O documento discute a evolução da visão por computador desde a ciência até a arte, descrevendo sua história, aplicações, ferramentas e como artistas a usaram em suas obras. A visão por computador começou como uma disciplina científica e agora também inspira e é usada na arte, com ambos os campos se beneficiando do trabalho um do outro.
Fundamentos de Ciência de Dados e Inteligência Artificial
Crescimento e Impacto no Mercado: A visão computacional está crescendo exponencialmente, com aplicações em setores como automotivo, saúde, segurança e produção, impulsionada por avanços em IA e machine learning, tornando as soluções mais eficientes e acessíveis.
Inovação e Desenvolvimento Tecnológico: Avanços em hardware (GPUs avançados) e software (algoritmos sofisticados) estão melhorando a eficiência e a precisão das aplicações de visão computacional, possibilitando novas funcionalidades.
Desafios Futuros e Oportunidades: Desafios relacionados à privacidade de dados, ética e soluções estão surgindo, mas também representam oportunidades significativas para inovação e pesquisa.
Fundamentos de Ciência de Dados e Inteligência Artificial
Crescimento e Impacto no Mercado: A visão computacional está crescendo exponencialmente, com aplicações em setores como automotivo, saúde, segurança e produção, impulsionada por avanços em IA e machine learning, tornando as soluções mais eficientes e acessíveis.
Inovação e Desenvolvimento Tecnológico: Avanços em hardware (GPUs avançados) e software (algoritmos sofisticados) estão melhorando a eficiência e a precisão das aplicações de visão computacional, possibilitando novas funcionalidades.
Desafios Futuros e Oportunidades: Desafios relacionados à privacidade de dados, ética e soluções estão surgindo, mas também representam oportunidades significativas para inovação e pesquisa.
This presentation is an overview of the history of Computer Graphics since is beginnings, in the 20th century, up to 2002. Although many interesting technical developments occurred after 2002, most of them are just technological achievements and not imaginative/disruptive theoretical advances. The document is written in Portuguese.
Computação Ubíqua, Objetos Inteligentes e Internet das Coisas: potenciais e d...Mariano Pimentel
Computação Ubíqua, Objetos Inteligentes e Internet das Coisas:
potenciais e desafios para a Educação
PALESTRANTES
- Edmea Santos (ProPEd-UERJ)
- Mariano Pimentel (PPGI-UNIRIO)
- Denise Filippo (ESDI-UERJ)
- Thiago Marcondes Santos (Colégio CEL)
EMENTA
• Cibercultura em tempo de internet das coisas, computação ubíqua e objetos inteligentes. Potenciais da terceira era da computação e os processos educacionais. A pesquisa na interface educação, comunicação e tecnologias digitais em rede.
OBJETIVOS
• Debater sobre os fenônemos e potenciais da terceira era da computação na cibercultura e implicações nos processos educacionais.
• Analisar coletivamente potenciais tecnológicos em contextos educacionais;
• Problematizar abordagens e práticas de pesquisa e formação na cibercultura em tempos de computação ubíqua, dos objetos inteligentes e da internet das coisas.
METODOLOGIA
• Exposição participada
• Rodas de conversas
• Estudo de caso
• Oficina com objetos inteligentes.
PROPOSIÇÃO GERAL
No artigo “O computador do século 21”, publicado em 1991, Mark Weiser cunhou o termo “Computação Ubíqua” para caracterizar a terceira era da Computação: após a era dos computadores de grande porte em que vários usuários compartilham um computador mainframe fixo, e a era dos computadores pessoais em que cada usuário possui seu próprio computador (que pode ser móvel), viveríamos a era da Computação Ubíqua, caracterizada pelos dispositivos de tamanho reduzido em que cada usuário usa vários dispositivos, inclusive embutidos em objetos do nosso cotidiano. Se era visionário para a década de 1990, hoje é uma realidade: os computadores são unipresentes (computação ubíqua), estão em tudo (computação pervasiva), estão nas coisas e nas cidades (objetos inteligentes e internet das coisas), em diversos espaços-tempos (computação móvel). No Brasil, a maioria dos domicílios já possui acesso a computadores e à internet, sendo que 89% dos usuários acessam a Internet via celular (TIC, 2015), e quase 80% das pessoas com mais de 10 anos já possuía um celular de uso pessoal em 2014 (PESQUISA, 2014). A expectativa para 2018 é de que haja 2 dispositivos conectados à internet por habitante no Brasil (UBER, 2016). Esses dados ilustram que já estamos vivendo a terceira era da computação no Brasil.
Jogos de Realidade Alternativa: cibercultura, espaço e (trans)mídiaLuiz Adolfo de Andrade
Slides apresentados na defesa da minha tese de doutorado, em 30/03/2012, aprovada pelos professores doutores:
André Lemos, UFBA (orientador)
José Carlos Ribeiro, UFBA
Lynn Alves, UNEB
Roger Tavares, UNEB
Vinícius Andrade Pereira, UERJ/ESPM
Visualização de informações em interfaces cartográfricas e físicas: quais o...Rodrigo Medeiros
As interfaces físicas que podem visualizar dados, no caso dessa apresentação um projeto sobre qualidade do ar no mundo e uma visualização sobre lixo eletrônico no Estados Unidos e no Brasil.
Palestra introdutória sobre o uso de programação computacional como ferramenta de criação em arte e design. Parte do curso de Processing desenvolvido pelo grupo LED, Laboratório de Experiência Digital, da Universidade Federal do Ceará.
Apresentação busca tratar superficialmente quais aplicações compreendem o processamento digital de imagens, e contextualizar na importância desta disciplina em várias atividades da sociedade hoje: desde saúde, educação e ciência, até o entretenimento.
This presentation is an overview of the history of Computer Graphics since is beginnings, in the 20th century, up to 2002. Although many interesting technical developments occurred after 2002, most of them are just technological achievements and not imaginative/disruptive theoretical advances. The document is written in Portuguese.
Computação Ubíqua, Objetos Inteligentes e Internet das Coisas: potenciais e d...Mariano Pimentel
Computação Ubíqua, Objetos Inteligentes e Internet das Coisas:
potenciais e desafios para a Educação
PALESTRANTES
- Edmea Santos (ProPEd-UERJ)
- Mariano Pimentel (PPGI-UNIRIO)
- Denise Filippo (ESDI-UERJ)
- Thiago Marcondes Santos (Colégio CEL)
EMENTA
• Cibercultura em tempo de internet das coisas, computação ubíqua e objetos inteligentes. Potenciais da terceira era da computação e os processos educacionais. A pesquisa na interface educação, comunicação e tecnologias digitais em rede.
OBJETIVOS
• Debater sobre os fenônemos e potenciais da terceira era da computação na cibercultura e implicações nos processos educacionais.
• Analisar coletivamente potenciais tecnológicos em contextos educacionais;
• Problematizar abordagens e práticas de pesquisa e formação na cibercultura em tempos de computação ubíqua, dos objetos inteligentes e da internet das coisas.
METODOLOGIA
• Exposição participada
• Rodas de conversas
• Estudo de caso
• Oficina com objetos inteligentes.
PROPOSIÇÃO GERAL
No artigo “O computador do século 21”, publicado em 1991, Mark Weiser cunhou o termo “Computação Ubíqua” para caracterizar a terceira era da Computação: após a era dos computadores de grande porte em que vários usuários compartilham um computador mainframe fixo, e a era dos computadores pessoais em que cada usuário possui seu próprio computador (que pode ser móvel), viveríamos a era da Computação Ubíqua, caracterizada pelos dispositivos de tamanho reduzido em que cada usuário usa vários dispositivos, inclusive embutidos em objetos do nosso cotidiano. Se era visionário para a década de 1990, hoje é uma realidade: os computadores são unipresentes (computação ubíqua), estão em tudo (computação pervasiva), estão nas coisas e nas cidades (objetos inteligentes e internet das coisas), em diversos espaços-tempos (computação móvel). No Brasil, a maioria dos domicílios já possui acesso a computadores e à internet, sendo que 89% dos usuários acessam a Internet via celular (TIC, 2015), e quase 80% das pessoas com mais de 10 anos já possuía um celular de uso pessoal em 2014 (PESQUISA, 2014). A expectativa para 2018 é de que haja 2 dispositivos conectados à internet por habitante no Brasil (UBER, 2016). Esses dados ilustram que já estamos vivendo a terceira era da computação no Brasil.
Jogos de Realidade Alternativa: cibercultura, espaço e (trans)mídiaLuiz Adolfo de Andrade
Slides apresentados na defesa da minha tese de doutorado, em 30/03/2012, aprovada pelos professores doutores:
André Lemos, UFBA (orientador)
José Carlos Ribeiro, UFBA
Lynn Alves, UNEB
Roger Tavares, UNEB
Vinícius Andrade Pereira, UERJ/ESPM
Visualização de informações em interfaces cartográfricas e físicas: quais o...Rodrigo Medeiros
As interfaces físicas que podem visualizar dados, no caso dessa apresentação um projeto sobre qualidade do ar no mundo e uma visualização sobre lixo eletrônico no Estados Unidos e no Brasil.
Palestra introdutória sobre o uso de programação computacional como ferramenta de criação em arte e design. Parte do curso de Processing desenvolvido pelo grupo LED, Laboratório de Experiência Digital, da Universidade Federal do Ceará.
Apresentação busca tratar superficialmente quais aplicações compreendem o processamento digital de imagens, e contextualizar na importância desta disciplina em várias atividades da sociedade hoje: desde saúde, educação e ciência, até o entretenimento.
2. Visão por Computador: da ciência até a arte
Acerca ...
• Definição.
• Introdução no meio científico.
• História e evolução.
• Visão por computador e arte.
• Referências.
• Notas finais.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
3. Visão por Computador: da ciência até a arte
Definição
• Disciplina científica ligada às máquinas.
• Trata da teoria e tecnologia subjacente à criação de sistemas artificiais.
• Obtém informação de diversas fontes:
- imagem.
- vídeo.
- captura de imagem através de uma ou várias câmaras.
• Complemento do sistema biológico de visão.
• Métodos baseados em:
- estatística.
- optimização.
- geometria.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
4. Visão por Computador: da ciência até a arte
Áreas relacionadas
• Inteligência artificial.
- reconhecimento de padrões, técnicas adaptativas e de aprendizagem.
• Sistema biológico de visão (ex. neurobiologia)
• Física (ex. óptica).
- radiação electromagnética.
• Processamento de sinal.
• Processamento de imagem.
• Análise de imagem.
• Robótica.
• Imagem médica.
• Realidade virtual e aumentada.
image processing + image analysis + image understanding
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
5. Visão por Computador: da ciência até a arte
Tarefas e Sistemas
• Tarefas: • Sistemas:
- Reconhecimento: - Aquisição de imagem.
. reconhecimento. - Pré-processamento.
. identificação.
- Extracção de linhas:
. detecção.
. linhas, contornos, blobs, etc.
- Movimento:
- Detecção/Segmentação:
. egomotion.
. selecção de pontos/regiões
. tracking.
de interesse.
- Reconstrução.
- Processamento de alto nível:
- Restauro. . classificação de objectos.
. representação gráfica.
. verificação de conteúdo.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
6. Visão por Computador: da ciência até a arte
Aplicabilidade no meio científico
• Controlo de processos industriais (ex. qualidade de controlo).
• Detecção de eventos/monitorização (ex. sistemas de vigilância).
• Organização de informação (ex. indexação de base de dados de imagens).
• Modelação/construção/reconstrução de objectos (ex. análise de imagem médi-
ca).
• Reconhecimento e seguimento (tracking) de objectos.
• Background learning.
• Reconhecimento de padrões.
• Análise de imagens aerospaciais.
• Interacção.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
7. Visão por Computador: da ciência até a arte
História e Evolução
• 1º referência à disciplina de Visão por Computador?
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8. Visão por Computador: da ciência até a arte
História e Evolução
• Inteligência artificial:
- 1968/1970 - SHRDLU (Terry Winograd @ MIT AI laboratory).
– 1975 - Patrick Henry Winston, “The Psychology of Computer Vision”.
– 1975 - Marvin Minsky, “A framework for representing knowledge”.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
9. Visão por Computador: da ciência até a arte
História e Evolução
• Inteligência artificial:
- 1980’s - Matsuyama, expert systems (SIGMA Aerial Image Understanding).
- 1980’s - Hanson + Riseman, reasoning and blackboard system (VISIONS).
• Robótica:
- 1994 - Brooks, robôs autónomos (“building brains for bodies“).
- 1996 - LIRA-Lab, baby humanoid (“Babybot”).
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
10. Visão por Computador: da ciência até a arte
História e Evolução
• Neurofisiologia:
- Hubel + Wiesel (1ª experiência em 1959):
. estudo da retina - representação por camada do córtex visual.
. campos receptivos.
. reconhecimento e caminho visual.
• Reconhecimento de padrões e processamento de imagem:
- 1972 - Pavlidis, estrutural.
- 1990 - Fukunaga, estatístico.
- representações, selecção de características, classificadores, aprendiza-
gem, ...
- processamento de sinal 2D (discreto).
• Psicologia cognitiva:
- 1985 - Lowe, agrupamento perceptual.
- 1985 - Biederman, modelos volumétricos qualitativos (modelação hierar-
quica) ( http://geon.usc.edu/publications.html ).
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
11. Visão por Computador: da ciência até a arte
História e Evolução
Axel Pinz, Universidade Graz - Vision-based Measurement Group
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
12. Visão por Computador: da ciência até a arte
História e Evolução
• A visão - 1955 - Selfridge “...eyes and ears for the computer“.
• Aplicações de processamento de imagem (principalmente aerospacial).
• Reconhecimento de caracteres.
• Blocksworld - 1968 - Winograd.
• Digitalização e análise de movimento - 1979 - Nagel.
• Agentes visuais - 1988 - Bajcsy.
• Navegação autónoma - 1996 - Dickmanns.
• Motion Tracking - 2000 - aproximação probabilística baseada na filtragem de
partículas.
• Reconhecimento e reconstrução de caras humanas - 2002 - Bulthoff.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
13. Visão por Computador: da ciência até a arte
Estado da evolução científica
• Progresso exponencial na última década.
• Evolução notória em aplicações de:
- reconstrução 3D.
- detecção e reconhecimento de objectos.
• Hardware cada vez mais potente.
• Reconhecimento e familiarização com o público.
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14. Visão por Computador: da ciência até a arte
Visão por Computador e Arte
• 1969/1975 - Myron Krueger, “Videoplace”
- 1º trabalho artístico a incorporar Visão por Computador.
- 1º “multiperson virtual reality” - “artificial reality”.
- motivação: corpo humano ter um papel interactivo na interacção.
- métodos: silhueta é digitalizada e a sua postura, forma e movimento ges-
tual é analisada.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
15. Visão por Computador: da ciência até a arte
Visão por Computador e Arte
• 1996 - Natalie Jeremijenko + Kate Rich, “Suicide Box”
- motivação: conceito de medição do “índice de desânimo” de um local
(Golden Gate Bridge).
- métodos: reconhece movimento vertical e captura um vídeo momentâ-
neo.
- 17 suicídios detectados e só 13 arquivados.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
16. Visão por Computador: da ciência até a arte
Visão por Computador e Arte
• 2003 - Christian Moller , “Cheese”
- conceito: reconhecimento de padrões de emoção.
- métodos: sistema de visão para reconhecimento de emoção extremamente
sofisticado.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
17. Visão por Computador: da ciência até a arte
Visão por Computador e Arte
• 2003 - David Rokeby , “Sorting Daemon”
- motivação: reconhecimento de pessoas na vigilância e combate ao terror-
ismo.
- sinopse: “The system looks out onto the street ... looking for moving
things that might be people. When it finds ... it removes the person’s image
from the background. The extracted person is then divided up according to ar-
eas of similar colour”.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
18. Visão por Computador: da ciência até a arte
Visão por Computador e Arte
• 2003 - Golan Levin + Zachary Lieberman, “Messa di Voce”
- motivação: interacções corporais baseadas no trabalho de Krueger combi-
nadas com análise de voz.
- métodos: voz convertida em elemento gráfico; tracking da cabeça e aná-
lise de aúdio através do microfone.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
19. Visão por Computador: da ciência até a arte
Visão por Computador e Arte
• 2004 - Rafael Lozano-Hemmer , “Standards and Double Standards”
- motivação: conceito do corpo indirecto, metafórico.
- métodos: cintos de couro pendurados e ligados a servo-motores.
- sinopse: “turns a condition of pure surveillance into an ‘absent crowd’
using a fetish of paternal authority: the belt”.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
20. Visão por Computador: da ciência até a arte
Referências - artistas/developers
• Golan Levin.
• Zachary Lieberman.
• Rafael Lozano-Hemmer.
• Flavia Sparacino.
• Jonah Warren.
• Robert Fisher.
• Daniel Huber.
• Ben Fry.
• Casey Reas.
• Eric Singer.
• Adrian Kaehler.
• Gary Rost Bradski.
• etc ...
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
21. Visão por Computador: da ciência até a arte
Referências - ferramentas
• OpenCV ( http://opencv.willowgarage.com/wiki/ ).
• Openframeworks ( http://www.openframeworks.cc/ ).
• EyesWeb ( http://www.infomus.org/EywMain.html ).
• VVVV ( http://vvvv.org/tiki-index.php ).
• Processing ( http://processing.org/ ).
• MAX/MSP ( http://www.cycling74.com/ ).
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
22. Visão por Computador: da ciência até a arte
Referências - conferences/journals
• ICCV International Conference on Computer Vision.
• ECCV European Conference on Computer Vision.
• ICPR International Conference on Pattern Recognition.
• CVPR Conference on Computer Vision and Pattern Recognition.
• ICIP International Conference on Image Processing.
• IEEE-PAMI IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence.
• IVC Image and Vision Computing.
• IJCV International Journal of Computer Vision.
• CVGIP Computer Vision, Graphics and Image Processing.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
23. Visão por Computador: da ciência até a arte
Referências - creative places
• Ars Electronica Festival - Linz, Aústria ( http://www.aec.at/ ).
• Futuresonic - Manchester, UK ( http://www.futuresonic.com/ ).
• Sonar - Barcelona, Espanha ( http://www.sonar.es/ ).
• Transmediale - Berlin, Alemanha ( http://www.transmediale.de/site/ ).
• European Media Art Festival - Osnabruck, Alemanha ( http://emaf.de/ ).
• Interaction Design Institute Ivrea - Itália ( http://interactionivrea.org/en/about/in-
teractiondesign/index.asp ).
• Institute of Advanced Media Arts and Sciences - Ogaky, Japão ( http://www.iamas.
ac.jp/E/index.html ).
• Media Lab Prado - Madrid, Espanha ( http://medialab-prado.es/ ).
• LABoral - Gijón, Espanha ( http://www.laboralcentrodearte.org/ ).
• Hangar - Barcelona, Espanha ( http://www.hangar.org/ ).
• Laboratório de Criação Digital - S. Mamede de Infesta ( http://www.audienciaz-
ero.org/lcd/ ).
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
24. Visão por Computador: da ciência até a arte
Visão por Computador - a sua importância
• Área de ciências da computação.
• História com mais de 40 anos.
• Inter/multi/transdisciplinariedade associada.
• Relacionada com o ser humano.
• Aplicabilidade imediata e de importância crescente na sociedade.
• Disciplina com papel relevante na visualização de informação.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP
25. Visão por Computador: da ciência até a arte
Conclusão
“We routinely rely on art to understand science, but science is also used
to better understand art“.
“Artists and scientists have the same job—to come to an understanding of
some aspect of the world around us and find ways to convey that under-
standing to others“.
Eduardo Marques (edma.gradiva@gmail.com) MIEIC - semana da FEUP