Investigação sobre métodos para redução de dimensionalidade dos dados em imagens hiperespectrais

Os recentes avanços na tecnologia de sensores tem disponibilizado imagens em alta dimensionalidade para fins de sensoriamento Remoto. Análise e interpretação dos dados provenientes desta nova geração de sensores apresenta novas possibilidades e também novos desafios. Neste contexto,um dos maiores desafios consiste na estimação dos parâmetros em um classificador estatístico utilizando-se um número limitado de amostras de treinamento.Neste estudo,propõe-se uma nova metodologia de extração de feições para a redução da dimensionalidadedos dados em imagens hiperespectrais. Essa metodologia proposta é de fácil implementação e também eficiente do ponto de vista computacional.A hipótese básica consiste em assumir que a curva de resposta espectral do pixel, definida no espaço espectral, pelos contadores digitais (CD's) das bandas espectrais disponíveis, pode ser substituída por um número menor de estatísticas, descrevendo as principais característicasda resposta espectral dos pixels. Espera-se que este procedimento possa ser realizado sem uma perda significativa de informação. Os CD's em cada banda espectral são utilizados para o cálculo de um número reduzido de estatísticas que os substituirão no classificador. Propõe-se que toda a curva seja particionada em segmentos, cada segmento sendo então representado pela respectiva média e variância dos CD's. Propõem-se três algoritmos para segmentação da curva de resposta espectral dos pixels. O primeiro utiliza um procedimento muito simples. Utilizam-se segmentos de comprimento constante, isto é, não se faz nenhuma tentativa para ajustar o comprimento de cada segmento às características da curva espectral considerada. Os outros dois implementam um método que permite comprimentos variáveis para cada segmento,onde o comprimentodos segmentos ao longo da curva de resposta espectral é ajustado seqüencialmente.Um inconveniente neste procedimento está ligado ao fato de que uma vez selecionadauma partição, esta não pode ser alterada, tornando os algoritmos sub-ótimos. Realizam-se experimentos com um classificador paramétrico utilizando-se uma imagem do sensor AVIRIS. Obtiveram-se resultados animadores em termos de acurácia da classificação,sugerindo a eficácia dos algoritmos propostos.

Método de orientação à modelagem de dados mensurados em proporção

A implementação de técnicas estatísticas, como modelos de regressão, permite conhecer os efeitos dos fatores sobre a característica de qualidade de um produto, contribuindo na melhoria da qualidade de produtos e processos. O objetivo desta dissertação consiste em elaborar um método que oriente à modelagem de dados mensurados em proporção, levando em consideração a classificação das variáveis dependentes e independentes, com enfoque no Modelo de Regressão Beta e no Modelo de Quaseverossimilhança. O método é ilustrado com um estudo em uma empresa curtidora da região do Vale do Rio dos Sinos no Rio Grande do Sul. A modelagem realizada neste estudo referiuse a proporção de produtos refugados no processo de produção por erro de classificação. Os Modelos de Regressão Beta e de Quase-verossimilhança apresentaram bom ajuste e mostraram-se adequados na modelagem da proporção de produtos por erros de classificação. Esses modelos podem ser estendidos a todos os processos industriais que envolvam a produção de produtos não conformes às especificações de fabricação (defeituosos). O método elaborado apresentou facilidade de entendimento e clareza dos passos para a escolha dos modelos de regressão usados na modelagem de dados mensurados em proporção.

Tendências e ciclos comuns entre consumo e renda e a importância relativa dos choques permanentes e transitórios : uma análise dos dados agregados brasileiros

Neste trabalho buscamos evidências, para o caso brasileiro, da Hipótese da Renda Permanente. Primeiro, investigamos a existência de tendências e ciclos comuns entre as séries de consumo e renda per capita. Então, usando o resultado de co-movimentos entre as variáveis decompomos cada série em tendência e ciclo, através dos modelos de componentes não observados de Harvey (1989). Por fim, usando os modelos de vetores autorregressivos, decompomos a variância dos erros de previsão, seguindo a metodologia de Blanchard e Quah (1989), com o objetivo de avaliarmos a importância relativa dos choques permanentes e transitórios para as variações do consumo. Os resultados apontam que as inovações permanentes são responsáveis pela maior parte das variações no consumo. Este resultado embora rejeite a Hipótese da Renda Permanente, indica que o consumo responde pouco a variações transitórias na renda, ou seja, os choques temporários têm pouca importância para o consumo.

Papel da proteína cinase C (PKC) no processamento de memórias aversivas e espaciais

Vários resultados na literatura fornecem fortes evidências de que o processamento de memórias requerem a participação da proteína cinase C (PKC) em estruturas sabidamente necessárias para este processamento, como o hipocampo, a amígdala basolateral (ABL) e o córtex parietal posterior (CPP). Neste trabalho mostramos que o inibidor seletivo das isoformas cálcio-dependentes da PKC, Go 6976, produz um efeito amnésico dosedependente sobre a consolidação de memória espacial de longa duração em ratos submetidos ao treino no labirinto aquático de Morris (LAM), quando infundido na região CA1 do hipocampo dorsal 15 minutos pré-treino, imediatamente pós-treino ou 15 minutos pré-teste para esta tarefa, sem alterar a atividade locomotora dos animais. Ainda na tarefa do LAM, o Go 6976 também apresentou este efeito amnésico sobre a reconsolidação de memórias espaciais de longa duração recentes e antigas, bem como sobre a consolidação da memória espacial de longa duração relativa ao treino reverso no LAM, mas não teve efeito sobre a memória espacial de curta duração nem sobre a extinção da memória espacial de longa duração. Já na tarefa de esquiva inibitória (EI) o Go 6976 produziu um efeito amnésico quando infundido na ABL imediatamente ou 30 minutos pós-treino, ou no CPP 270 ou 360 minutos pós-treino, enquanto o inibidor não-seletivo das isoformas da PKC, Go 7874, produziu os mesmos efeitos, exceto por, no CPP, causar amnésia quando infundido 180 ao invés de 270 minutos pós-treino. Estes resultados indicam que as PKCs, sobretudo as cálcio-dependentes, são importantes para o processamento de memórias espaciais e aversivas, apresentando na consolidação de memórias aversivas distintos tempos críticos de ativação em diferentes estruturas cerebrais, e sendo necessárias para a aquisição, consolidação, evocação e reconsolidação de memórias espaciais.

Modelos de simulação espacial de efeitos de pastejo em vegetação campestre

O principal objetivo da tese foi desenvolver um modelo matemático computacional espacialmente explícito, de autômatos celulares (CA), capaz de simular a dinâmica de vegetação campestre sob pastejo, descrita por tipos funcionais de plantas (PFTs), ao invés de espécies. Com dados obtidos a campo, utilizou-se um método recursivo de identificação politética de PFTs a partir de atributos morfológicos das plantas, de forma a expressar máxima correlação com diversidade de espécies. A alternância entre condições experimentais de exposição e exclusão de pastejo permitiu produzir variação em padrões espaciais e temporais da composição da vegetação descrita por esses PFTs. A seguir buscou-se modelar a dinâmica da vegetação. Assumiu-se que a dinâmica da vegetação, embora complexa, pudesse ser simulada a partir de mecanismos relativamente simples incorporados a um modelo CA formado por uma grade de células (comunidades). Cada célula tem uma dada composição de PFTs a qual se altera a cada passo no tempo conforme a composição da própria célula e da vizinhança e matrizes de transição determinadas empiricamente com os dados experimentais. A dinâmica simulada da composição de comunidades excluídas do pastejo mostrou determinismo no sentido de um PFT único, característico daquelas comunidades. A mesma tendência não foi observada nas simulações de comunidades sempre pastejadas. Os resultados indicam uma razoável concordância entre a dinâmica simulada e real, para as comunidades excluídas; e uma discordância para as comunidades sempre pastejadas. Sugere-se que diferenças no arranjo espacial inicial das comunidades motivam falhas do modelo sob pastejo. O Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), na França, vem desenvolvendo um modelo simulador multi-agente espacializado como objetivo de representar realisticamente o manejo da vegetação campestre natural sob diferentes regimes de pastejo. Ele foi concebido como uma ferramenta de pesquisa para explorar o comportamento animal em pastagens heterogêneas Nesse modelo implícito e determinístico, uma definição funcional de três diferentes comunidades vegetais foi introduzida objetivando simular a dinâmica de pastagens multi-espécies. Isto foi feito pela intercambio de parâmetros do modelo com atributos funcionais da comunidade. Do ponto vista conceptual o modelo apresentou boa resposta e parece adequado para simular a dinâmica de uma vegetação campestre por atributos funcionais. O modelo apresentou um bom ajuste aos dados experimentais para alto nível de utilização, mas não tão bom para médio e baixo nível de pastejo, ou seja, comunidades vegetais mais heterogêneas. Reforça-se a idéia de que mais modelos que levem em conta a estrutura horizontal da vegetação são necessários.

Diabetes e estrutura ventricular esquerda em afro-americanos : questões metodológicas em esudos epidemiológicos e dados do estudo ERIC (The Atherosclerosis Risk in Communities

Hipertrofia ventricular esquerda é um importante fator de risco em doença cardiovascular e pode ser responsável por parte do elevado risco cardiovascular associado a diabetes. Apesar de que o estresse hemodinâmico seja classicamente indicado como causa da injúria miocárdica que leva ao remodelamento, a injúria associada aos fatores neuro-humorais e a sinalização celular através da ativação imuno-inflamatória também desempenham um papel, acompanhando os mecanismos recentemente descritos na síndrome metabólica, particularmente na obesidade, onde a ativação do sistema imune inato leva a uma resposta inadequada crônica mediada por citocinas em diversos sistemas corpóreos. A ecocardiografia tem sido usada para identificar anormalidades da estrutura cardíaca, porém, variações metodológicas e os diversos ajustes para os determinantes da massa ventricular como idade, sexo, tamanho corporal e outros correlatos clínicos são motivo de debate, assim como a definição dos estados de anormalidade, tanto para hipertrofia ventricular esquerda, como para outras medidas da estrutura ventricular. Em uma amostra populacional de 1479 Afro- Americanos do Estudo ARIC, investigamos de forma estratificada e multivariada as associações independentes entre diabetes e as alterações estruturais do ventrículo esquerdo, definidas por hipertrofia ventricular, aumento da espessura relativa e padrões geométricos anormais. Encontramos prevalências elevadas dea alterações estruturais nos indivíduos com diabetes. Diabetes associou-se com hipertrofia ventricular em ambos os sexos e com espessura parietal aumentada e padrões geométricos anormais nas mulheres. Na maior parte dos modelos, as associações com diabetes foram minimizadas com os ajustes para obesidade, sugerindo que o impacto da obesidade sobre as alterações estruturais vistas em diabetes pode ser mediado por fatores outros do que a hiperglicemia. Essas novas evidências estão em sintonia com o conhecimento contemporâneo descrito.

Padrões espaciais e temporais da comunidade de invertebrados bentônicos no estuário Tramandaí-Armazém, RS, e a resposta da macro e meiofauna a um derrame experimental de óleo bruto

A distribuição espaço-temporal dos invertebrados bentônicos, no estuário Tramandaí-Armazém, localizado no Litoral Norte do Rio Grande do Sul, Brasil, foi analisada em três sub-ambientes: laguna Armazém (3 áreas amostrais), laguna Tramandaí (3 áreas amostrais) e Canal de ligação com o Oceano Atlântico (1 área amostral). Na laguna Tramandaí, ocorre um aporte de água doce pelo rio Tramandaí, na laguna Armazém, ocorre a entrada mais freqüente da cunha salina e no Canal verifica-se uma maior influência do Oceano Atlântico. No ARTIGO I, foram analisados os organismos da meiofauna, obtidos a partir de amostragens sazonais em 2000. Em cada área foram tomadas seis amostras, até a profundidade de 5 cm no interior do sedimento, com um corer de 2,7cm de diâmetro. Nematoda foi o grupo taxonômico dominante em todos os ambientes. As análises uni e multivariadas mostraram que a estrutura da meiofauna na laguna Armazém, caracterizada pelas densidades mais elevadas, difere significativamente dos demais ambientes amostrados. A similaridade das amostras coletadas na laguna Tramandaí e no Canal ocorreu em quase todas as estações, com exceção da primavera. Picos de densidade da meiofauna foram encontrados no verão. Os resultados sugerem que os fatores abióticos, como salinidade, hidrodinâmica e temperatura, são importantes condicionantes desta variabilidade espaço-temporal detectada. No ARTIGO II, detalhou-se a identificação de Nematoda, em gênero, e sua classificação em grupo trófico. As análises multivariadas mostraram que a associação de Nematoda é distinta entre os três ambientes analisados. Os atributos densidade, diversidade e riqueza de gêneros foram significativamente mais elevados na laguna Armazém. Nesta laguna, os nematódeos comedores de epistrato e de bactérias foram os dominantes, enquanto que no Canal e Tramandaí prevaleceram os comedores de depósito e predadores facultativos. Uma variabilidade temporal foi detectada tanto para os gêneros, como para os grupos tróficos, com densidades mais elevadas no verão. A identificação de Nematoda e de seu comportamento alimentar mostraram que além da salinidade, hidrodinâmica e temperatura, a disponibilidade de alimento e a forma como está disponível, determinam a estrutura desta associação. No ARTIGO III, foi analisada a distribuição espaço-temporal da macrofauna, a partir de amostragens sazonais entre o outono de 2002 e o verão de 2003. Em cada área foram obtidas 6 amostras com um corer de 10cm de diâmetro enterrado até a profundidade de 20 cm no interior do sedimento. No Canal, a comunidade da macrofauna, foi caracterizada pelas menores densidades e riqueza específica, em todas as estações do ano. Diferente do verificado para Nematoda, a estrutura da macrofauna, encontrada na laguna Armazém e laguna Tramandaí foi similar. Este resultado se deve a baixa riqueza específica da macrofauna e a dominância de espécies oportunistas. Em situações de maior oferta de alimento, oriunda da decomposição de detritos (no inverno) e ao aparecimento da macrófita Ruppia maritima (na primavera), observou-se uma diferenciação da estrutura da macrofauna encontrada na laguna Armazém da laguna Tramandaí. Na laguna Armazém densidades mais elevadas ocorreram no inverno, nos demais ambientes não foram constatadas diferenças significativas entre as estações. Provavelmente as características geomorfológicas do estuário e a hidrodinâmica atuante promovam uma instabilidade em todo o estuário, que para a macrofauna se sobrepõem às diferenças ambientais encontradas entre as lagunas. No ARTIGO IV, avaliou-se a macro e meiofauna, frente a um derrame experimental de óleo, através de análises univariadas. No experimento foram considerados dois fatores: tratamento (controle, corer sem óleo, corer com óleo) e tempo (4 e 9 horas após a adição do óleo). Cada tratamento constou de cinco réplicas, nos dois períodos de coleta. Não foram detectados efeitos do óleo sobre a macrofauna, no tempo de 4 horas e 9 horas de exposição. Para a meiofauna e gêneros de Nematoda, não foram encontradas variações significativas de densidade, com exceção do gênero Theristus, que apresentou um maior número de organismos mortos na presença do óleo.

Sistema de aquisição de dados geoposicionado aplicado à medição da resistência ao corte do solo

Neste trabalho, a literatura (estado da arte) sobre Agricultura de Precisão é revisada. Um equipamento para a aquisição de dados foi desenvolvido, foi feita uma descrição detalhada do mesmo e são apresentados os testes de campo para sua validação.

Condomínios horizontais fechados : avaliação de desempenho interno e impacto físico-espacial no espaço urbano

Este estudo tem como tema os condomínios horizontais fechados, tipologia habitacional que constitui atualmente uma grande fatia do mercado imobiliário brasileiro. O problema de pesquisa reside na satisfação dos moradores em relação ao ambiente interno dos condomínios, o que contribui para sua expansão e legitimação, e na forma que eles interferem na qualidade do ambiente construído. Assim, é objetivo avaliar o desempenho interno dos condomínios horizontais fechados no que tange ao preenchimento das expectativas de seus usuários e o impacto físico-espacial que causam no espaço urbano. Para tal, são selecionados três condomínios horizontais fechados de médio porte, localizados em zonas de tecido urbano consolidado de Porto Alegre, compostos por sobrados dispostos em fita, circundados por barreiras funcionais e visuais (muros), e habitados por população de classe alta. Para comparação, é selecionada uma sub-área (rua) nas proximidades de cada condomínio investigado, com características físico-espaciais similares às adjacentes aos condomínios, porém constituída por edificações tradicionais. Como método de coleta de dados são utilizadas técnicas da área de pesquisa ‘Ambiente Comportamento’: questionários, mapas mentais, observações de comportamento e de traços físicos, levantamentos físicos detalhados, e levantamentos de arquivo, como desenhos e demais dados coletados junto a órgãos públicos, incluindo o registro da ocorrência de crimes. Além da análise estatística não paramétrica dos dados quantitativos e da análise dos dados qualitativos, quanto ao seu significado e freqüência, é procedida a análise compositiva dos condomínios selecionados e sua relação com o espaço urbano, assim como a análise sintática das linhas representativas das ruas mais e menos integradas Os principais resultados demonstram que os condomínios horizontais fechados tendem a produzir ambientes residenciais que repercutem positivamente na satisfação de seus moradores, atendendo às suas expectativas. Assim, pode-se dizer que possuem bom desempenho interno, e que os pontos positivos centram-se em seu interior. Por outro lado, os condomínios investigados são usualmente percebidos como estruturas monótonas, o que repercute negativamente para a aparência das ruas que conformam. Ainda, a inexistência de conexões físicas entre o espaço público e o privado, tende a favorecer a ocorrência de determinados tipos de crimes, aumentar o sentimento de insegurança, além de diminuir a intensidade e simplificar o tipo de uso dos espaços públicos. Assim, os condomínios horizontais fechados tendem a impactar negativamente o espaço urbano

Importância dos dados quantitativos na interpretação da cintilografia renal dinâmica com Tc99m-MAG3 e diurético na suspeita de obstrução do trato urinário

Parâmetros renais quantitativos como depuração de Tc99m-MAG3, captação relativa, razão 20 minutos/máximo, razão 20 minutos/2-3 minutos, tempo de atividade máxima e tempo de eliminação decorrido até metade da atividade inicial são freqüentemente obtidos com a cintilografia renal dinâmica com Tc99m-MAG3 e diurético. No entanto, em raras situações estes parâmetros foram testados para avaliar sua utilidade clínica. O objetivo deste estudo foi avaliar se o fornecimento de dados qualitativos (curvas e imagens) e quantitativos a médicos nuclearistas com diferentes graus de experiência e treinamento melhora a acurácia diagnóstica da interpretação da cintilografia renal dinâmica com Tc99m-MAG3 e diurético quando comparada à interpretação do estudo baseada somente nos dados qualitativos. Métodos: Uma equipe de três especialistas em medicina nuclear renal revisou as cintilografias renais completas com Tc99m-MAG3 de 108 pacientes e classificou o estado funcional de cada rim em uma escala de 5 pontos (0 = definitivamente normal, 1 = provavelmente normal, 2 = equívoco, 3 = provavelmente anormal, 4 = definitivamente anormal). Cada rim foi avaliado para a presença ou ausência de obstrução em uma escala similar. O escore final dos especialistas se baseou em unanimidade ou maioria; se houvesse desacordo ≥ 2 pontos entre 2 especialistas, o escore final era determinado por uma leitura de consenso. O escore dos especialistas foi usado como padrão-ouro. Quatro grupos de 3 médicos com diferentes níveis de experiência e treinamento em medicina nuclear revisou cada um os 108 estudos (imagens e curvas) e classificou-os em uma escala de 5 pontos em relação à função e obstrução. Após um período de pelo menos uma semana, eles revisaram as mesmas 108 cintilografias em ordem randomizada com a adição dos dados quantitativos e novamente as classificou de acordo com uma escala de 5 pontos. Os escores dos médicos foram comparados ao padrão-ouro. A concordância dos médicos nuclearistas em relação ao consenso dos especialistas foi calculada através do coeficiente kappa ponderado. Resultados: Duzentos e dez rins foram avaliados. O coeficiente kappa ponderado entre os especialistas mostrou uma concordância excelente para função e obstrução. Para a avaliação de função, o kappa ponderado melhorou com a adição de dados quantitativos em todos os grupos, sendo mais evidente para os grupos 3 e 4. Com e sem dados quantitativos, o grupo mais experiente apresentou um valor de kappa ponderado mais elevado do que os grupos com menos experiência. Para a questão de obstrução, os dados quantitativos não melhoraram o desempenho dos médicos experientes (grupos 1 e 2), ao passo que melhoraram o desempenho geral dos médicos menos experientes (grupos 3 e 4). Conclusão: Dados quantitativos não auxiliaram em casos de diagnósticos complexos como obstrução quando o médico que estava interpretando não tinha experiência com o protocolo e com o uso de variáveis quantitativas. Para a avaliação de obstrução, houve uma variabilidade de 15 a 25% na interpretação, dependendo do médico que estava avaliando a cintilografia. Para os diagnósticos menos complexos, como função, os dados quantitativos melhoraram o desempenho dos médicos. Enfim, a análise do kappa ponderado mostrou, principalmente, que existe ainda uma diferença substancial entre a interpretação dos especialistas e a interpretação dos médicos nuclearistas com maior e menor experiência.

Atividades de aquisição de dados no laboratório de física em cursos de tecnologia

No presente trabalho é proposto um conjunto de atividades de aquisição de dados para um laboratório didático de Física, no contexto de ensino tecnológico de escolas técnicas. São construídas rotinas de programação com a ferramenta Visual Basic for Applications (VBA), incorporadas em planilhas Excel, sendo a aquisição de dados através da porta de joystick da placa de som do microcomputador. As atividades propostas envolvem especialmente experimentos no campo da mecânica, no qual são investigados o sistema massa-mola, pêndulo simples e movimento de rotação de um pião. A metodologia proposta para estas atividades é embasada na teórica construtivista de Vygotsky. O material foi aplicado e avaliado em uma oficina oferecida para alunos de cursos superiores de tecnologia (Automação Industrial e Manutenção Industrial e Sistemas de Informação) do CEFET/PR, unidade sudoeste do Paraná em 2005. O produto educacional deste trabalho consiste em um texto de apoio sobre medidas físicas e erros e sobre o uso da linguagem VBA em sistemas de aquisição de dados com a placa de som do microcomputador, e rotinas incorporadas a planilhas Excel que permitem a aquisição automática dos dados trabalhados nas atividades experimentais. No texto de apoio, também são sugeridas atividades para os alunos. As planilhas Excel (incluindo as macros VBA) constam o CD-ROM anexo a este trabalho, e estão disponibilizadas na web.

Participação, territorialização e identidade na periferia de Porto Alegre: estudo de caso comparativo no Bairro Lomba do Pinheiro

Esse trabalho enfoca a carência de infra-estrutura e de equipamentos urbanos, bem como a irregularidade fundiária no bairro Lomba do Pinheiro. Essas questões se desenrolam em um contexto de renovação e adequação da ordem jurídica referente à política urbana e adoção, por parte da Prefeitura Municipal de Porto Alegre, de mecanismos de gestão democrática, como o Orçamento Participativo. Buscamos enfocar a participação na Associação de Moradores e no Orçamento Participativo como sendo uma prática sócio-espacial que aproxima os moradores da possibilidade de obtenção de infra-estrutura, equipamentos urbanos e recursos para a regularização fundiária. Destacamos as perspectivas de mudanças no contexto urbano a partir da implementação de uma política urbana, segundo a Constituição de 1988, regulamentada através do Estatuto da Cidade, o qual tem por objetivo o pleno desenvolvimento das funções sociais da cidade e a garantia do bem-estar de seus habitantes. Consideramos, também, o pioneirismo de Porto Alegre ao construir, a partir de 1989, a experiência do Orçamento Participativo como prática de gestão democrática da cidade. Desenvolveu-se, a partir desse contexto, um estudo comparativo entre três vilas irregulares em um bairro periférico de Porto Alegre, denominado Lomba do Pinheiro A escolha das vilas pesquisadas levou em conta as diferentes origens, os instrumentos de mediação e regularização a serem aplicados e os graus de mobilização dos moradores, a fim de refletir a riqueza de experiências existentes na periferia urbana. Tendo por objetivo analisar as dinâmicas sócio-espaciais em cada um dos lugares e levando-se em conta que existem distintos níveis de participação, destacamos a idéia de que a participação se aprende e se pratica, mas ela depende das relações estabelecidas no cotidiano de cada vila. Tais relações, portanto, influenciam na organização do grupo de moradores e na busca por soluções. As semelhanças e as diferenças entre as vilas foram observadas através dos dados sócio-econômicos levantados em campo, dos arranjos espaciais, das identidades individuais e coletivas e nos vínculos territoriais construídos ao longo da história naquele lugar.