Estratégia de redução de consumo de energia em redes de sensores sem fio heterogêneas utilizando lógica fuzzy

O avanço nas áreas de comunicação sem fio e microeletrônica permite o desenvolvimento de equipamentos micro sensores com capacidade de monitorar grandes regiões. Formadas por milhares de nós sensores, trabalhando de forma colaborativa, as Redes de Sensores sem Fio apresentam severas restrições de energia, devido à capacidade limitada das baterias dos nós que compõem a rede. O consumo de energia pode ser minimizado, permitindo que apenas alguns nós especiais, chamados de Cluster Head, sejam responsáveis por receber os dados dos nós que formam seu cluster e propagar estes dados para um ponto de coleta denominado Estação Base. A escolha do Cluster Head ideal influencia no aumento do período de estabilidade da rede, maximizando seu tempo de vida útil. A proposta, apresentada nesta dissertação, utiliza Lógica Fuzzy e algoritmo k-means com base em informações centralizadas na Estação Base para eleição do Cluster Head ideal em Redes de Sensores sem Fio heterogêneas. Os critérios usados para seleção do Cluster Head são baseados na centralidade do nó, nível de energia e proximidade para a Estação Base. Esta dissertação apresenta as desvantagens de utilização de informações locais para eleição do líder do cluster e a importância do tratamento discriminatório sobre as discrepâncias energéticas dos nós que formam a rede. Esta proposta é comparada com os algoritmos Low Energy Adaptative Clustering Hierarchy (LEACH) e Distributed energy-efficient clustering algorithm for heterogeneous Wireless sensor networks (DEEC). Esta comparação é feita, utilizando o final do período de estabilidade, como também, o tempo de vida útil da rede.

Identificação e estimação de ruído em redes DSL: uma abordagem baseada em inteligência computacional

Este trabalho propõe a utilização de técnicas de inteligência computacional objetivando identificar e estimar a potencia de ruídos em redes Digital Subscriber Line ou Linhas do Assinante Digital (DSL) em tempo real. Uma metodologia baseada no Knowledge Discovery in Databases ou Descobrimento de Conhecimento em Bases de Dados (KDD) para detecção e estimação de ruídos em tempo real, foi utilizada. KDD é aplicado para selecionar, pré-processar e transformar os dados antes da etapa de aplicação dos algoritmos na etapa de mineração de dados. Para identificação dos ruídos o algoritmo tradicional backpropagation baseado em Redes Neurais Artificiais (RNA) é aplicado objetivando identificar o tipo de ruído em predominância durante a coleta das informações do modem do usuário e da central. Enquanto, para estimação o algoritmo de regressão linear e o algoritmo híbrido composto por Fuzzy e regressão linear foram aplicados para estimar a potência em Watts de ruído crosstalk ou diafonia na rede. Os resultados alcançados demonstram que a utilização de algoritmos de inteligência computacional como a RNA são promissores para identificação de ruídos em redes DSL, e que algoritmos como de regressão linear e Fuzzy com regressão linear (FRL) são promissores para a estimação de ruídos em redes DSL.

Distribuição espaço-temporal das larvas de camarões (Decapoda) no estuário do Rio Marapanim, Pará, litoral norte do Brasil

No estuário de Marapanim-PA, pouco conhecimento existe sobre larvas de camarão, organismos de elevada importância ecológica e alguns de grande valor econômico. Com o objetivo de estudar a composição específica, a densidade e a distribuição espaço-temporal destas larvas no estuário em relação aos períodos do ano (seco, transição e chuvoso), zonas do estuário (1, 2 e 3), locais de coleta (A1, A2, A3, B1, B2 e B3) e perfis (A e B), foram realizadas coletas mensais de agosto/06 a julho/07. As amostras biológicas foram obtidas através de arrastos horizontais em cada local de coleta à aproximadamente 0,5 m da superfície da coluna d’água, com auxílio de uma rede de plâncton cônica (abertura de 0,5 m e malha de 200 μm). Também foram colhidos dados abióticos como, temperatura, salinidade e pH da água. No estuário de Marapanim-PA foram encontradas 4.644 larvas de camarão, compreendendo as infra-ordens Penaeidea e Caridea. Dentre as espécies e/ou famílias encontradas, as mais abundantes foram Alpheus estuariensis (302,59 larvas/m3), Palaemonidae (97,05 larvas/m3) e Sergestidae no estádio de elaphocaris (90,47 larvas/m3) , sendo A. estuariensis a mais frequente (76,39%). O período seco apresentou maior densidade, diversidade e riqueza de larvas de camarão. Na análise de agrupamento da densidade mensal das larvas houve a formação de três grupos, ao nível de similaridade de 65%, nos quais A. estuariensis foi dominante, além de ser a espécie que mais contribuiu para a similaridade dentro destes. A diferença entre agrupamentos se deu principalmente devido à densidade das larvas de Sergestidae, Palaemonidae e Xiphopenaeus kroyeri. Entre os fatores abióticos estudados, a salinidade foi o fator que mais influenciou a distribuição espaço-temporal das larvas de camarão no estuário de Marapanim-PA, região importante para o recrutamento dos estádios iniciais do ciclo de vida de algumas espécies.

Controle de qualidade para 3D-vídeo streaming em redes em malha sem fio

Redes em Malha sem Fio ( do inglês Wireless Mesh Networks - WMNs) são previstas serem uma das mais importantes tecnologias sem fio no que se refere ao fornecimento do acesso de última milha em redes multimídia futuras. Elas vão permitir que milhares de usuários fixos e móveis acessem, produzam e compartilhem conteúdo multimídia de forma onipresente. Neste contexto, vídeo 3D está previsto atrair mais e mais o mercado multimídia com a perspectiva de reforçar as aplicações (vídeos de vigilância, controle demissões críticas, entretenimento, etc). No entanto, o desafio de lidar com a largura de banda optante, escassez de recursos e taxas de erros variantes com o tempo destas redes, ilustra a necessidade da transmissão de vídeos 3D mais resistentes a erros. Dessa forma, alternativas como abordagens de Correção Antecipada de Erros (FEC) se tornam necessárias para fornecer a distribuição de aplicações de vídeo para usuários sem fio com garantia de melhor qualidade de serviço (QoS) e Qualidade de Experiência (QoE). Esta dissertação apresenta um mecanismo baseado em FEC com Proteção Desigual de Erros (UEP) para melhorar a transmissão de vídeo 3D em WMNs, aumentando a satisfação do usuário e permitindo uma melhoria do uso dos recursos sem fio. Os benefícios e impactos do mecanismo proposto serão demonstrados usando simulação e a avaliação será realizada através de métricas de QoE objetivas e subjetivas.

Dimorfismo sexual em espécies de macacos-aranha, gênero Ateles É. Geoffroy, 1806 (Atelidae), com distribuição amazônica

O estudo das diferenças sexuais secundárias em macacos-aranha (gênero Ateles É. Geoffroy, 1806) tem apresentado resultados controversos, principalmente em relação ao peso do corpo. Os resultados vão desde positivamente dimórficos, onde os machos são maiores que as fêmeas, até negativamente dimórficos, com fêmeas maiores que os machos. No entanto, sabe-se que o grupo apresenta o menor grau de dimorfismo entre os Atelídeos. Considerando que diferenças sexuais em relação à massa do corpo influenciam diretamente nas medidas cranianas do indivíduo, foram realizadas comparações de 25 medidas cranianas e três medidas corpóreas de três espécies de primatas do gênero Ateles com distribuição amazônica, A. paniscus, A. marginatus e A. chamek. Foram utilizadas amostras de exemplares adultos depositados em três museus brasileiros. Não havia amostras suficientes da espécie A. belzebuth para a realização da análise. Além das análises morfométricas, foi realizada uma comparação etária para o tamanho da faixa de pêlos brancos da face dos exemplares de A. marginatus. As medidas cranianas foram comparadas entre os sexos através de análises multivariadas, (análise de componentes principais-ACP e análise discriminante-AD), enquanto que as medidas do corpo e da mancha frontal foram comparadas através da ANOVA. A espécie A. marginatus não apresentou diferenças sexuais no padrão de distribuição dos pêlos brancos da face, porém o mesmo parece sofrer influência da idade. Para as medidas relacionadas ao corpo, somente as espécies A. paniscus e A. marginatus apresentaram amostras suficientes para a realização das análises estatísticas. Para ambas espécies não foram observadas diferenças entre os sexos, salvo para a do comprimento da cauda de A. paniscus, que se apresentou como negativamente dimórfica. No entanto, esse resultado pode ser reflexo de erros na mensuração dos exemplares no momento da coleta. Para as medidas cranianas e mandibulares, todas as espécies apresentaram poucas variáveis dimórficas, mas em relação ao tamanho do dente canino, as diferenças entre machos e fêmeas foram altamente significativas. Outras medidas que se apresentaram como dimórficas foram aquelas relacionadas ao aparato mastigatório. Considerando que essas estruturas participam diretamente das relações de competição e hierarquia, o baixo grau de dimorfismo sexual associado ao gênero Ateles pode ser resultado do seu sistema social do tipo fissão-fusão. Uma comparação foi realizada com dados de literatura dos chimpanzés que possuem o mesmo sistema de organização social, porém apresentam-se mais dimórficos. Foi verificado que diferenças no modo de forrageamento, organização e utilização do habitat pelas fêmeas podem determinar um crescimento diferenciado em relação aos machos e, consequentemente, ter influência no grau de dimorfismo apresentado por essas espécies. Apesar de ter sido considerado, no presente estudo, como um grupo monomórfico, as diferenças sexuais em Ateles parecem ser mais evidentes na idade subadulta. Portanto, faz-se necessário um estudo ontogenético que realize um melhor refinamento da classe adulta a fim de determinar, aproximadamente, em que período do ciclo de vida desses primatas ocorre essa diferenciação, e quais fatores ecológicos ou comportamentais podem ser associados a essa característica.

Dinâmica populacional do camarão pedra Sicyonia typica (Boeck), 1864) (Penaeoidea: Sicyoniidae) no litoral norte do estado de São Paulo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Distribuição espacial de anuros e lagartos ao longo de gradientes ambientais em uma floresta de terra firme na Amazônia oriental, Pará, Brasil

O presente estudo investigou a relação de comunidades de anuros de serapilheira e lagartos com a área basal de árvores, densidade do sub-bosque, cobertura do dossel e profundidade da serapilheira, a fim de verificar se a distribuição dessa comunidade, assim como de algumas espécies analisadas separadamente, seria determinada por estes fatores ambientais. A amostragem ocorreu entre agosto e novembro de 2007, em uma grade de 25 km² implantada pelo Programa de Pesquisa em Biodiversidade (PPBio) / Amazônia, localizada na Floresta Nacional de Caxiuanã, Pará, Brasil. Duas técnicas de amostragem foram utilizadas: procura ativa diurna e armadilhas de interceptação e queda. No total, foram registrados 892 lagartos e anuros, pertencentes a 27 espécies (15 de anuros e 12 de lagartos). Na coleta ativa foram registradas 12 espécies de anuros (101 indivíduos) e 12 de lagartos (171 indivíduos), enquanto que nas armadilhas de interceptação e queda foram 11 espécies de anuros (327 indivíduos) e 15 de lagartos (293 indivíduos). Não houve relação significativa entre a distribuição das comunidades de anuros e lagartos com as variáveis preditoras, indicando que essas espécies ocorrem ao longo de todos os gradientes ambientais estudados. Apenas os lagartos Coleodactylus amazonicus e Ptychoglossus brevifrontalis apresentaram uma relação entre a sua distribuição e a densidade do sub-bosque e profundidade da serapilheira, respectivamente. Espera-se com este estudo contribuir para o aprimoramento do desenho amostral da herpetofauna do PPBio.

Aves da Floresta Nacional do Tapajós: composição, distribuição ecológica e efeitos da exploração madeireira de baixo impacto

Uma comunidade de aves de sub-bosque foi estudada em floresta de terra firme na Floresta Nacional do Tapajós. Como resultado, a avifauna é caracterizada do ponto de vista ecológico e é apresentada a lista taxonômica das espécies registradas com dados sobre hábitat, microhábitat, abundância, sociabilidade intraespecífica e interespecífica e a dieta de cada espécie. Também foi investigado: 1) a contribuição das clareiras naturais para a diversidade de aves de aves de sub-bosque; 2) o efeito da exploração madeireira de baixo impacto sobre a comunidade de aves de sub-bosque com amostragens antes e depois da exploração; 3) e o efeito da exploração madeireira de baixo impacto em clareira e em sub-bosque. As análises são baseadas em dados quantitativos obtidos com o uso de redes de captura ao longo de cinco anos e desenvolvidas no nível das espécies e de guildas.

Distribuição e ecomorfologia de Neritina zebra (Bruguiere, 1792) (Mollusca: Gastropoda: Neritidae), em um estuário amazônico, Pará, Brasil

O presente estudo avaliou a distribuição de Neritina zebra em um gradiente vertical em afloramentos rochosos e a distribuição entre os afloramentos de rochosos e argilitodo entremarés em um estuário na Amazônia brasileira. Os locais de coletas são caracterizados por águas oligohalinas, sendo localizadas nos distritos dede Icoaraci, Mosqueiro e município de Colares na região costeira do Estado do Pará. Para avaliar a distribuição vertical nos substratos rochosos, os moluscos foram amostrados na faixa inferior e média do mesolitoral. Na faixa inferior do mesolitoral, onde ocorrem os substratos argilito e rocha, estes foram amostrados para verificar seu efeito na distribuição entre os substratos. Em cada tipo de substrato e faixa do entremarés foram amostrados aleatoriamente 22 réplicas utilizando-se um quadrante de 25cm² na estação chuvosa e de estiagem. Análises de Variâncias foram realizadas para testar (1) o efeito da zona do entremarés e (2) o tipo de substrato na densidade de N. zebra. A análise dos resultados da distribuição vertical mostrou que a zona inferior os indivíduos juvenis apresentam maior densidade que a zona média, e um padrão oposto parece ocorrer com espécimes adultos. Quanto à distribuição nos diferentes substratos, os resultados mostraram que existem maiores densidades nos substratos rochosos que nos argilosos para os indivíduos juvenis, mas não foi encontrado um padrão para os indivíduos adultos. Esta variabilidade no padrão de densidades entre os substratos e entre as zonas do entremarés mostrou influência das estações e dos locais de coleta, apresentando Icoaraci com as menores densidades, o que pode estar associado à atividade antrópica naquela localidade.

Desenvolvimento de um sistema de análise de imagem para quantificação do tamanho e distribuição de partículas de desgaste

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estradas, alagados antrópicos, peixes e a fragmentação de redes fluviais em uma paisagem agrícola do Nordeste do Pará

Estradas cruzando riachos (ou igarapés) por estruturas mal planejadas podem ocasionar alagamentos em segmentos do canal à montante do cruzamento, transformando este trecho de um ambiente lótico em um lêntico. O presente trabalho teve como objetivo estudar a diversidade e a estrutura trófica funcional de comunidades de peixes em alagados de origem antrópica na região nordeste do Pará. Estes alagados são formados pelo cruzamento de estradas sobre a rede fluvial, com maiores ou menores impactos sobre sua conectividade hidrológica, assunto que é largamente ignorado em sistemas lóticos neotropicais. Foram amostrados dezoito trechos de canais em sete igarapés nas bacias dos rios Maracanã e Marapanim, sendo seis deles cruzados por estradas, e um não, como referência. Todos igarapés estão localizados na região nordeste do estado do Pará, sendo cinco nos municípios de Igarapé-Açu e Marapanim, inseridos em uma paisagem agrícola, e dois no município de São Francisco do Pará, inseridos em uma matriz florestal. Dos seis igarapés cruzados por estradas, cinco apresentaram a formação de amplas áreas alagadas. Nestes locais, foram selecionados três trechos do sistema fluvial para amostragem de peixes: um à montante do alagamento, um no próprio alagamento e outro à jusante. No igarapé que não apresentava alagamento, selecionou-se, apenas dois trechos: montante e jusante do cruzamento da estrada sobre o canal. Os ambientes selecionados foram amostrados uma vez, entre junho e novembro de 2010, por técnicas de censo visual, em segmentos de 200 metros de extensão. Foram registradas 73 espécies distribuídas em seis ordens, 26 famílias e 63 gêneros. Characiformes (38,4%) e Siluriformes (31,5%) foram as ordens mais representativas em números de espécies. Characidae, com 15 espécies (20,5%), e Cichlidae, com 10 (13,7%) foram as famílias mais representativas em número de espécies. Estas espécies foram organizadas em 18 grupos tróficos funcionais (GTF), formados de acordo com a tática alimentar observada com maior frequência para cada espécie e sua distribuição espacial observada durante as sessões de mergulho ad libitum. Os alagamentos impuseram modificações na estrutura biótica e física dos igarapés. Estes ambientes apresentaram menor número de espécies, maior abundância e menor diversidade de espécies e de GTF em relação aos trechos à jusante e à montante. Os alagamentos apresentaram maior largura, profundidade e temperatura; e menor velocidade e oxigênio de dissolvido quando comparados aos trechos de igarapés à montante e à jusante. O uso da abordagem de grupos tróficos funcionais facilitou na inferência de como o processo de fragmentação da rede fluvial interfere na estrutura da assembleia de peixes estudada.

Padrão de distribuição de assembléias de aves nas florestas de várzea do rio Madeira

A variação da composição de espécies pode ser um reflexo de dois fenômenos: aninhamento, que ocorre quando a assembléia de um local pobre em número de espécies é apenas um subconjunto de uma assembléia mais rica em espécies; e a substituição de espécies, definida pela mudança de espécies entre locais decorrente de diferenças ambientais e restrições tanto espacial, como históricas. A continuidade linear das várzeas e a presença de ilhas fluviais pode facilitar a dispersão das espécies, sugerindo que a distância entre os locais seria o fator mais importante para diferenciar assembléias de aves nas várzeas. O rio Madeira é considerado uma barreira para diversas espécies de aves, especialmente as de subosque, no entanto, não é esperado que aves típicas de ambientes inundáveis tenham sua distribuição limitada por rios. O objetivo deste trabalho é investigar se há variação na composição de espécies de aves que ocupam as florestas de várzea do rio Madeira, mensurando a importância do aninhamento e da substituição de espécies, bem como a influência do ambiente e do espaço sobre o padrão encontrado. Para avaliar se o rio Madeira restringe a distribuição de aves que ocupam a várzea, testamos se há diferença na composição de espécies entre margens opostas. A amostragem de aves foi realizada nas florestas de várzea do rio Madeira, de Agosto à Setembro de 2011, pelo método de censo por Listas de 20 espécies e captura por redes de neblina. Utilizamos a análise de partição da diversidade beta para mensurar a importância do aninhamento e da substituição de espécies, seguida da análise de Mantel Parcial para avaliar o efeito do ambiente e do espaço sobre a variação da composição de espécies. Posteriormente foi realizada uma análise de similaridade para testar a diferença da composição entre margens opostas. A dissimilaridade na composição de espécies de aves foi alta e a substituição de espécies foi predominante na estruturação destas assembléias. O ambiente (representado pela altitude) explicou a maior parte da variação da composição de espécies e não houve efeito do espaço, porém o ambiente se mostrou espacialmente estruturado. Em relação à composição de espécies entre margens opostas, não encontramos diferença significativa. Entretanto, encontramos diferença significativa quando testamos apenas espécies de subosque, mas o mesmo não ocorreu quando selecionamos somente espécies típicas de várzea. As florestas de várzea do rio Madeira abrigam assembléias de aves altamente distintas entre si, o que está associado à substituição de espécies que ocorre no sentido alto-baixo deste rio. A altitude parece ser uma variável importante na variação da composição das espécies. Como previsto, aves de subosque não se distribuem igualmente entre margens opostas do rio Madeira, no entanto, quando se considera apenas espécies típicas de várzea, não parece haver efeito deste rio como barreira, possivelmente por utilizarem ilhas fluviais para acessar ambas as margens.

Substâncias húmicas aquáticas do Rio Negro-AM: influência da sazonalidade nas características estruturais, distribuição de carbono e capacidade de complexação por íons Hg(II) em função do tamanho molecular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Distribuição e dinâmica populacional dos camarões-rosa, Farfantepenaeus brasiliensis (Latreille, 1817) e F. paulensis (Pérez-Farfante, 1967) e do camarão-branco Litopenaeus schmitti (Burkenroad, 1936) (Decapoda: Dendrobranchiata: Penaeidae) no complexo baía-estuário de Santos-São Vicente, São Paulo, Brasil: subsídios científicos para a averiguação do período ideal de defeso

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estrutura das comunidades e biologia populacional da ictiofauna de riachos da microbacia do rio Piracuama na serra da Mantiqueira oriental

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)