Os testes com o classificador (´arvore de decis˜ao) s˜ao orientados a entradas e sa´ıdas (dados), avaliando-se o comportamento externo do SMCAP (respostas), sem considerar o comportamento interno do mesmo (processos). Dados de entrada s˜ao fornecidos enquanto os testes s˜ao executados e os resultados obtidos s˜ao comparados com um conjunto de resultados esperados, que s˜ao baseados no conhecimento especialista.
A figura 5.3 apresenta o primeiro cen´ario de testes, com uma topologia f´ısica monito- rada por um SES com cinco zonas de prote¸c˜ao. Neste cen´ario s˜ao consideradas trˆes (3)
Figura 5.3: Primeiro cen´ario de testes.
´areas distintas: A1, representando uma sala com janelas e uma porta de entrada/sa´ıda;
A2, representando uma sala central de acesso comum entre as demais ´areas; e A3, repre-
A distribui¸c˜ao de sensores por zonas, zonas por ´area e a fun¸c˜ao de cada sensor s˜ao descritas na tabela 5.2. Assim, para o projeto de seguran¸ca deste cen´ario, foram agrupados mais de um sensor de mesma funcionalidade (S: detecta presen¸ca; N: n˜ao detecta presen¸ca) em determinadas zonas para cobrir todas as vulnerabilidades do local.
Tabela 5.2: Caracter´ısticas do projeto de seguran¸ca para o primeiro cen´ario de testes. Zona Area´ Fun¸c˜ao Descri¸c˜ao
associada sensores da instala¸c˜ao
z1 A1 N Dois sensores magn´eticos nas janelas e um na porta
z2 A1 S Um sensor infravermelho passivo (IVP)
z3 A2 N Dois sensores magn´eticos nas janelas
z4 A2 S Um sensor infravermelho passivo (IVP)
z5 A3 N Dois sensores magn´eticos nas janelas e um na porta
A obten¸c˜ao dos eventos foi simulada utilizando-se um painel composto por bot˜oes de pulso e bot˜oes de contato. Os bot˜oes de pulso (press˜ao) simulam o funcionamento dos sensores de presen¸ca (em vermelho no cen´ario), pois retornam ao seu estado anterior ap´os serem pressionados; e os bot˜oes de contato simulam o funcionamento dos sensores magn´eticos (em verde), pois permanecem fixos no est´agio ap´os serem pressionados.
O ˆangulo de vis˜ao2
do sensor IVP instalado na zona z2, pode detectar o movimento de pessoas pela ´area A1 mas n˜ao pode detectar se a porta e janelas desta ´area foram
arrombadas. A informa¸c˜ao de arrombamento/abertura da porta e janelas da ´area A1 ´e
dada pelos sensores magn´eticos conectados `a zona z1. A ´area A2 possui um sensor IVP
instalado na zona z4, que tem seu ˆangulo de vis˜ao direcionado para dar cobertura ao
interior da sala e uma das portas de passagem. A informa¸c˜ao de arrombamento/abertura das janelas da ´area A2´e dada pelos sensores magn´eticos conectados `a zona z3. A ´area A3
possui apenas sensores agrupados `a zona z5, que informam se a porta ou janelas da sala
foram arrombadas.
A rela¸c˜ao de contiguidade entre as ´areas ´e apresentada na tabela 5.3, onde observa-se que a ´area A1 ´e cont´ıgua com A2, a ´area A2 ´e cont´ıgua com A3 e as ´areas A1 e A3 n˜ao
possuem rela¸c˜ao de contiguidade entre si. Al´em disso, todas as ´areas que fazem parte
2
deste cen´ario s˜ao do tipo externas (E).
Tabela 5.3: Rela¸c˜ao de contiguidade entre as ´areas do primeiro cen´ario. A1 A2 A3
A1 0 1 0
A2 0 1
A3 0
Para a realiza¸c˜ao de testes com o classificador, a ´arvore gerada pelo C4.5, foram adicionadas ao padr˜ao de treinamento algumas regras propostas pelo especialista. Estas novas regras s˜ao apresentadas na tabela 5.4 e a descri¸c˜ao de cada uma ´e dada a seguir:
Tabela 5.4: Regras iniciais para o padr˜ao de treinamento. R a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 C
1 ? A C E 0 0 N D 1
2 ? A C E 1 1 S D 2
R1 : qualquer c´odigo de evento (?) de abertura (A), onde o tipo da a¸c˜ao ´e combinada (C), originado numa ´area externa (E), sem registro de eventos antecedentes (0), sem ´area cont´ıgua (0), cujo sensor n˜ao detecta presen¸ca (N), e o tempo de atendimento est´a dentro do limite previsto (D), ´e classificado como uma ocorrˆencia do tipo C1.
R2 : qualquer c´odigo de evento (?) de abertura (A), onde o tipo da a¸c˜ao ´e combinada (C), originado numa ´area externa (E), com registro de eventos antecedentes (1), com ´area cont´ıgua (1), cujo sensor detecta presen¸ca (S), e o tempo de atendimento est´a dentro do limite previsto (D), ´e classificado como uma ocorrˆencia do tipo C2.
Para a simula¸c˜ao de testes com este cen´ario, primeiramente foi enviada para o SMCAP a seguinte mensagem de alarme no formato do protocolo Contact ID: “13:49 06/07 1234 1130 01 005 ”. A simula¸c˜ao da mensagem (130 - Arrombamento) foi feita pressionando-se um dos bot˜oes de contato ligados `a zona z5. O SMCAP analisou a ocorrˆencia, relacionando-
a com as informa¸c˜oes armazenadas na base de dados, onde, de acordo com o projeto de seguran¸ca, foi montado o caso “130 A C E 0 0 N D” para os parˆametros de a1 `a a8 (se¸c˜ao
3.2.4). O caso foi passado para o classificador que retornou a classe C1, com o sistema apresentando, por sua vez, a seguinte descri¸c˜ao do caso e respectiva estrat´egia de a¸c˜ao:
——————— Descri¸c˜ao do caso ———————
Ocorrˆencia de alarme associada a uma ´area do tipo externa. O c´odigo do evento 130 (Arrombamento) foi reportado. De acordo com o c´odigo do evento e como o tempo de atendimento est´a dentro do limite previsto, a tomada de decis˜ao ´e parcial do tipo combinada.
——————— Estrat´egia de a¸c˜ao ——————–
1 - Tentar contatar ocupantes do local em telefone residencial e solicitar a frase secreta.
2 - Enviar apoio motorizado se a frase n˜ao conferir ou se n˜ao foi poss´ıvel contatar os ocupantes do local.
———————————————————————–
Considerando que a tomada de decis˜ao sugerida pelo sistema ´e parcial, pois o tempo de atendimento est´a dentro do limite previsto, uma nova mensagem de alarme “13:53 06/07 1234 1132 01 004 ” foi simulada e enviada para o SMCAP pressionando-se um bot˜ao de pulso ligado `a zona z4. O caso “132 A C E 1 1 S D” foi montado e passado
para o classificador que retornou a classe C2, com o sistema apresentando, por sua vez, a seguinte descri¸c˜ao do caso e respectiva estrat´egia de a¸c˜ao:
——————— Descri¸c˜ao do caso ———————
Ocorrˆencia de alarme associada a uma ´area do tipo externa. O c´odigo do evento 132 (Sensor de interior ) foi reportado. A an´alise dos eventos indica que existe rela¸c˜ao de contiguidade entre ´areas, e n˜ao existe uma significativa probabilidade de indiv´ıduos agindo em conjunto. De acordo com o c´odigo do evento e como o tempo de atendimento est´a dentro do limite previsto, a tomada de decis˜ao ´e parcial do tipo combinada.
——————— Estrat´egia de a¸c˜ao ——————–
1 - Tentar contatar ocupantes do local em telefone residencial e solicitar a frase secreta.
2 - Enviar apoio motorizado se a frase n˜ao conferir ou se n˜ao foi poss´ıvel contatar ocupantes do local. 3 - Acionar pol´ıcia se observado suspeita de indiv´ıduos no local.
———————————————————————–
Neste primeiro cen´ario de testes foi poss´ıvel verificar que as sa´ıdas do SMCAP foram dadas de acordo com as regras pr´e-definidas no padr˜ao de treinamento, como era espe- rado do sistema comprovar a sua correta implementa¸c˜ao. Portanto, qualquer novo caso apresentado ao classificador ser´a corretamente classificado, desde que para isso existam regras pr´e-definidas e relacionadas com o caso no padr˜ao de treinamento utilizado para gerar o classificador.
sistema, ou seja, uma regra que imediatamente incide em uma a¸c˜ao. Por outro lado, j´a a regra (R2 ) que ´e mais espec´ıfica da topologia, n˜ao se aplicaria a, por exemplo, um estabelecimento comercial constitu´ıdo de uma ´unica sala, um p´atio de ve´ıculos ou um galp˜ao. Assim, para compreender a defini¸c˜ao de regras diretas, as seguintes mensagens de alarme foram simuladas para serem classificadas com um novo classificador:
“14:10 06/07 1234 1110 01 004 ”(Alarme de fogo);
“14:13 06/07 1234 1100 01 002 ”(Emergˆencia m´edica);
“14:14 06/07 1234 1117 01 005 ”(Detector de chamas);
“14:16 06/07 1234 1120 01 001 ”(Alarme de pˆanico);
“15:16 06/07 1234 1121 01 000 ”(Coa¸c˜ao); e
“14:17 06/07 1234 1133 01 003 ”(Zona segura 24 horas).
O padr˜ao de treinamento utilizado para gerar este novo classificador ´e apresentado na tabela 5.5. Neste padr˜ao de treinamento foram adicionadas pelo especialista seis novas
Tabela 5.5: Regras diretas adicionadas ao padr˜ao de treinamento. R a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 C 1 ? A C E 0 0 N D 1 2 ? A C E 1 1 S D 2 3 100 A I ? ? ? ? ? 3 4 110 A I ? ? ? ? ? 4 5 117 A I ? ? ? ? ? 5 6 120 A I ? ? ? ? ? 6 7 121 A I ? ? ? ? ? 7 8 133 A I ? ? ? ? ? 8
regras (de R3 `a R8 ), empregadas para compor o novo classificador que, por sua vez, classificou corretamente as mensagens de alarme simuladas. Al´em disso, regras diretas podem ser aplicadas em cen´arios distintos, independente do n´umero de zonas do SES utilizado ou da topologia f´ısica do local monitorado.
Para os pr´oximos experimentos, um segundo cen´ario de testes foi adaptado do primeiro cen´ario, mantendo-se a mesma topologia mas desta vez substituindo o SES de 5 zonas por um SES com 10 zonas, como ilustra a figura 5.4. Para o projeto de seguran¸ca deste
Figura 5.4: Segundo cen´ario de testes.
cen´ario, foram instalados apenas um ´unico sensor por zona de prote¸c˜ao, cobrindo todas as vulnerabilidades do local. A distribui¸c˜ao de sensores por zonas, zonas por ´area e fun¸c˜ao de cada sensor est´a descrita na tabela 5.6.
Tabela 5.6: Caracter´ısticas do projeto de seguran¸ca para o segundo cen´ario. Zona Area´ Fun¸c˜ao Descri¸c˜ao
associada sensores da instala¸c˜ao
z1 A1 N Um sensor magn´etico na janela da parede esquerda
z2 A1 N Um sensor magn´etico na janela ao lado da porta
z3 A1 N Um sensor magn´etico na porta
z4 A1 S Um sensor infravermelho passivo (IVP) aos fundos
z5 A2 N Um sensor magn´etico na janela de cima
z6 A2 N Um sensor magn´etico na janela de baixo
z7 A2 S Um sensor infravermelho (IVP) no canto direito
z8 A3 N Um sensor magn´etico na porta
z9 A3 N Um sensor magn´etico na janela ao lado da porta
z10 A3 N Um sensor magn´etico na janela da parede direita
Considerando para este cen´ario os mesmos testes realizados com o primeiro cen´ario, a mensagem “14:28 06/07 2222 1130 01 008 ”(referente a zona z8) foi simulada no SES
e recebida pelo SMCAP que montou o caso “130 A C E 0 0 N D”. O caso foi passado para o classificador que, por sua vez, retornou a mesma classe C1 tamb´em classificada
no cen´ario anterior. Da mesma forma, a mensagem “14:30 06/07 2222 1132 01 007 ” que resultou no caso “132 A C E 1 1 S D”, tamb´em obteve do classificador a classe C2, de acordo com as mesma regras j´a definidas para o cen´ario de testes anterior. Assim, consequentemente, a descri¸c˜ao dos casos e as respectivas estrat´egias de a¸c˜ao tamb´em s˜ao as mesmas, comprovando que determinadas regras podem ser utilizadas pelo sistema em cen´arios distintos, inclusive algumas regras mais espec´ıficas entre cen´arios semelhantes (p. ex.: regra R2 ).
Para finalizar os experimentos com o classificador, um novo teste com o segundo cen´ario foi realizado, incluindo-se desta vez a regra espec´ıfica R9 para complementar o padr˜ao de treinamento definido at´e o momento. O padr˜ao de treinamento ´e apresentado na tabela 5.7 e a descri¸c˜ao da regra R9 ´e apresentada a seguir:
Tabela 5.7: Nova regra espec´ıfica para compor o padr˜ao de treinamento. R a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 C 1 ? A C E 0 0 N D 1 2 ? A C E 1 1 S D 2 3 100 A I ? ? ? ? ? 3 4 110 A I ? ? ? ? ? 4 5 117 A I ? ? ? ? ? 5 6 120 A I ? ? ? ? ? 6 7 121 A I ? ? ? ? ? 7 8 133 A I ? ? ? ? ? 8 9 ? A C E 1 0 N D 9
R9 : qualquer c´odigo de evento (?) de abertura (A), onde o tipo da a¸c˜ao ´e combinada (C), originado numa ´area externa (E), com registro de eventos antecedentes (1, igual a C1), sem ´area cont´ıgua (0), cujo sensor n˜ao detecta presen¸ca (N), e o tempo de atendimento est´a dentro do limite previsto (D), ´e classificado como uma ocorrˆencia do tipo C9.
Assim, utilizando um classificador definido com o novo padr˜ao de treinamento, foram simuladas e obtidas respectivamente as seguintes mensagens de alarme e classes: “14:38 06/07 2222 1130 01 009 ”(Arrombamento), classificada como C1 ; e “14:39 06/07 2222
1130 01 001 ”(Arrombamento), agora classificada como C9. A descri¸c˜ao do ´ultimo caso classificado como C9 e a sua respectiva estrat´egia de a¸c˜ao ´e a seguinte:
——————— Descri¸c˜ao do caso ———————
Ocorrˆencia de alarme associada a uma ´area do tipo externa. O c´odigo do evento 130 (Arrombamento) foi reportado. A an´alise dos eventos indica que n˜ao existe rela¸c˜ao de contiguidade entre ´areas, e existe uma significativa probabilidade de indiv´ıduos agindo em conjunto. De acordo com o c´odigo do evento, e como o tempo de atendimento est´a dentro do limite previsto, a tomada de decis˜ao ´e parcial do tipo combinada.
——————— Estrat´egia de a¸c˜ao ——————–
1 - Tentar contatar ocupantes do local em telefone residencial e solicitar a frase secreta. 2 - Enviar apoio motorizado e acionar a pol´ıcia.
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A mesma regra R9 tamb´em poderia ser aplicada ao primeiro cen´ario de testes confi- gurado com um SES com 5 zonas de prote¸c˜ao. Entretanto, n˜ao seria poss´ıvel identificar neste cen´ario a origem do alarme, ou seja, quais foram as portas ou janelas violadas. Mesmo assim, um projeto de seguran¸ca precisou ser executado para cobrir as vulnerabili- dades de cada cen´ario, juntamente com as regras definidas pelo especialista que, por sua vez, se baseia nas informa¸c˜oes de cada projeto. Portanto, uma aten¸c˜ao especial deve ser dedicada aos projetos de seguran¸ca e regras para o padr˜ao de treinamento, pois projetos mal executados ou regras mal definidas poder˜ao comprometer a tomada de decis˜ao.
Uma observa¸c˜ao importante sobre a constru¸c˜ao do padr˜ao de treinamento ´e que n˜ao se devem criar regras muito generalizadas como, por exemplo, “R: ? ? I ? ? ? ? ? ”. Apesar de algumas regras serem parecidas, ou seja, possu´ırem alguns descritores iguais, as respectivas estrat´egias de a¸c˜ao podem ser diferentes. Por exemplo, regras com descritores cujo tipo de a¸c˜ao ´e imediata (I) podem requerer, em muitos casos, estrat´egias de a¸c˜ao diferenciadas (ambulˆancia, pol´ıcia, bombeiros), definidas de acordo com o c´odigo do evento, mas n˜ao influenciadas pela topologia ou pelo SES utilizado. Portanto, a melhor forma de definir regras ´e utilizando o maior n´umero poss´ıvel de descritores para que possam representar classes e estrat´egias de a¸c˜ao distintas.
Al´em dos resultados apresentados, outros testes de funcionamento com classificadores foram experimentados. A t´ecnica de indu¸c˜ao de ´arvores de decis˜ao, com a implementa¸c˜ao do algor´ıtimo C4.5 no SMCAP, demonstrou gerar ´arvores robustas e fi´eis ao padr˜ao de
treinamento, levando ent˜ao a obten¸c˜ao de resultados satisfat´orios.