Requisitos do Sistema

 Os requisitos de um sistema delineiam as funcionalidades essenciais que uma solução deve incluir para satisfazer as necessidades e expectativas dos usuários e partes interessadas, além de alcançar os objetivos estabelecidos pelos stakeholders.

 Esses requisitos são geralmente classificados em duas categorias principais:

• Requisitos funcionais: são as funcionalidades específicas que o sistema deve oferecer para realizar as operações desejadas.

• Requisitos não funcionais: são as características de qualidade essenciais para o sistema. Eles asseguram que a solução atenda aos critérios de eficiência e eficácia, proporcionando uma base sólida para alcançar os requisitos funcionais com excelência.

 Para o presente projeto, visando satisfazer as necessidades das personas identificadas e entregar o valor estipulado, a equipe elaborou os seguintes requisitos:

Requisitos Funcionais

RF1 - Algoritmo de varredura autônoma

• A solução deve integrar um robô Turtlebot3, configurado para deslocar-se de forma autônoma pelos tubos do reboiler, assegurando uma varredura completa da área.

• Deve ser implementado um algoritmo preciso, capaz de identificar a localização exata de cada tubo, garantindo que as leituras sejam realizadas nos locais corretos.

RF2 - Identificação de Impurezas

• O sistema deve utilizar uma câmera de alta resolução acoplada ao robô Turtlebot3 para capturar imagens dos tubos dos reboilers.

• Deve ser elaborado um modelo preditivo, treinado com técnicas de aprendizado de máquina, para distinguir com precisão entre imagens que exibem impurezas e aquelas que não o apresentam.

RF3 - Interface Gráfica

• A interface gráfica deve apresentar de forma clara o status atual do robô, indicando se está ligado, desligado ou enfrentando problemas técnicos, por meio de indicadores visuais distintos.

• Deve ser disponibilizada uma visualização em tempo real das imagens capturadas pela câmera, permitindo que os operadores monitorem visualmente o processo de inspeção.

• A interface deve incluir uma contagem dinâmica dos tubos verificados até o momento, atualizando-se automaticamente à medida que o robô avança na inspeção.

• O usuário deve ser capaz de controlar o robô por meio da interface em casos de problemas técnicos, podendo ligá-lo, desligá-lo e ajustar suas movimentações pelo reboiler.

Requisitos Não Funcionais

RNF1- Qualidade da Detecção de tubos

• A câmera deve possuir uma resolução mínima de 1080p e ser capaz de capturar imagens detalhadas dos tubos, garantindo uma visualização nítida e clara para possibilitar a leitura precisa de informações.

• Métrica associada: Espera-se que as imagens registradas possam capturar completamente a borda de cada tubo em pelo menos 90% das ocorrências.

RNF2 - Desempenho do Modelo Preditivo

• O modelo de aprendizado de máquina deve demonstrar alto desempenho na identificação de acúmulo de açúcar nos tubos, assegurando resultados precisos e confiáveis.

• Métrica associada: A métrica definida para garantir que o modelo funcione como o esperado é que:

  • a precisão seja de no mínimo 80%
  • o recall seja de no mínimo 80%
  • o F1-score* seja de no mínimo 0,85 (sendo 1,0 o máximo).

*O F1-score é uma métrica que tem em seu cálculo a precisão (proporção de verdadeiros positivos em relação a todas as amostras identificadas como positivas) e o recall (proporção de verdadeiros positivos em relação a todas as amostras positivas reais). Será útil para garantir que não haja grande desbalanceamento entre classes.

RNF3 - Latência na Transmissão de Dados

• A transmissão dos dados e imagens capturadas pela câmera integrada ao robô deve ocorrer com mínima latência, garantindo uma visualização em tempo real e uma resposta ágil dos operadores.

• Métrica associada: A latência média de transmissão de dados não deve exceder 300ms, assegurando uma comunicação eficiente e rápida das informações.

RNF4 - Usabilidade da Interface Gráfica

• A interface gráfica deve ser projetada visando a facilidade de uso e compreensão, permitindo que os operadores compreendam rapidamente o estado do robô e do processo de inspeção.

• Métrica associada: A usabilidade da interface será avaliada com base no número de etapas (cliques) necessárias para concluir uma tarefa, limitado a no máximo 3 cliques. Além disso, espera-se que 90% das funcionalidades estejam disponíveis ou indicadas diretamente na tela inicial, facilitando o acesso às ferramentas necessárias.

 Com base na cuidadosa definição dos requisitos funcionais e não funcionais destacados acima, nossa solução assegura a acessibilidade e eficácia tanto para Cleber, garantindo o funcionamento otimizado do robô e a validação da limpeza dos tubos, quanto para Ísis, proporcionando a capacidade de monitorar o processo de forma remota, visualizando dados correlacionados e intervindo conforme necessário. Esta abordagem abrangente garante uma experiência integrada e eficiente para todos os usuários envolvidos.