MESTRADO EM SISTEMAS APLICADOS A ENGENHARIA E A GESTÃO

REDES NEURAIS ARTIFICIAIS APLICADAS AO GERENCIAMENTO DE ENERGIA EM MICROPROCESSADORES DE BAIXA POTÊNCIA.

por Carlos Márcio da Silva Freitas publicado 14/03/2022 13h28, última modificação 12/09/2023 12h49

Rogerio Atem de Carvalho (Orientador)
Rodrigo Martins Fernandes (Coorientador)

Sistemas computacionais que operam em locais remotos como satélites, estações meteorológicas remotas e robôs autônomos são altamente limitados quanto a disponibilidade de energia para sua operação. Esse trabalho tem o objetivo de empregar algoritmos de inteligência artificial no gerenciamento de energia de forma a se obter o máximo rendimento energético realizando a previsão da disponibilidade de energia. O trabalho apresenta os principais tipos de algoritmos utilizados em inteligência artificial e apresenta a criação de um protótipo que irá operar como um sistema low power alimentado por baterias e uma pequena placa solar, o protótipo realiza inferências no algoritmo de redes neurais LSTM de modo a prever a futura disponibilidade de energia, consequentemente o sistema de gerenciamento realiza a distribuição de energia a fim de se obter a máxima operação do protótipo sem que haja a descarga total das baterias. Para que o sistema de inteligência artificial pudesse ser embarcado no protótipo foi utilizado o framework TensorFlow Lite que permite realizar a inferência em dispositivos de baixo consumo e limitado poder de processamento.
Palavras-chave: Inteligência Artificia, Low Power , Gerenciamento de energia, LSTM.

Computer systems that operate in remote locations such as satellites, remote weather stations and autonomous robots are highly limited in the availability of energy for their operation. This work aims to employ artificial intelligence algorithms in energy management in order to obtain the maximum energy yield and the prediction of energy availability to the system. The work presents the main types of algorithms used in artificial intelligence and presents the creation of a prototype that will operate as a low power system powered by batteries and a small solar plate, the prototype performs inferences in the LSTM neural network algorithm in order to predict the future availability of energy, consequently the management system performs the energy distribution in order to obtain the maximum operation of the prototype without total discharge of the batteries. So that the artificial intelligence system could be embedded in the prototype, the TensorFlow Lite framework was used, which allows the inference to be carried out in devices with low consumption and limited processing power.
Keywords: Artificial Intelligence, Low Power, Power Management, LSTM.

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