Marcos Bombacini | UTFPR - UNIVERSIDADE TECNOLOGICA FEDERAL DO PARANÁ (original) (raw)

Papers by Marcos Bombacini

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em: Engenharia Eletrotécnica e de Computadores., 2024

With the exponential growth of smartphones, these devices have become essential in daily life, as... more With the exponential growth of smartphones, these devices have become essential in daily life, assisting in various tasks and providing practical solutions to everyday challenges. This paper explores the potential of smartphones as tools to support traffic safety, specifically addressing the issue of visual distraction while driving. To this end, an innovative system was developed that combines convolutional neural networks with the functionality of mobile devices. The adopted methodology focused on collecting a broad set of images to train an artificial intelligence model capable of classifying a qualitative variable into two distinct categories: driver attention and distraction. In particular, the study focused on creating a mobile application that uses the smartphone’s camera to monitor the driver and issue auditory alerts if it detects prolonged distraction. The results obtained highlighted the model’s effectiveness, especially after its optimization to the TensorFlow Lite format, making it suitable for mobile devices. With a runtime 11.6 times faster than the standard model and a size reduction from 18.5 MB to 3.86 MB, it demonstrates high efficiency in speed and resource consumption.

Monografia apresentada como requisito parcial à obtenção do grau de Especialista em Agronegócio 4.0, Curso de Pós-graduação Lato Sensu, Setor de Palotina, Universidade Federal do Paraná., 2024

O uso de inteligência artificial (IA) na pecuária leiteira tem potencial transformador. A propost... more O uso de inteligência artificial (IA) na pecuária leiteira tem potencial transformador. A proposta principal é implementar sistemas baseados em IA para analisar imagens e identificar sinais de estro com maior precisão e eficiência do que os métodos tradicionais. O estudo avalia o impacto da utilização de datasets de imagens e algoritmos de aprendizado de máquina para monitorar o comportamento das vacas, identificando padrões relacionados ao ciclo estral. Os resultados mostram que a aplicação de IA permite uma detecção mais rápida e acurada do estro, reduzindo o tempo e o esforço necessários para a observação manual. Além disso, o uso de imagens facilita a análise contínua e objetiva, melhorando a gestão reprodutiva e potencialmente aumentando a produtividade do rebanho. A conclusão sugere que a integração de tecnologias de IA na pecuária leiteira não só melhora a eficiência na detecção do estro, mas também pode contribuir para práticas mais sustentáveis e lucrativas. Recomenda-se a continuidade da pesquisa para aperfeiçoar os algoritmos e expandir a aplicação da tecnologia.

Trabalho de Conclusão de Curso, 2024

The electrical energy sector in Brazil has been facing many difficulties that have left the secto... more The electrical energy sector in Brazil has been facing many difficulties that have left the sector vulnerable, mainly due to its energy matrix being more than half derived from hydraulic energy and this source is suffering from climate changes that are causing a lack of rain and, consequently, lowering water levels in reservoirs and rivers. Furthermore, global warming, caused by the increase in emissions of gases such as CO2 into the atmosphere, is a central problem in today's society, which means that the generation of energy, from non-renewable resources, such as coal, natural gas and oil is not a viable alternative. In this sense, Brazil, with vast natural resources and potential for solar energy, is seeking to use this source, abundant in our country, to generate cleaner and more renewable electrical energy. Solar photovoltaic technology has received a lot of attention and investment to increase its efficiency and reduce costs. One way to improve performance is to use solar trackers that follow the movement of the sun to optimize the capture of solar rays. Therefore, this study aims to evaluate the viability of a photovoltaic plant classified as microgeneration, with a capacity of 75 kW, which employs a solar tracking system. The aim is to collect generation data based on a real plant using the PVSYST software and then compare the financial investment required to build a 75 kW fixed structure solar plant with the investment in a plant of the same size. capacity, but equipped with a solar tracker. This will involve analyzing the costs of energy production and the period necessary to obtain a financial return on the investment and calculating the NPV. The purpose was to determine the moment at which the use of solar trackers becomes viable in microgeneration plants. The results obtained demonstrate that both plant proposals are economically viable, since the net present value (NPV) was positive, the fixed structure plant presented a discounted payback of 3 years and 7 months lower compared to the tracker plant that presented a payback discounted from 5 years and 1 month, and the fixed structure plant presented a higher NPV value of R$1,590,548.80 compared to the plant using a tracker, which was R$328,959.20.

TCC, 2023

This study focuses on the application of logistic regression as a machine learning technique to i... more This study focuses on the application of logistic regression as a machine learning technique to improve the maintenance of General Electric GE 1.5 T Magnetic Resonance Imaging machines. Given the context of machine reliability and continuity associated with equipment failures, the need to optimize maintenance and minimize unexpected interruptions is crucial to ensure operational efficiency and customer satisfaction. The objectives of the study were to identify tools and theoretical references related to binary logistic regression and its methods, to collect data from temperature, pressure, and flow sensors through a datalogger installed on the machine, and to validate the capacity of the logistic regression model in the utilized database. To achieve these objectives, in addition to the data collection, Microsoft Excel was used for constructing the database, and the software Orange was utilized for the application of the regression model. For model validation, metric analysis such as the ROC curve and the confusion matrix were employed, also comparing with other prediction methods. The results demonstrated the efficacy of logistic regression in predicting potential failures, highlighting its potential as a tool for supporting predictive maintenance. The successful analysis of the test data confirmed the model’s ability to identify the operational status of the Magnetic Resonance Imaging machine, thus contributing to the optimization of maintenance management. The predictive capacity of this approach provides support for data-driven decision-making and contributes to the efficiency and reliability of Magnetic Resonance Imaging services.

Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional

O objetivo deste trabalho foi analisar os impactos econômicos do Novo Traçado da Ferroeste e as s... more O objetivo deste trabalho foi analisar os impactos econômicos do Novo Traçado da Ferroeste e as suas associações entre os municípios do Oeste do Paraná, por meio da econometria espacial da produção agropecuária e indicadores econômicos dos anos de 2018 a 2020. O método utilizado foi à técnica de índice de autocorrelação espacial global e local de Moran, estimador de densidade de Kernel com distância de 150 km. Para análise de agrupamento foi utilizado o método hierárquico da ligação completa. Houve regiões similares da produção agropecuária. Observou-se autocorrelação espacial significativa para a produção de leite, produção de suínos, produção de bovinos, produções de milho e soja. Pela distância de 150 km o resultado mostrou que essa influencia poderá beneficiar os municípios do Oeste, favorecendo a geração de emprego e renda. Pela análise de agrupamento, verificou-se que o grupo central apresenta o município transbordo Cascavel-Paraná que se encontra em operação e os municípios c...

Desenvolvimento sustentável da Região Trinacional do Iguaçu: Discursos, interfaces, disputas e conquistas, 2022

Stats

This paper presents a spatial analysis of the incidence rate of COVID-19 cases in the state of Pa... more This paper presents a spatial analysis of the incidence rate of COVID-19 cases in the state of Paraná, Brazil, from June to December 2020, and a study of the incidence rate of COVID-19 cases associated with socioeconomic variables, such as the Gini index, Theil-L index, and municipal human development index (MHDI). The data were provided from the Paraná State Health Department and Paraná Institute for Economic and Social Development. For the study of spatial autocorrelation, the univariate global Moran index (I), local univariate Moran (LISA), global Geary (c), and univariate local Geary (ci) were calculated. For the analysis of the spatial correlation, the global bivariate Moran index (Ixy), the local multivariate Geary indices (CiM), and the bivariate Lee index (Lxy) were calculated. There is significant positive spatial autocorrelation between the incidence rate of COVID-19 cases and correlations between the incidence rate of COVID-19 cases and the Gini index, Theil-L index, and ...

With the increasing demand for green energy, and benefitting from Brazil’s high solar energy pote... more With the increasing demand for green energy, and benefitting from Brazil’s high solar energy potential, solar photovoltaic energy systems are a great solution that is increasingly being adopted by the populace. Through a Distributed-Generation system, we can complement the energy production of the Brazilian power grid, which is mainly composed by Hydro-Electric Power Plants, and so, susceptible to environmental variations. The aim of this study is to design a on-grid Photovoltaic System (PV) for a retail center in Foz do Iguaçu - PR, aiming at complementing the energy demand from the development’s common areas while lowering electrical energy expenditure. Starting with the site assessment, the energy yield potential and the PV System shed-based layout were determined, taking advantage of the free space available at the development’s rooftop. Next, the executive project was created, consisting of wiring diagrams, on-grid connection protocols, design choices and financial analysis. This project was created with assistance from the PVSyst solar simulation software.

Additive manufacturing is a generic term that was used to describe the manufacturing process like... more Additive manufacturing is a generic term that was used to describe the manufacturing process like 3D printer. It is a process that you deposit material in several steps until you get the final format. This tecnology has a ability to reach geometries not used by conventional manufacturing. This type of manufacturing has been making it easier for users and even small businesses to enter in the market and enabling anyone to create their own model the way they want. Today, this manufacturing technique has demonstrated a degree of innovation as a point of being regarded as one of the foundations of the new industrial revolution. In recent years, compositional prototyping machines had become popular due a development of techniques and a jointly developed open source 3D printing technology such as RepRap. The main reason of this project is design, assemble and test a low cost 3D printer. Specific project objectives include: obtaining a quality structure, using recycled materials, using printed materials, implementing a control system through Arduino, assembling, testing and altering quality and low manufacturing cost.

This final project work analyses the behaviour of a proposed microgrid during the period of 24 ho... more This final project work analyses the behaviour of a proposed microgrid during the period of 24 hours, thorugh a series of simulations using the software PowerWorld. The microgrid architecture allows the evaluation of the network impact, at the consumer level, about the use of microgrids with distributed energy in different operational conditions: conventional, distributed generation and distributed generation with peak hour support. The simulations show the demand and cost behaviour, according to the modeling and simulation based on the valid norms of the energy dealership COPEL, on the state of Paraná, providing a general vision of the impact on power and economic sides of the microgrid adoption.

A qualidade da energia elétrica contempla vários indicadores que tem por função mensurar a energi... more A qualidade da energia elétrica contempla vários indicadores que tem por função mensurar a energia fornecida aos diversos consumidores, considerando parâmetros desejáveis e que gerem confiabilidade para seu funcionamento. A eficiência energética é uma atividade que consiste em usar de modo eficaz a energia para se obter um determinado resultado. Contudo, existem diferentes fatores que podem afetar a qualidade da energia e a eficiência energética em uma indústria, como por exemplo, a instalação de cargas não lineares, chaveamento de dispositivos eletrônicos, variação de tensão devido ao uso de cargas que exigem altas potências do sistema, equipamentos obsoletos em uso, entre outros. No Brasil, o Módulo 8 do PRODIST regulamenta e dita as regras a respeito da Qualidade da Energia Elétrica fornecida além de abordar a qualidade dos serviços prestados e o tratamento das reclamações juntos às concessionárias. Logo, o objetivo geral deste trabalho de conclusão de curso será apresentar um estudo sobre a eficiência energética e qualidade da energia elétrica em uma indústria na cidade de Toledo – PR, verificando assim as possíveis cargas geradoras de distúrbios e as instalações elétricas em geral. Sobre a resolução de possíveis problemas, o desenvolvimento deste trabalho visa mitigar os diferentes tipos de cargas propondo para tal, soluções técnicas e dispositivos eletrônicos capazes de sanar a problemática do local.

In this course completion work a prototype of a system to recognize three-dimensional obstacles t... more In this course completion work a prototype of a system to recognize three-dimensional obstacles through ultrasonic sensor was developed. The system must output signals through an ultrasound sensor that, upon return after reflection, are processed by the microcontroller and displayed in a 3D graphical interface. This document presents details involved in the construction of this system, from the choice of the microcontroller to its respective implementations. Given the characteristics of the sensor used, the system applies to open environments and detects obstacles up to a maximum radius of 2 meters. From the distances measured by the sensor and their respective angular positions, the points obtained are represented in a point cloud, allowing practical interaction with the generated model. System performance has been tested against different types of obstacles, including varying dimensions and materials.

Ciência Animal e Veterinária: inovações e tendências, 2021

Planejar rotas e fundamental a robotica movel, posto que o presente trabalho visa a simulacao e a... more Planejar rotas e fundamental a robotica movel, posto que o presente trabalho visa a simulacao e a construcao de um robo movel sendo empregando um acionamento diferencial. Existem diversas teorias que estabelecem procedimentos de planejamento de trajetoria, portanto nesta atividade foi escolhido duas tecnicas a serem desenvolvidas e comparadas. As estrategias de planejamento de trajetoria, BUG 0 e BUG 1, fazem o robo tomar decisoes do melhor caminho a percorrer. Com isso, foram empregadas simulacoes, para facilitar o desenvolvimento do robo movel, atraves do software SimTwo, com as metodologias BUG 0 e BUG 1. Os materiais empregados para desenvolvimento do hardware do robo foram confeccionadas atraves do Arduino UNO, modulo ponte H, sensores de linha, e por fim uma estrutura acrilica para acoplamento dos componentes e rodas. Deste modo, foi obtido o resultado previsto pela teoria, onde o BUG 1 apresentou melhores estrategias de rotas do que o BUG 0.

Foi desenvolvido um sistema eletronico para automatizar o dispositivo concha de Casagrande. O sis... more Foi desenvolvido um sistema eletronico para automatizar o dispositivo concha de Casagrande. O sistema como um todo deve ser funcional e pratico. A rotacao do eixo do motor utilizado deve se manter constante em duas voltas por segundo, alem de que deve ser exibido o numero de rotacoes completadas ao usuario. E, por fim, foi necessario desenvolver uma logica para o usuario operar o sistema. Foi desenvolvido um eixo com sistema de acoplamento especifico para esse projeto. O motor DC utilizado e controlado por uma tecnica de controle de tensao denominada PWM (Pulse With Modulation), bem como pela ponte H. E, para otimizar o tempo de resposta do motor DC, foi projetado um controlador PI. Alem disso, o numero de rotacoes do motor DC e exibido em um display, e considerado como numero de golpes, para facilitar o registro. O sistema tem duas chaves push buttons: uma liga e desligar o motor DC, em um sistema de play/pause (um clique para ligar motor DC e outro clique para desligar o motor DC)...

A automatizacao de telescopios permite mais comodidade e agilidade para localizar objetos celeste... more A automatizacao de telescopios permite mais comodidade e agilidade para localizar objetos celestes, alem de propiciar uma observacao mais precisa e prolongada, auxiliando nos estudos, observacao de fenomenos e coleta de dados. Ha no mercado diversos modelos de telescopio motorizados, com sistemas de localizacao de objetos. Entretanto, tais equipamentos tem um alto custo e nao sao acessiveis a todos. Assim, para permitir que um numero maior de pessoas possa ter acesso a equipamentos mais avancados, este projeto teve por objetivo desenvolver um sistema de controle de baixo custo a ser acoplado em telescopios do tipo dobsoniano, que localize um determinado objeto celeste, informado pelo usuario, e posicione o telescopio para observa-lo. Devido ao tipo de montagem do telescopio, foi necessario calcular a posicao do objeto em coordenadas horizontais. Este calculo e realizado com os dados da posicao do corpo celeste em coordenadas equatoriais, posicao do observador, data e horario em que ...

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em: Engenharia Eletrotécnica e de Computadores., 2024

Trabalho de Conclusão de Curso, 2024

TCC, 2023

Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional

Desenvolvimento sustentável da Região Trinacional do Iguaçu: Discursos, interfaces, disputas e conquistas, 2022

Stats

Ciência Animal e Veterinária: inovações e tendências, 2021

Anais do XII Seminário de Extensão e Inovação & XXVII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2012

O projeto de extensão “Introdução à eletrônica para alunos do ensino básico” visa aumentar o inte... more O projeto de extensão “Introdução à eletrônica para alunos do ensino básico” visa aumentar o interesse dos alunos básico de Toledo e região pela engenhara e áreas afins por meio da realização de oficinas, cursos e demonstrações sobre eletrônica. Este trabalho descreve como são organizadas as demonstrações de robótica realizadas pela equipe a fim de ampliar a divulgação da robótica em escolas de ensino fundamental e médio. Para a realização das demonstrações foi necessário desenvolver robôs com controle simples e intuitivo. Deste modo, os controles desenvolvidos apresentam apenas duas alavancas de comando, um invólucro com formato e desenho lúdico, operando através de tecnologia Bluetooth. Foi realizada uma apresentação na escola Harbor, de Toledo, onde houve a participação de aproximadamente 40 alunos do ensino fundamental. No processo de organização das demonstrações, os alunos envolvidos no projeto puderam desenvolver habilidades de trabalho em equipe, desenvolvimento de produto e organização de eventos, sendo possível organizar diversas outras demonstrações com o material desenvolvido.

Optimization, Learning Algorithms and Applications. OL2A 2024. Communications in Computer and Information Science, 2024

Nowadays, there is the paradox of technology: although smartphones have revolutionized our way of... more Nowadays, there is the paradox of technology: although smartphones have revolutionized our way of living, bringing convenience and connectivity, they have also introduced new challenges, notably distracted
driving. This paper addresses the issue of visual distraction, one
of the main contributors to traffic accidents, through the development
of an innovative system that combines the application of convolutional
neural networks and the functionality of mobile devices. The adopted methodology focused on the collection of a broad set of images to train
an artificial intelligence model capable of classifying a qualitative variable
with two distinct categories: attention and distraction of a driver.
In particular, the study concentrated on creating a mobile application
that uses a smartphone’s camera to monitor the driver and issue auditory
alerts if it detects prolonged distraction. The achieved results highlighted
the efficacy of the model, especially after its optimization for the TensorFlow Lite format, suitable for implementation on mobile devices due to its efficiency in terms of speed and resource consumption.