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dc.contributor.advisor1Dantas, Mário Antônio Ribeiro-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2900995280822495pt_BR
dc.contributor.advisor2Araújo, Marco Antônio Pereira-
dc.contributor.advisor2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8908009613435024pt_BR
dc.contributor.referee1Quintela, Bárbara de Melo-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7691036667937217pt_BR
dc.contributor.referee2Pinto, Milena Faria-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9537851345288279pt_BR
dc.creatorCotta, Samuel Cunha-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4382602904905406pt_BR
dc.date.accessioned2026-01-06T11:30:17Z-
dc.date.available2025-12-12-
dc.date.available2026-01-06T11:30:17Z-
dc.date.issued2025-11-17-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19901-
dc.description.abstractThe growing volume of digital data, the pillar of Artificial Intelligence (AI), originating from the computational edge, especially in applications with Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) that capture large amounts of images in the field, poses a critical challenge: the need to optimize processing and latency on devices with severe hardware and power constraints. Aiming to analyze and compare AI-based image compression methods to mitigate latency at the edge, this work employed the Design Science Research (DSR) methodology in two iterative cycles. The solution developed consisted of implementing Autoencoder (AE) models of different complexities. Conventional, Variational Autoencoder (VAE), and Redundancy-Penalized Autoencoder, trained in a high-performance cloud environment using UAV images from the SARD-2 dataset. In Cycle 1, the models were compared and optimized for reconstruction quality and computational efficiency, revealing that a simple and optimized structure is more effective than overly complex architectures. The Optimized Conventional AE outperformed the more complex variants, achieving the best balance between quality (PSNR = 20.71 dB; MS-SSIM = 0.9359) and processing time. In Cycle 2, the winning model was converted and run in a simulated edge environment using the OpenVINO platform, with restricted hardware simulation and FP32 precision. Experimental validation demonstrated an average latency of 21.2 ms and adequate temporal stability for near real-time applications, confirming the viability of the lightweight model in embedded devices. The results consolidate the thesis that efficiency at the edge depends on the structural adequacy of the model to the hardware, and not only on algorithmic sophistication. This work contributes as a replicable methodological baseline for intelligent UAV image compression, reconciling performance, computational sustainability, and Open Science principles.pt_BR
dc.description.resumoO crescente volume de dados digitais, o pilar da Inteligência Artificial (IA), oriundos da borda computacional, especialmente em aplicações com Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) que capturam grandes quantidades de imagens em campo, impõe um desafio crítico: a necessidade de otimizar o processamento e a latência em dispositivos com severas restrições de hardware e energia. Visando analisar e comparar métodos de compressão de imagens baseados em IA para mitigar a latência na borda, este trabalho empregou a metodologia Design Science Research (DSR) em dois ciclos iterativos. A solução desenvolvida consistiu na implementação de modelos de Autoencoder (AE) de diferentes complexidades. Convencional, AE Variacional (VAE) e Penalizado por Redundância, treinados em ambiente de nuvem de alto desempenho utilizando imagens de VANT do dataset SARD-2. No Ciclo 1, os modelos foram comparados e otimizados quanto à qualidade de reconstrução e eficiência computacional, revelando que uma estrutura simples e otimizada é mais eficaz que arquiteturas excessivamente complexas. O AE Convencional Otimizado superou as variantes mais complexas, alcançando o melhor equilíbrio entre qualidade (PSNR = 20,71 dB; MS-SSIM = 0,9359) e tempo de processamento. No Ciclo 2, o modelo vencedor foi convertido e executado em ambiente de borda simulada por meio da plataforma OpenVINO, com simulação de hardware restrito e precisão FP32. A validação experimental demonstrou latência média de 21,2 ms e estabilidade temporal adequada para aplicações quase em tempo real, confirmando a viabilidade do modelo leve em dispositivos embarcados. Os resultados consolidam a tese de que a eficiência na borda depende da adequação estrutural do modelo ao hardware, e não apenas da sofisticação algorítmica. Este trabalho contribui como baseline metodológico replicável para compressão inteligente de imagens VANT, conciliando desempenho, sustentabilidade computacional e princípios da Ciência Aberta.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentICE – Instituto de Ciências Exataspt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computaçãopt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/*
dc.subjectAutoencoderpt_BR
dc.subjectBorda computacionalpt_BR
dc.subjectInteligência artificialpt_BR
dc.subjectCompressão de imagenspt_BR
dc.subjectSustentabilidade computacionalpt_BR
dc.subjectMetodologia DSRpt_BR
dc.subjectCiência abertapt_BR
dc.subjectEdge computingpt_BR
dc.subjectArtificial intelligencept_BR
dc.subjectImage compressionpt_BR
dc.subjectComputational sustainabilitypt_BR
dc.subjectDSR methodologypt_BR
dc.subjectOpen sciencept_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.titleUm estudo de design science research (DSR) utilizado em uma abordagem de inteligência artificial na redução de dados em bordas computacionaispt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
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