Defesa de dissertação (02/12/2024): Leandro de Mattos Bento Soares
Discente: Leandro de Mattos Bento Soares
Título: Detecção de quedas de soldados combatentes por meio de redes neurais artificiais
Orientadores: Eduardo Bezerra da Silva (orientador) e Diego Nunes Brandão (co-orientador)
Banca: Eduardo Bezerra da Silva (PPCIC / CEFET-RJ), Diego Nunes Brandão (PPCIC / CEFET-RJ), Pedro Henrique González (PPCIC / CEFET-RJ), Pablo Rangel (IPqM), Cláudio Miceli de Farias (PESC / UFRJ)
Data: 02 de dezembro de 2024, às 9h
Resumo: Durante operações militares envolvendo soldados combatentes, estes enfrentam uma série de desafios físicos devido à natureza das atividades, incluindo lesões que podem resultar em choque hemorrágico hipovolêmico e, em casos extremos, levar ao óbito. Assim, é fundamental que os centros de controle dessas operações sejam rapidamente informados sobre a condição dos combatentes, permitindo a agilização do resgate e a preservação de suas vidas. Nesse contexto, a Marinha do Brasil desenvolveu o projeto “Combatente do Futuro”, que tem como objetivo criar modelos capazes de detectar situações que demandem socorro imediato ao combatente, bem como outras ocorrências relevantes, como conflitos ou situações de risco, que possam ser identificadas automaticamente a partir das variações inerciais dos combatentes. Para a coleta dessas variáveis inerciais, foram escolhidos dispositivos específicos: um modelo de smartwatch, posicionado nos pulsos direito e esquerdo, e um modelo de smartphone, posicionado no peito do soldado. Dentro desse projeto, destaca-se a investigação de métodos para detecção de quedas de soldados, dividida em duas etapas principais. A primeira etapa consiste na implementação de um modelo de rede neural para detectar padrões de queda, enquadrando o problema como uma tarefa de classificação. Já a segunda etapa busca propor um classificador binário, com o objetivo de diferenciar quedas operacionais de quedas causadas por ferimentos. Esta dissertação concentra-se na detecção de quedas, pertencente à primeira etapa. Para a realização desta pesquisa, foram coletados dados de atividades de vida diária, atividades de quedas e atividades militares com porte e sem porte de arma de 15 militares da Marinha do Brasil, simulando as entradas para o modelo de rede neural a ser implementado e testado em situações de campo. A partir desse conjunto de dados, foram estabelecidos 12 cenários experimentais para cada posição dos sensores, explorados nos domínios do tempo e da frequência, com o objetivo de identificar o conjunto de variáveis inerciais, a posição dos sensores e o domínio que apresentassem o melhor desempenho na classificação de eventos de queda. O conjunto de configurações escolhido foi implementado na arquitetura de rede neural CNN1D, cujos hiperparâmetros foram ajustados por meio de otimização bayesiana.
