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.

Distribuição espaço-temporal das larvas de peixe e sua relação à hidrodinâmica e à qualidade da água no entorno das ilhas do Combu e Murucutu, Belém - PA

No intuito de suprir a carência de informações sobre a comunidade ictioplanctônica da região amazônica, o presente trabalho procurou investigar as variações espaciais e temporais de densidade, diversidade e dos estágios ontogênicos das larvas de peixe, além disso, visou relacionar essas informações à qualidade ambiental da água e às características hidrodinâmicas dos cursos amostrados. As amostragens foram realizadas em outubro/2008, janeiro, abril e julho/2009 de acordo com os períodos climáticos que caracterizam a região. As capturas foram realizadas nos cursos hídricos que margeiam as ilhas do Combu e Murucutu, ou seja, nas águas do rio Guamá, do canal do Benedito e do furo da Paciência, o qual separa as duas ilhas. As larvas foram capturadas através de arrastos superficiais na coluna de água, com uma rede de plâncton cônico-cilíndrica de malha 330 μm, com 0,5 m de diâmetro e 2,5 m de comprimento. Em paralelo a captura das larvas, foram realizadas amostragens superficiais da água para análise de sua qualidade, assim como, foram coletados dados referentes à hidrodinâmica. A análise dos dados consistiu na aplicação das técnicas univariadas (ANOVA) e multivariadas (ACP; RDA). A comunidade de larvas de peixe representada por 4.983 indivíduos que se distribuíram entre as famílias Clupeidae, Engraulidae, Sciaenidae, Carangidae, Tetraodontidae e Hemiramphidae. As famílias Engraulidae e Clupeidae foram dominantes, seguidos pela família Sciaenidae. O pico larval, assim como, a maior densidade do estágio de pré-flexão, ocorreram em outubro/2008, mês incluso na estação seca, o que indica um período de desova na área. No furo da Paciência as larvas foram mais abundantes na extremidade Norte, devido ao maior fluxo de água oriunda do rio Guamá. Além disso, o furo da Paciência que diferiu em termos de densidade larval, representou um local de maior proteção às larvas de peixe, por concentrar a maior quantidade de indivíduos, sobretudo no mês de outubro/2008. Na área Leste do rio Guamá as larvas também foram abundantes, provavelmente por representar uma área menos agitada que a área Oeste. Entre todos os parâmetros analisados, os hidrodinâmicos foram os que apresentaram melhores associações com a comunidade ictioplanctônica. Não houve variação espacial dos estágios ontogênicos durante os quatro meses amostrados, porém ocorreu uma ocupação diferenciada ao nível taxonômico no mês de outubro/2008. Quanto à diversidade e a densidade larval, estas foram consideradas baixas, o que pode estar relacionado à grande influência das águas fluviais na área de estudo. A qualidade de água no entorno das ilhas Combu e Murucutu não representou um fator limitante para as larvas de peixe, portanto o impacto antrópico na área pode ser considerado um fator que ainda não está afetando a desova dos peixes. A dinâmica do fluxo de água no furo da Paciência permitiu definir que existe uma restrição quanto ao transporte de larvas de peixe entre o rio Guamá e o canal do Benedito.

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 pesca comercial dos tucunarés Cichla Spp. (Peciformes, Cichlidae) no Reservatório da UHE-Tucuruí, Rio Tocantins, PA

A pesca na Amazônia se destaca entre as regiões brasileiras pela riqueza de espécies exploradas, quantidade de pescado capturado e dependência da população a esta atividade. Este estudo descreve a pesca comercial dos “tucunarés” Cichla spp. no Baixo Rio Tocantins-PA, norte do Brasil, na área de influência da UHE-Tucuruí, com ênfase no reservatório. O estudo foi dividido em 2 capítulos. O primeiro descreve a pesca em relação às artes de pesca, estratégia dos pescadores, ambientes explorados, sazonalidade e o manejo local segundo a percepção dos pescadores. Ainda neste capítulo, foram analisados o conhecimento local dos pescadores, a classificação etnobiológica dos “tucunarés”, e aspectos sócio-econômicos e ecológicos envolvidos. Foram realizadas entrevistas com os pescadores e observações diretas em campo. A pesca dos “tucunarés” no lago da usina tem grande importância na vida sócio-econômica desses pescadores, e se caracteriza como principal fonte de renda. A pesca ocorre em locais específicos e utiliza métodos e equipamentos rudimentares. Segundo os pescadores, a produção é influenciada por variáveis ambientais e pelo uso da rede de emalhar, a qual afasta os “tucunarés” dos ambientes de pesca. O uso do espaço é o principal conflito entre os pescadores. As relações sociais no sistema de parceria e a presença do atravessador diminuem a rentabilidade da pesca para o pescador. Os pescadores possuem conhecimento consistente sobre a ecologia dos “tucunarés”. O seu sistema de classificação reconhece três etnoespécies, duas das quais, constituem uma única espécie científica. No capítulo II, são analisados dados de captura dos “tucunarés” coletados pela ELETRONORTE de 1997 a 2003 e a unidade de esforço de pesca mais adequada para os dados. A captura foi analisada por porto, arte de pesca, tipo de embarcação, área de pesca e ciclo de enchente do rio. Os dados demonstram que as frotas dos diferentes municípios possuem características próprias e exploram as áreas de pesca mais próximas. Os maiores níveis de captura são encontrados nos períodos que o nível do rio está subindo ou descendo, sendo a pesca com “caniço”, responsável pela maior parte da captura. As canoas são as embarcações mais utilizadas. Os dados demonstram que a pesca dos “tucunarés” é mais importante nos municípios e áreas de pesca localizados no lago da usina. A CPUE só apresenta comportamento estatístico adequado quando analisada por área de pesca e as unidades de esforço mais adequadas são números de pescadores e de dias de pesca após sofrerem transformação logarítmica.

Etnoconhecimento do peixe-boi amazônico (Trichechus inunguis): uso tradicional por ribeirinhos na Reserva Extrativista Tapajós Arapiuns e Floresta Nacional do Tapajós, Pará

A atividade de caça é praticada por populações rurais da Amazônia, sendo utilizada tanto para fins de subsistência, como comercial. Esta prática faz com que o amazônida adquira conhecimento sobre o ambiente e as espécies autóctones, interagindo de forma direta com a natureza. O peixe-boi amazônico (Trichechus inunguis) é um animal tradicionalmente utilizado por ribeirinhos, mesmo estando protegido por Lei desde 1967. Diante do exposto, este trabalho teve dois objetivos principais: 1- analisar o uso do peixe-boi amazônico na Reserva Extrativista Tapajós Arapiuns (RESEX T/A) e na Floresta Nacional do Tapajós (FLONA do Tapajós), segundo o conhecimento dos ribeirinhos; 2- caracterizar o nível de organização social das comunidades como forma de identificar a viabilidade para a implantação de alternativas sustentáveis de produção animal. Para isso realizaram-se duas expedições às margens dos rios Tapajós (2002) e rio Arapiuns (2003) (Pará - Brasil) nos limites das Unidades de Conservação (UCs) citadas acima. Foram utilizados questionários pré-elaborados e realizadas 189 entrevistas. A atividade principal dos ribeirinhos entrevistados na duas UCs foi a agricultura (n=103 ribeirinhos). Segundo os relatos, são avistados um ou dois peixes-boi, durante a época de cheia e neste mesmo período a fêmea é vista com o filhote. Este animal é visto tanto no rio Tapajós (41,57%, n= 74) como nos lagos da região (47,19%, n= 84), diferente do que foi observado nas comunidades do rio Arapiuns cujos relatos indicam um avistamento maior no rio (56,56%, n=56) do que nos lagos (30,3%, n=30). Quarenta e nove ribeirinhos das UCs estudadas admitiram já terem caçado o peixe-boi, sendo que somente na RESEX T/A 46,34% (n= 19) caçaram para subsistência, enquanto que na FLONA do Tapajós 50% (n= 4) dos casos foi para o comércio e 37,5% (n= 3) foi para a subsistência. Mas é oportuno ressaltar que o número de caçadores da FLONA do Tapajós (n=8) foi pequeno para se afirmar um padrão de uso do T. inunguis. Nestas UCs 92,59% (n= 175) dos caçadores sabiam da proibição da caça. Sendo que em 46,33% (n= 101) das respostas esta informação foi obtida por meio do IBAMA. Em relação aos utensílios de caça, o arpão foi o mais utilizado. O uso mais comum foi como alimento, sendo identificado no animal três tipos diferentes de carne, de acordo com a visão dos ribeirinhos. Na medicina tradicional a banha foi empregada sobretudo nos casos de reumatismo 22,75% (n= 43). As UCs possuem juntas aproximadamente 26 mil habitantes, oferecer alternativas sustentáveis de alimento, trabalho e renda poderiam melhorar a realidade adversa das comunidades. Há um histórico de luta pelo direito a terra e melhoria da qualidade de vida nas UCs, 86,77% das comunidades da RESEX T/A fazem parte de associações, e na FLONA do Tapajós 68%. Em ambas houveram experiências com projetos comunitários, embora existam ainda limitações em algumas comunidades, como a falta de assistência técnica contínua e de maior engajamento por parte dos moradores, estes fatores representam uma limitação importante para a implementação de atividades produtivas dentro do contexto do desenvolvimento sustentável.

Reprodução, treinamento alimentar e larvicultura do peixe folha, Monocirrhus polyacanthus (Heckel, 1840) (Polycentridae, perciformes) em laboratório

O peixe folha está presente em toda a bacia amazônica, e é frequentemente explorado pelo comércio de peixe ornamental. Há diminuição do seu estoque devido à pesca ornamental. Informações são escassas sobre sua biologia de forma que estas seriam úteis para seu cultivo e poderão favorecer a inclusão social dos pescadores ornamentais amazônicos e diminuição da pesca extrativista. Como é, de forma geral, muito difícil obter estas informações por observações realizadas diretamente na natureza, uma alternativa viável é realizar tal estudo por meio de experimentos controlados em laboratório. Assim este trabalho visou gerar informações a respeito da reprodução, do treinamento alimentar e da larvicultura, utilizando diferente condutividade e substrato para reprodução e desova, diferentes formas de substituição do alimento vivo para o inerte, diferentes concentrações de alimento vivo em diferente densidade de estocagem do peixe folha, bem como submetendo estes a substâncias dita profiláticas. Assim foi possível saber que o uso de água com condutividade baixa (osmose reversa) tem um importante papel na reprodução do peixe estudado. Que uso de larvas de peixe congelada como alimento inerte no treinamento alimentar do peixe folha proporciona melhores taxas de ganhos de peso e comprimento quando comparado aos demais alimentos testados. Que tipo de alimento fornecido para larvas de peixe folha, independente da densidade de estocagem, neste período de desenvolvimento, interferiu no desempenho produtivo, sem influenciar os parâmetros de qualidade de água, sendo que o alimento vivo, Moina minuta, apresentou melhores resultados de ganho de peso, crescimento, fator de condição relativo e sobrevivência. O extrato aquoso de Terminalia catappa e azul de metileno são as substâncias estuda mais recomendadas para larvicultura desta espécie. Embora o uso do sal por 5 dia também possa ser recomendado.

Sociabilidades no Mercado de Peixe do Ver-o-Peso durante o Círio de Nazaré

Esta dissertação pretende analisar alguns aspectos das práticas realizadas pelos peixeiros, balanceiros e geleiros, do Ver-o-Peso através das sociabilidades por eles exercidas. Partindo do pressuposto que as práticas sociais são responsáveis pelos significados ou ressignificações dos espaços, o Ver-o-Peso o mais antigo espaço comercial da cidade de Belém, se apresenta cotidianamente como um lugar de expressiva atividade de trabalho, porém, eventualmente, é também um espaço de lazer para os que nele diariamente trabalham. A partir da Festa que é realizada durante o Círio de Nazaré em Belém, como forma de render honrarias a Santa, Nossa Senhora de Nazaré, será interpretado à luz de uma abordagem antropológica, o lado lúdico existente no Ver-o-Peso. Para realização da análise foram realizadas observação direta e entrevistas junto àqueles trabalhadores que trabalham com a comercialização do pescado no Ver-o-Peso, mais precisamente no Mercado de Ferro (ou de Peixe), e que são responsáveis pela realização da Festa.

Pesque-solte: pesca repetitiva, variáveis hematológicas e parasitismo no peixe híbrido tambacu

O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta hematológica e parasitológica de tambacus (Colossoma macropomum x Piaractus mesopotamicus) submetidos ao estresse de captura e a diferentes densidades de estocagem, em sistema de pesque-solte. Foram utilizados 210 peixes com peso médio inicial de 785,33±152,02 g e comprimento total médio de 34,43±2,21 cm, mantidos em viveiros escavados e divididos em três grupos: sem pesca e baixa densidade (G1), com pesca e baixa densidade (G2), e com pesca e alta densidade (G3). Não houve diferença significativa entre os valores médios da concentração de hemoglobina, do número de eritrócitos, da contagem diferencial de leucócitos e da glicose. Os peixes do grupo G3 apresentaram número maior de parasitos e trombócitos, e menor ganho de peso e hematócrito. A atividade de pesque-solte, aliada à alta densidade de estocagem, pode prejudicar o equilíbrio orgânico e o desempenho zootécnico, o que favorece a parasitose.