Utilização de inteligência artificial - (Redes neurais artificiais) no gerenciamento da produção de frangos de corte

Este estudo objetivou demonstrar que é possível explicar os fenômenos que ocorrem na criação de frangos de corte através de redes neurais artificiais. A estatística descritiva e a diferença entre as médias das variáveis dos dados iniciais foram calculadas com o programa computacional SigmaStat® Statistical Software para Windows 2.03. Foi utilizada uma série histórica de dados de produção de frangos de corte, obtidos nos anos de 2001 e 2002, fornecidos por uma Integração Avícola do Rio Grande do Sul, contendo informações de 1.516 criadores com lotes alojados em 2001 e 889 criadores com lotes alojados em 2002. Nos arquivos estavam registrados, para cada lote, suas variáveis de produção, tais como número do lote, data do alojamento, data do abate, idade ao abate, número de pintos alojados, quilogramas de ração consumidos, quilogramas de frangos produzidos, número de aves abatidas, custo do frango produzido, mortalidade, peso médio, ganho de peso diário, índice de conversão alimentar, índice de eficiência, quilogramas líquido de frangos, quilogramas de ração inicial, quilogramas de ração crescimento, quilogramas de ração abate, além de outros. Para a construção das redes neurais artificiais foi utilizado o programa computacional NeuroShell®Predictor, desenvolvido pela Ward Systems Group. Ao programa foi identificado as variáveis escolhidas como “entradas” para o cálculo do modelo preditivo e a variável de “saída” aquela a ser predita. Para o treinamento das redes foram usados 1.000 criadores do banco de dados do alojamento de frangos de corte de 2001. Os restantes 516 criadores de 2001 e todos os 889 criadores de 2002 serviram para a validação das predições, os quais não participaram da etapa de aprendizagem, sendo totalmente desconhecidos pelo programa. Foram gerados 20 modelos na fase de treinamento das redes neurais artificiais, com distintos parâmetros de produção ou variáveis (saídas). Em todos estes modelos, as redes neurais artificiais geradas foram bem ajustadas apresentando sempre, um Coeficiente de Determinação Múltipla (R²) elevado e o menor Quadrado Médio do Erro (QME). Ressalta-se que o R² perfeito é 1 e um coeficiente muito bom deve estar próximo de 1. Todos os 20 modelos, quando validados com os 516 lotes de 2001 e com 889 de 2002, apresentaram também Coeficientes de Determinação Múltipla (R²) elevados e muito próximos de 1, além de apresentarem o Quadrado Médio do Erro (QME) e Erro Médio reduzidos. Foi comprovado não haver diferenças significativas entre as médias dos valores preditos e as médias dos valores reais, em todas as validações efetuadas nos lotes abatidos em 2001 e em 2002, quando aplicados os 20 modelos de redes neurais gerados. Como conclusão, as redes neurais artificiais foram capazes de explicar os fenômenos envolvidos com a produção industrial de frangos de corte. A técnica oferece critérios objetivos, gerados cientificamente, que embasarão as decisões dos responsáveis pela produção industrial de frangos de corte.Também permite realizar simulações e medir a contribuição de cada variável no fenômeno em estudo.

Controle em tempo real de robôs através de redes IP

Com o intuito de utilizar uma rede com protocolo IP para a implementação de malhas fechadas de controle, este trabalho propõe-se a realizar um estudo da operação de um sistema de controle dinâmico distribuído, comparando-o com a operação de um sistema de controle local convencional. Em geral, a decisão de projetar uma arquitetura de controle distribuído é feita baseada na simplicidade, na redução dos custos e confiabilidade; portanto, um diferencial bastante importante é a utilização da rede IP. O objetivo de uma rede de controle não é transmitir dados digitais, mas dados analógicos amostrados. Assim, métricas usuais em redes de computadores, como quantidade de dados e taxa de transferências, tornam-se secundárias em uma rede de controle. São propostas técnicas para tratar os pacotes que sofrem atrasos e recuperar o desempenho do sistema de controle através da rede IP. A chave para este método é realizar a estimação do conteúdo dos pacotes que sofrem atrasos com base no modelo dinâmico do sistema, mantendo o sistema com um nível adequado de desempenho. O sistema considerado é o controle de um manipulador antropomórfico com dois braços e uma cabeça de visão estéreo totalizando 18 juntas. Os resultados obtidos mostram que se pode recuperar boa parte do desempenho do sistema.

Classificação de sinais de voz utilizando a transformada Wavelet Packet e redes neurais artificiais

Este trabalho apresenta um sistema de classificação de voz disfônica utilizando a Transformada Wavelet Packet (WPT) e o algoritmo Best Basis (BBA) como redutor de dimensionalidade e seis Redes Neurais Artificiais (ANN) atuando como um conjunto de sistemas denominados “especialistas”. O banco de vozes utilizado está separado em seis grupos de acordo com as similaridades patológicas (onde o 6o grupo é o dos pacientes com voz normal). O conjunto de seis ANN foi treinado, com cada rede especializando-se em um determinado grupo. A base de decomposição utilizada na WPT foi a Symlet 5 e a função custo utilizada na Best Basis Tree (BBT) gerada com o BBA, foi a entropia de Shannon. Cada ANN é alimentada pelos valores de entropia dos nós da BBT. O sistema apresentou uma taxa de sucesso de 87,5%, 95,31%, 87,5%, 100%, 96,87% e 89,06% para os grupos 1 ao 6 respectivamente, utilizando o método de Validação Cruzada Múltipla (MCV). O poder de generalização foi medido utilizando o método de MCV com a variação Leave-One-Out (LOO), obtendo erros em média de 38.52%, apontando a necessidade de aumentar o banco de vozes disponível.

Gestão estratégica de custos em empresas de terceirização de serviços de instalação e manutenção de redes de telecomunicações

Este trabalho identifica as principais características e relevância do setor de serviços no cenário econômico brasileiro, discutindo a importância do desenvolvimento dos sistemas gerenciais, em especial aqueles dedicados ao gerenciamento estratégico dos custos e da cadeia de valor. Para o desenvolvimento do tema discute-se inicialmente as características do setor de serviços e os principais métodos de acumulação de custos e a partir deste referencial teórico é apresentada, em estudo de caso, a realidade de um importante grupo empresarial e a necessidade de revisão de seus modelos gerenciais no que se refere a metodologia utilizada e suas deficiências. Aplica-se, no desenvolvimento deste estudo de caso, os conceitos da gestão estratégica de custos e conclui-se que para a manutenção de diferenciais competitivos sustentáveis é indispensável construir um sistema adequado de custeio, servindo como referencial o sistema de custos baseado em atividades.

Análise e estimativa de desempenho de redes profibus

Durante a evolução da comunicação, diversos fatores contribuíram para melhorar a qualidade dos sistemas computacionais (Hardware e Software) em um ambiente industrial, onde o fator desempenho é um dos pontos importantes a ser considerado em um projeto de automação industrial. Nos últimos vinte anos, surgiram diversas propostas de padronização de protocolos para automação industrial e aplicações de tempo real, cada qual com características e tempos de resposta diferentes. Um estudo detalhado sobre as características técnicas de controle de tempo é de extrema importância, visto que esses sistemas, muitas vezes são implementados em situações de missão crítica, nas quais o tempo de resposta é um fator crucial para a aplicação. Nesta dissertação, apresentamos as etapas de evolução das técnicas de controle de acesso ao barramento, culminando inicialmente com o surgimento da proposta do protocolo FIELDBUS e em seguida com a proposta alemã, o PROFIBUS. O principal objetivo deste trabalho é propor um modelo analítico para a realização de avaliação de desempenho em uma rede PROFIBUS. O trabalho apresenta uma descrição das características funcionais do protocolo, bem como uma descrição detalhada dos tempos de controle utilizado pelo protocolo para controle e supervisão da rede. Uma descrição dos experimentos e o cruzamento dos dados obtidos na simulação com os dados obtidos através do modelo analítico demonstram a razão pela qual os modelos analíticos é uma ferramenta de extrema importância devido a sua agilidade em estimar o desempenho de uma rede PROFIBUS. Palavras-chave: Avaliação de desempenho, automação industrial, redes de campo, protocolos.

Problemas de coordenação das redes de cooperação : um estudo de caso da Redefort do município de Rio Grande

A análise desenvolvida neste trabalho centra-se no estudo das redes de cooperação de mercados varejistas de gêneros alimentícios, sendo um estudo de caso da Redefort de mercados no município de Rio Grande. A hipótese é que existem potenciais problemas de coordenação que afetam o funcionamento e o desempenho da Redefort como um todo e, conseqüentemente, das empresas a ela associadas. O trabalho aborda as redes de cooperação como uma alternativa de estratégia empresarial. O estudo acerca da ação de grupos, do comportamento dos indivíduos e das relações de confiança entre os mesmos, fundamenta o referencial teórico que sustenta a análise dos problemas de coordenação na Redefort. As entrevistas realizadas com os empresários associados a Redefort revelam que alguns dos problemas de coordenação identificados são efetivamente observados na rede de Rio Grande, enquanto outros permanecem apenas como risco potencial. Com base neste levantamento de dados são apresentados os problemas de coordenação, suas causas e os possíveis caminhos para soluciona-los.

"Entre se quiser, saia se puder" : os percursos dos jovens pelas redes sociais e a internação psiquiátrica

Esta dissertação problematiza a internação psiquiátrica de jovens, tomando-a não a partir de uma perspectiva psicopatológica individual, mas de uma dimensão subjetivo-social contemporânea, representada pelos percursos desses jovens pelas chamadas redes sociais. A presente pesquisa tem como campo empírico o Centro Integrado de Atenção Psicossocial para crianças e adolescentes (CIAPS) do Hospital Psiquiátrico São Pedro (HPSP), na cidade de Porto Alegre/Brasil. Também fazem parte do campo investigativo o Fórum Técnico Macrometropolitano de Saúde Mental (FTMSM), o Serviço de Admissão e Triagem (SAT) do HPSP e o II Seminário Internacional de Justiça Terapêutica. O objetivo do estudo é investigar como se produz a internação psiquiátrica, tendo como foco de visibilidade desta produção o percurso dos jovens pelas chamadas redes sociais. Para tanto, como metodologia, foram realizadas oficinas com os jovens que estavam em atendimento sob regime de internação no CIAPS/HPSP. Contudo, para que a discussão não se restringisse à perspectiva dos jovens, ampliou-se o campo empírico para as instituições referidas com o intuito de problematizar-se as acepções de rede para os serviços em saúde mental envolvidos nos percursos juvenis. Percebeu-se uma recorrência no modo de funcionamento da “rede”, acarretando na produção de um certo perfil dos jovens que internam, como pobreza sócio-econômica e uso de drogas. Outro aspecto importante diz respeito ao papel da ordem judicial nos encaminhamentos à internação, que por vezes obedece tanto a uma lógica de punição aos jovens e dos serviços, como também de estratégia de acesso aos serviços de saúde.

O poder nas redes de economia solidária

Este estudo analisa a relação entre poder e solidariedade em redes de economia solidária através da observação de como tais redes distribuem o poder, já que sua pretensão organizacional é opor-se ao modelo hierárquico e assimétrico. O argumento de que o poder permeia as relações sociais, a ponto de se tornar elemento estrutural dessa relação, incita um debate crítico com a teoria sistêmica que compreende o poder como mecanismo funcional na análise social. Nossa perspectiva teórica parte do pressuposto de que a realidade social é resultado da ação do poder. Michel Foucault (1926-1984) argumenta que o poder se materializa a partir de categorias operacionais como a disciplina, mas recorrer a estas categorias não significa aceitar somente a face repressiva do poder. Segundo o autor, o poder deve ser analisado pela sua característica produtiva, na medida em que movimenta suas “máquinas”, “molda corpos” e cria sujeitos disciplinados e dispostos a assumir e executar suas estratégias. Estes dois atributos do poder são fundamentais para a percepção do nosso objeto empírico. Com efeito, as redes atuam na perspectiva da articulação de diferentes atores para o seu empoderamento mútuo. Nesta articulação o poder emerge como disciplinador, subjugando, submetendo e enquadrando seus integrantes às normas da rede, além de colocar em circulação os interesses e estratégias entre seus diferentes segmentos. Neste sentido, mais do que entender o poder “das” redes de economia solidária, nos interessa discutir o “como” do seu exercício e entender como o poder organiza as relações sociais em redes de economia solidária. As categorias que permitem a análise de uma relação de poder são a diferenciação interna e os objetivos dos integrantes da rede, os meios e recursos disponíveis para exercício do poder, a possibilidade de representação da rede e o domínio de processos burocráticos. A estas categorias somam-se a análise da especificidade da instituição, seu discurso, trajetória e estrutura, o grau de racionalização dos discursos disciplinares, as formas de organização dos indivíduos no espaço de abrangência da rede, o controle sobre o tempo, a vigilância exercida e o registro contínuo do conhecimento sobre os integrantes da rede. Além disto, procuramos observar a prática do olhar hierárquico, da sanção normalizadora e do exame, como efeitos visíveis do poder disciplinar.

Representações reduzidas por redes neurais com aprendizado local não-supervisionado sobre campos receptivos restritos

Algoritmos ótimos na extração de componentes principais com aprendizado não-supervisionado em redes neurais de múltiplos neurônios de saída são não-locais, ou seja, as modificações em uma dada sinapse entre dois neurônios dependem também da atividade de outros neurônios. Esta rede ótima extrairá as principais componentes dos dados e submetidos à sua primeira camada. As principais componentes são as projeções destes vetores nos autovalores máximos da matriz de correlação Gij = (eiej), onde a média (-) é sobre a distribuição de e. Existem fortes evidências indicando que sinapses biológicas só se modificam via regras locais, como por exemplo a regra de Hebb. Mas se aplicarmos regras locais numa rede com múltiplas saídas, todos os neurônios da saída serão equivalentes e darão respostas redundantes. A rede será bastante ineficiente. Um modo de contornar este problema é através da restrição dos campos receptivos dos neurônios de saída. Se cada neurônio acessar diferentes partes dos estímulos de entrada, a redundância diminui significativamente. Em contrapartida, ao mesmo tempo que a redundância diminui, também diminui a informação contida em cada neurônio; assim, devemos balancear os dois efeitos otimizando o campo receptivo. O valor ótimo, em geral, depende da natureza dos estímulos, sua estatística, e também do ruído intrínseco à rede. Objetivamos com este trabalho determinar a estrutura ótima de campos receptivos com aprendizado não-supervisionado para uma rede neural de uma camada em diversas condições medindo seu desempenho a partir de técnicas de reconstrução.

Redes neurais aplicadas ao reconhecimento de regiões promotoras na família Mycoplasmataceae

Este trabalho apresenta o estudo, investigação e realização de experimentos práticos, empregados na resolução do problema de reconhecimento de regiões promotoras em organismos da família Mycoplasmataceae. A partir disso, é proposta uma metodologia para a solução deste problema baseada nas Redes Neurais Artificiais. Os promotores são considerados trechos de uma seqüência de DNA que antecedem um gene, podem ser tratados como marcadores de uma seqüência de letras que sinalizam a uma determinada enzima um ponto de ligação. A posição onde se situa o promotor antecede o ponto de início do processo de transcrição, onde uma seqüência de DNA é transformada em um RNA mensageiro e, este potencialmente, em uma proteína. As Redes Neurais Artificiais representam modelos computacionais, inspirados no funcionamento de neurônios biológicos, empregadas com sucesso como classificadores de padrões. O funcionamento básico das Redes Neurais está ligado ao ajuste de parâmetros que descrevem um modelo representacional. Uma revisão bibliográfica de trabalhos relacionados, que empregam a metodologia de Redes Neurais ao problema proposto, demonstrou a sua viabilidade. Entretanto, os dados relativos à família Mycoplasmataceae apresentam determinadas particularidades de difícil compreensão e caracterização, num espaço restrito de amostras comprovadas. Desta forma, esta tese relata vários experimentos desenvolvidos, que buscam estratégias para explorar o conteúdo de seqüências de DNA, relativas à presença de promotores. O texto apresenta a discussão de seis experimentos e a contribuição de cada um para consolidação de um framework que agrega soluções robustas consideradas adequadas à solução do problema em questão.

Localização de faltas de alta impedância em sistemas de distribuição de energia : uma metodologia baseada em redes neurais artificiais

O presente trabalho apresenta uma nova metodologia de localização de faltas em sistemas de distribuição de energia. O esquema proposto é capaz de obter uma estimativa precisa da localização tanto de faltas sólidas e lineares quanto de faltas de alta impedância. Esta última classe de faltas representa um grande problema para as concessionárias distribuidoras de energia elétrica, uma vez que seus efeitos nem sempre são detectados pelos dispositivos de proteção utilizados. Os algoritmos de localização de faltas normalmente presentes em relés de proteção digitais são formulados para faltas sólidas ou com baixa resistência de falta. Sendo assim, sua aplicação para localização de faltas de alta impedância resulta em estimativas errôneas da distância de falta. A metodologia proposta visa superar esta deficiência dos algoritmos de localização tradicionais através da criação de um algoritmo baseado em redes neurais artificiais que poderá ser adicionado como uma rotina adicional de um relé de proteção digital. O esquema proposto utiliza dados oscilográficos pré e pós-falta que são processados de modo que sua localização possa ser estimada através de um conjunto de características extraídas dos sinais de tensão e corrente. Este conjunto de características é classificado pelas redes neurais artificiais de cuja saída resulta um valor relativo a distância de falta. Além da metodologia proposta, duas metodologias para localização de faltas foram implementadas, possibilitando a obtenção de resultados comparativos. Os dados de falta necessários foram obtidos através de centenas de simulações computacionais de um modelo de alimentador radial de distribuição. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade do uso da metodologia proposta para localização de faltas em sistemas de distribuição de energia, especialmente faltas de alta impedância.

Redes de mapas acoplados em sistemas biológicos de reação-difusão

Em modelos em que a distribuição espacial da população não é con- siderada, isto é, quando se supõe que haja uma homogeneidade espacial, e se estuda a evolução temporal do sistema, há uma única variável independente: o tempo. Caso a população seja constituída de duas espécies, do tipo parasitóide-hospedeiro, e a variável independente tempo for considerada discreta, teremos um sistema de equações a diferenças, como por exemplo o modelo de Nicholson-Bailey cujas soluções são apresentadas neste trabalho. Populações espacialmente distribuídas, em um espaço de natureza discreta, juntamente com a dinâmica vital em tempo discreto, têm o seu comportamento estudado através de redes de mapas acoplados. Após estudar o modelo de Hassell (dinâmica vital de Nicholson-Bailey com movimentação por difusão) e o modelo planta-herbívoro com movimentação por taxia, deduzimos e simulamos um modelo incluindo movimentação por taxia, difusão e convecção. É também apresentado neste trabalho, um paralelo entre estes modelos de redes de mapas acoplados e aqueles com as equações diferenciais correspondentes.