Data da defesa: 11.07.2025


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How to cite

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• ABNT

  OSÓRIO, Fernando Santos. Contribuições para o Desenvolvimento de Veículos Inteligentes e Autônomos: Pesquisa e Desenvolvimento dos Aspectos Computacionais e Cognitivos da Condução Veicular. 2025. Tese (Livre Docência) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/104/tde-06022026-181825/. Acesso em: 05 maio 2026.

• APA

  Osório, F. S. (2025). Contribuições para o Desenvolvimento de Veículos Inteligentes e Autônomos: Pesquisa e Desenvolvimento dos Aspectos Computacionais e Cognitivos da Condução Veicular (Tese (Livre Docência). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/104/tde-06022026-181825/

• NLM

  Osório FS. Contribuições para o Desenvolvimento de Veículos Inteligentes e Autônomos: Pesquisa e Desenvolvimento dos Aspectos Computacionais e Cognitivos da Condução Veicular [Internet]. 2025 ;[citado 2026 maio 05 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/104/tde-06022026-181825/

• Vancouver

  Osório FS. Contribuições para o Desenvolvimento de Veículos Inteligentes e Autônomos: Pesquisa e Desenvolvimento dos Aspectos Computacionais e Cognitivos da Condução Veicular [Internet]. 2025 ;[citado 2026 maio 05 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/104/tde-06022026-181825/

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