Estudo de algoritmos para classificação de séries temporais: uma aplicação em qualidade de energia elétrica

Aborda a classificação automática de faltas do tipo curto-circuito em linhas de transmissão. A maioria dos sistemas de transmissão possuem três fases (A, B e C). Por exemplo, um curto-circuito entre as fases A e B pode ser identicado como uma falta\AB". Considerando a possibilidade de um curto-circuito com a fase terra (T), a tarefa ao longo desse trabalho de classificar uma série temporal em uma das 11 faltas possíveis: AT, BT, CT, AB, AC, BC, ABC, ABT, ACT, BCT, ABCT. Estas faltas são responsáveis pela maioria dos distúrbios no sistema elétrico. Cada curto-circuito é representado por uma seqüência (série temporal) e ambos os tipos de classificação, on-line (para cada curto segmento extraído do sinal) e off-line (leva em consideração toda a seqüência), são investigados. Para evitar a atual falta de dados rotulados, o simulador Alternative Transient Program (ATP) é usado para criar uma base de dados rotulada e disponibilizada em domínio público. Alguns trabalhos na literatura não fazem distinção entre as faltas ABC e ABCT. Assim, resultados distinguindo esse dois tipos de faltas adotando técnicas de pré-processamento, diferentes front ends (por exemplo wavelets) e algoritmos de aprendizado (árvores de decisão e redes neurais) são apresentados. O custo computacional estimado durante o estágio de teste de alguns classificadores é investigado e a escolha dos parâmetros dos classificadores é feita a partir de uma seleção automática de modelo. Os resultados obtidos indicam que as árvores de decisão e as redes neurais apresentam melhores resultados quando comparados aos outros classificadores.

Detecção, classificação e quantificação automática de variações de tensão de curta duração para aplicação em análise de pós-operação em sistemas de energia elétrica

A análise de ocorrências no sistema de energia elétrica é de fundamento mportância para uma operação segura, e para manter a qualidade da energia elétrica lornecida aos consumidores. As concessionárias do setor de energia elétrica usam equipamentos, chamados registradores de perturbação (RP's), para monitora diagnosticar problemas nos sistemas elétrico e de proteção. As formas de onda normalmente analisadas nos centros de operação das concessionárias, são aquelas geradas por eventos que quase sempre causam a aocrtul je linhas devido a operação dos relés comandados pelos dispositivos de proteção .Contudo, uma grande quantidade de registros armazenados que podem conte informações importantes sobre o comportamento e desempenho do sistema elétricl jeixa de ser analisada. O objetivo desse trabalho é usar os dados disponíveis nos centros de ontrole, operação das concessionárias de energia elétrica obtidos pelos RP's, para classificar e quantificar de forma automática sinais que caracterizem problemas de qualidade da energia, quanto a variações de tensão de curta duração: afundamentos, elevações e interrupções. O método proposto usa a transformada wavelet para obter um vetor característico para as tensões das fases A, B e C, e uma rede neural probabilística para classificação. Os sinais classificados como apresentando variações de curta duração são quantilicados quanto a duração e amplitude, usando-se as propriedades da análise nultiresolução da decomposição do sinal. Esses parâmetros, então, irão formar uma Jase de dados onde procedimentos de análise estatística podem ser usados para gerar relatórios com as características da qualidade da energia. Os resultados obtidos com a metodologia proposta para um sistema real são também apresentados.

Classificação fonética utilizando Boosting e SVM

Para compor um sistema de Reconhecimento Automático de Voz, pode ser utilizada uma tarefa chamada Classificação Fonética, onde a partir de uma amostra de voz decide-se qual fonema foi emitido por um interlocutor. Para facilitar a classificação e realçar as características mais marcantes dos fonemas, normalmente, as amostras de voz são pré- processadas através de um fronl-en'L Um fron:-end, geralmente, extrai um conjunto de parâmetros para cada amostra de voz. Após este processamento, estes parâmetros são insendos em um algoritmo classificador que (já devidamente treinado) procurará decidir qual o fonema emitido. Existe uma tendência de que quanto maior a quantidade de parâmetros utilizados no sistema, melhor será a taxa de acertos na classificação. A contrapartida para esta tendência é o maior custo computacional envolvido. A técnica de Seleção de Parâmetros tem como função mostrar quais os parâmetros mais relevantes (ou mais utilizados) em uma tarefa de classificação, possibilitando, assim, descobrir quais os parâmetros redundantes, que trazem pouca (ou nenhuma) contribuição à tarefa de classificação. A proposta deste trabalho é aplicar o classificador SVM à classificação fonética, utilizando a base de dados TIMIT, e descobrir os parâmetros mais relevantes na classificação, aplicando a técnica Boosting de Seleção de Parâmetros.

Aplicação de redes neurais artificiais na classificação de padrões filogeográficos com base na variabilidade genômica do DNA mitocondrial

Historicamente, o processo de formação das populações da Amazônia, assim como de todo território brasileiro, envolveu três grupos étnicos principais: o ameríndio, o europeu e o africano. Como conseqüência, estas populações possuem em geral constituição miscigenada do ponto de vista social e biológico. Desde o final do século passado, estudos do DNA mitocondrial (mtDNA) tem sido desenvolvidos com o propósito de estimar a mistura interétnica presente nestas populações. Para isto, é de fundamental importância a classificação de uma determinada linhagem de mtDNA em um dos mais de 250 haplogrupos/subclados propostos na literatura. Com o objetivo de desenvolver um sistema automatizado, preciso e acurado de classificação de seqüências (linhagens) de mtDNA, o presente trabalhou lançou mão da técnica de Redes Neurais Artificiais (RNA’s) tendo como base os estudos de filogeografia. Para esta classificação, foram desenvolvidas quatro redes neurais artificiais diretas, com múltiplas camadas e algoritmo de aprendizagem de retropropagação. As entradas de cada rede equivalem às posições nucleotídicas polimórficas da região hipervariável do DNA mitocondrial, as quais retornam como saída a classificação específica de cada linhagem. Posterior ao treinamento, todas as redes apresentaram índices de acerto de 100%, demonstrando que a técnica de Rede Neural Artificial pode ser utilizada, com êxito, na classificação de padrões filogeográficos com base no DNA mitocondrial.

Um método para classificação de imagens de satélite usando Transformada Cosseno Discreta com detecção e remoção de nuvens e sombras

Apresenta-se nesta dissertação a proposta de um algoritmo supervisionado de classificação de imagens de sensoreamento remoto, composto de três etapas: remoção ou suavização de nuvens, segmentação e classificação.O método de remoção de nuvens usa filtragem homomórfica para tratar as obstruções causadas pela presença de nuvens suaves e o método Inpainting para remover ou suavizar a preseça de sombras e nuvens densas. Para as etapas de segmentação e classificação é proposto um método baseado na energia AC dos coeficientes da Transformada Cosseno Discreta (DCT). O modo de classificação adotado é do tipo supervisionado. Para avaliar o algioritmo foi usado um banco de 14 imagens captadas por vários sensores, das quais 12 possuem algum tipo de obstrução. Para avaliar a etapa de remoção ou suavização de nuvens e sombras são usados a razão sinal-ruído de pico (PSNR) e o coeficiente Kappa. Nessa fase, vários filtros passa-altas foram comparados para a escolha do mais eficiente. A segmentação das imagens é avaliada pelo método da coincidência entre bordas (EBC) e a classificação é avaliada pela medida da entropia relativa e do erro médio quadrático (MSE). Tão importante quanto as métricas, as imagens resultantes são apresentadas de forma a permitir a avaliação subjetiva por comparação visual. Os resultados mostram a eficiência do algoritmo proposto, principalmente quando comparado ao software Spring, distribuído pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

Supressão de interferência em sistemas de banda ultra larga e classificação automática de modulação

Esta tese apresenta duas contribuições distintas na área de sistemas de comunicações sem fi o. Primeiro, é apresentada uma formulação analítica para a análise de desempenho de sistemas utilizando multiplexação multibanda por divisão ortogonal na frequência (MB-OFDM, do inglês Multi-Band Orthogonal Frequency-Division Multiplexing ) com um ltro notch para mitigar a interferência em banda estreita causada por outros sistemas que operam dentro da faixa de frequências alocada para sistemas UWB. Em seguida, um novo front end para classificação automática de modulações com o uso de aprendizado discriminativo é proposto. Esse front end pode ser utilizado por qualquer classi cador discriminativo e consiste em ordenar magnitude e fase do símbolos recebidos. Os resultados obtidos pelo classi cador proposto mostraram-se competitivos com outros algoritmos já existentes na literatura.

Classificação automática de cobertura vegetal em imagens aéreas e orbitais para uso em planejamento energético

Neste trabalho é apresentado um modelo de redes neurais que será utilizado como ferramenta para uso no planejamento energético e na construção de cenários energéticos através da identificação e agrupamento de pixels representativos de classes de água, vegetação e antropização no entorno do reservatório de Tucuruí, Estado do Pará (bacia do rio Tocantins). Para o estudo, foram utilizadas fotografias aéreas ortorretificadas e um recorte da imagem do satélite Landsat, ambos obtidos em agosto de 2001 e classificados utilizando a métrica da mínima distância no software Matlab 7.3.0 (Matrix Laboratory - software de matemática aplicada) e no Arcview 3.2a (programa de Sistemas de Informações Geográficas). Para classificação da área no Matlab, foram utilizadas redes neurais competitivas, mais especificamente as redes de Kohonen que são caracterizadas por realizar um mapeamento de um espaço de dimensão n (número de entradas) para um espaço de dimensão m (número de saídas). Os resultados obtidos no classificador utilizando rede neural e no classificador do Arcview foram semelhantes, mas houve uma divergência no que diz respeito à imagem de alta e média resolução que pode ser justificada pelo fato de que a imagem de alta resolução espacial ocasiona muita variação espectral em algumas feições, gerando dificuldades nas classificações. Esse classificador automático é uma ferramenta importante para identificar oportunidades e potenciais a serem desenvolvidos na construção de cenários energéticos programados. Os resultados deste trabalho confirmam que a imagem de média resolução ainda é a mais indicada para resolver a maioria dos problemas que envolvem identificação de cobertura do solo para utilização em planejamento energético.

Classificação de dados utilizando algoritmos genéticos e lógica difusa

Várias das técnicas tradicionais de Mineração de Dados têm sido aplicadas com êxito e outras esbarram em limitações, tanto no desempenho como na qualidade do conhecimento gerado. Pesquisas recentes têm demonstrado que as técnicas na área de IA, tais como Algoritmo Genético (AG) e Lógica Difusa (LD), podem ser utilizadas com sucesso. Nesta pesquisa o interesse é revisar algumas abordagens que utilizam AG em combinação com LD de forma híbrida para realizar busca em espaços grandes e complexos. Este trabalho apresenta o Algoritmo Genético (AG), utilizando Lógica Difusa, para a codificação, avaliação e reprodução dos cromossomos, buscando classificar dados através de regras extraídas de maneira automática com a evolução dos cromossomos. A Lógica Difusa é utilizada para deixar as regras mais claras e próximas da linguagem humana, utilizando representações lingüísticas para identificar dados contínuos.

Classificação multivariada de ervas medicinais da Região Amazônica e suas infusões de acordo com sua composição mineral

ABSTRACT: In this study, the mineral composition of leaves and teas of medicinal plants was evaluated. Ca, Cu, Fe, Mg, Mn e Zn were determined in the samples using flame atomic absorption spectrometry. Principal component analysis was applied to discriminate the samples studied. The samples were divided within the 2 groups according to their mineral composition. Copper and iron were the variables that contributed most to the separation of the samples followed by Ca, Mg, Mn and Zn. The information in the principal component analysis was confirmed by the dendrogram obtained by hierarchical cluster analysis.

A ciência na imprensa paraense em 130 anos: um estudo de três grandes jornais diários

Esta dissertação se constitui em um estudo exploratório para reconhecimento de cenário sobre a cobertura de temas científicos em jornais do Pará, por isso, nossa atenção se voltou para a análise de três importantes jornais diários paraenses ao longo de 130 anos: A Província do Pará (1876-2002), Folha do Norte (1896-1974) e O Liberal (1946-atual). Para selecionar os textos sobre ciência desses periódicos, investigamos as edições de janeiro e julho de dez em dez anos de cada jornal, desde 1876 até 2006. Foram feitas adaptações no protocolo da Rede Ibero-Americana de Monitoramento e Capacitação em Jornalismo Científico – voltado para materiais televisivos – para tornar possível a pesquisa em jornais impressos. O protocolo se baseia no método de análise de conteúdo e possibilitou a caracterização e sistematização de informações dos 496 textos encontrados com questões científicas a partir da metodologia escolhida. Identificamos dados como a data de publicação do material, a presença de manchetes e chamadas na primeira página do jornal, o gênero jornalístico dos textos, a área do conhecimento predominante, os recursos visuais utilizados, os enquadramentos, a contextualização das questões científicas, as explicações de termos científicos, os benefícios e malefícios e as promessas e riscos da ciência, as controvérsias científicas e não científicas, fontes e vozes, e os locais das pesquisas e dos pesquisadores presentes nos textos selecionados. Os dados evidenciaram que a ciência já era pauta dos jornais paraenses no fim do século XIX, mas ganharam mais espaço a partir da segunda metade do século XX. Houve um grande destaque para as questões científicas relacionadas à saúde, apesar das pesquisas espaciais também terem tido forte presença. Observamos ainda expressiva contextualização e explicações de termos científicos. De forma geral, a ciência foi divulgada a partir do seu lado “positivo”, mostrando os seus benefícios, e com ênfase nas descobertas científicas. Por outro lado, foi dado pouco espaço para a discussão de suas controvérsias. Os recursos visuais também foram raros. As principais fontes e vozes identificadas no corpus foram dos cientistas e instituições de pesquisa e a maioria dos pesquisadores foi constituída por homens. Houve ainda um equilíbrio entre as pesquisas e pesquisadores do Brasil e aqueles de fora do país. A Província do Pará destacou temas da saúde, de forma predominante, mas também das ciências exatas e engenharias e deu espaço diferenciado a fontes e vozes não científicas. A Folha do Norte publicou textos mais longos e com bastante contextualização. Já O Liberal enfatizou questões de medicina e ciências humanas e foi o único periódico que deu mais destaque à pesquisa e aos pesquisadores brasileiros e, em especial, aos paraenses.

Ocultar e preservar: a saga da civilidade em São Luís do Maranhão

A Tese trata da cidade de São Luis do Maranhão no final do século XIX e XX. Analisa aspectos do imaginário sobre a cidade localizada em uma ilha que se percebe integrada ao Continente ao país e à Europa. Discorre sobre a perspectiva de civilização da América a partir do pensamento de Rodó, Fecundo, Manoel Bonfim, Leopoldo Zea e à maneira como os moradores da São Luís buscaram reconhecimento da cidade como detentora de civilidade. Observa como os ludovicenses lidaram com as marcas da escravidão que evidenciavam a barbárie, e segundo o pensamento do século XIX, deveria ser erradicada. Trata do processo que transformou em símbolo de cultura da cidade a manifestação popular, bumba meu boi, antes coisa de bárbaro, condenada ao subúrbio da ilha. Mostra que a preservação presente nas representações dos álbuns de fotografia da cidade é de “fachadas”, mas que permitiu preservar casarões do século XIX, e possibilitou uma nova classificação de São Luís como a quinta cidade brasileira a receber o título de Patrimônio da Humanidade, um retorno, uma nova inserção, um destaque entre as cidades brasileiras. A análise foi realizada a partir de fontes iconográficas, mapas, literatura, e jornais.

Do sertão a backlands: tradução e recepção de Guimarães Rosa em 1963

Esta dissertação tem como objetivo geral investigar a recepção crítica americana de Grande sertão: veredas (1956), logo após a publicação desta, em 1963, e ler as opções tradutórias da primeira tradução de Harriet de Onís (1869-1968) e de James Taylor (1892-1982), e em seguida trechos da segunda tradução americana mais recente, Grand sertão: veredas (2013), de Felipe W. Martinez. Como método utilizado para analisar a recepção crítica americana, destacam-se os estudos hermenêuticos literários de Hans Robert Jauss (1921-1997). Dessa forma, prioriza-se uma discussão com a tradução americana de Grande sertão: veredas, pois pontuam-se alguns trechos da tradução americana que servirão como objeto de análise da tradução, tendo como critério para as escolhas dos trechos relativos ao sertão (backlands), e ao encontro de Riobaldo e Diadorim em O-de-janeiro. Os parâmetros analisados na primeira tradução serão: a perda da poeticidade, os apagamentos, a alternância de nomes e palavras e alguns neologismos. Após a comparações a partir dos parâmetros entre Grande sertão: veredas e The devil to pay in the backlands, visa-se constatar o distanciamento do projeto dos tradutores e do projeto poético de João Guimarães Rosa. Com isso, embasamo-nos nos estudos de tradução de Antoine Berman (1942-1991), Lawrence Venuti (1953) e André Lefevere (1945-1996). Berman considera que a tradução é uma relação, um diálogo e uma abertura para o estrangeiro. Além dos parâmetros que comprovam uma tradução americana etnocêntrica, utilizam-se alguns recortes de periódicos cedidos pelo Instituto de Estudos Brasileiros da Universidade de São Paulo (IEB) num total de 10 textos sobre Guimarães Rosa. Esses recortes de jornais foram escritos em 1963. Por fim, nesta dissertação abordará sobre os posicionamentos dos jornalistas americanos diante da publicação da tradução rosiana de 1963 e a recepção crítica atual da tradução americana segundo Perrone (2000), Armstrong (2001), e Krause (2013).

Busca e classificação sistemática das proteínas oxigenases com ferro não hêmico em plantas

As proteínas oxigenases com ferro não hêmico compartilham um domínio conservado composto por oito histidinas, podem ser encontradas em organismos eucariotos e procariotos, e participam de importantes vias de biossíntese lipídica. Para compreender a relação evolutiva existente entre essas proteínas, foram realizadas análises comparativa e filogenética em procariotos e eucariotos que permitiram uma classificação dessa família, até então inexistente. A busca de seqüências resultou, após a curadoria, em uma coleção de 448 proteínas, pertencentes a 58 organismos previamente selecionados dentro dos principais taxa. O alinhamento múltiplo de seqüências gerado com a ferramenta MAFFT (BLOSUM 62; L-INS-i) mostrou a presença do domínio de histidinas com espaçamento conservado entre os motivos. A classificação das proteínas feita com o software CLANS gerou 28 grupos a partir da similaridade entre pares de seqüências. Dentre esses, 2 contêm seqüências que não tiveram similaridade com proteínas já caracterizadas e 48 seqüências não foram atribuídas a quaisquer dos grupos formados. As seqüências de plantas, representadas por 119 seqüências da coleção, foram distribuídas em 7 grupos correspondentes às funções C4 metilesterol monoxigenase, C5 esterol desaturase, ácido graxo hidroxilase, esfingolipídeo C4 monooxigenase, aldeído decarbonilase, β-caroteno hidroxilase e Acil-ACP desaturase. A análise filogenética, utilizando o método de máxima verossimilhança com a ferramenta PhyML, mostrou a formação de grupos bem definidos e que foram similares aos gerados por CLANS. Esses resultados começam a preencher a lacuna existente até o momento acerca da relação evolutiva e da classificação das oxigenases com ferro não hêmico. Além disso, sugerem que dentro dessa família ainda há proteínas com funções desconhecidas, reforçando a necessidade de realizar mais estudos de caracterização funcional das mesmas.

Comunicação de risco de inundação: uma análise do conteúdo de jornais de cidades paraenses (2009-2010)

Esta dissertação tem como intuito a análise do conteúdo noticioso dos jornais impressos (2009-2010) das cidades paraenses de Santarém e Marabá, que anualmente enfrentam inundações no período do inverno amazônico (de Dezembro a Junho). O objetivo é analisar se há Comunicação de Risco e como o risco é comunicado nos jornais locais no decorrer das etapas da Gestão de Risco. Há efetividade na Comunicação de Risco? Para isso, a metodologia foi pautada na análise do conteúdo, tendo em vista investigar a forma, conteúdo, número e memória midiática do Jornal de Santarém e Baixo Amazonas - JSBA (Santarém) e do Jornal Correio do Tocantins - CT (Marabá), na temporalidade estabelecida. O principal referencial teórico que serviu de base para pesquisa está vinculado aos conceitos de Comunicação de Risco, Análise do Conteúdo e Gestão de Risco, encontrados respectivamente nas obras de Di Giulio (2008), Bardin (2009) e Jungles (2012). Na comparação entre os jornais, observou-se que o JSBA apresentou maior quantidade de publicações e um conteúdo mais informativo do que o JCT, porém, a forma mostrou-se mais consistentes no segundo jornal. Quanto à memória midiática, o Correio do Tocantins apresentou o elemento do “esquecimento midiático”, que caracteriza a ausência de publicações sobre o tema por um longo período, enquanto que o JSBA abordou a temática em quase todos os meses. Logo, constatou-se que em 2009, os jornais faziam a comunicação do risco e não a Comunicação de Risco. Porém, após o evento extremo (inundação) vivido em 2009, no ano posterior, a Comunicação de Risco, que alerta a população antes da ocorrência do desastre, passou a ganhar seus primeiros contornos no Jornal de Santarém e Baixo Amazonas, em detrimento do Jornal Correio do Tocantins, que continuou a apresentar os mesmos resultados.

Eventos extremos de precipitação em Belém-PA: uma revisão de notícias históricas de jornais

Os impactos socioeconômicos dos Eventos Extremos de Precipitação Diária em Belém-Pará foram estudados com base em histórias relatadas nas notícias dos jornais da cidade durante o período de 1987 a 2009. Estes eventos foram caracterizados como extremos por meio da Técnica do Decil. O objetivo foi identificar as consequências e os principais bairros afetados pelos eventos extremos de precipitação diária. Os anos que estiveram sob influência do fenômeno El Niño (La Niña) foram os que apresentaram menor (maior) frequência de Eventos Extremos de Precipitação e de noticias publicadas nos jornais da cidade. A variação mensal mostrou que os Eventos Extremos e as notícias dos jornais foram maiores no período "mais chuvoso" (verão/outono austral). As histórias relatadas nas notícias dos jornais da cidade indicaram que o alagamento das ruas é a principal consequência dos eventos extremos para a cidade de Belém-Pará e os bairros mais afetados são Cremação, Jurunas e Batista Campos. Esses bairros são vizinhos e tem como fator comum a presença da bacia hidrográfica da Travessa Quintino Bocaiúva, a qual apresenta baixa declividade e dificulta o escoamento da água, favorecendo a formação de pontos de alagamentos. Identificou-se que a falta de infraestrutura da cidade é o fator predominante quanto à consequência dos eventos extremos de precipitação diária.