Séries temporais de NDVI do sensor SPOT Vegetation e algoritmo SAM aplicados ao mapeamento de cana‑de‑açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar o mapeamento de área de cana‑de‑açúcar por meio de série temporal, de seis anos de dados do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), oriundos do sensor Vegetation, a bordo do satélite "système pour l'observation de la Terre" (SPOT). Três classes de cobertura do solo (cana‑de‑açúcar, pasto e floresta), do Estado de São Paulo, foram selecionadas como assinaturas espectro‑temporais de referência, que serviram como membros extremos ("endmembers") para classificação com o algoritmo "spectral angle mapper" (SAM). A partir desta classificação, o mapeamento da área de cana‑de‑açúcar foi realizado com uso de limiares na imagem-regra do SAM, gerados a partir dos valores dos espectros de referência. Os resultados mostram que o algoritmo SAM pode ser aplicado a séries de dados multitemporais de resolução moderada, o que permite eficiente mapeamento de alvo agrícola em escala mesorregional. Dados oficiais de áreas de cana‑de‑açúcar, para as microrregiões paulistas, apresentam boa correlação (r² = 0,8) com os dados obtidos pelo método avaliado. A aplicação do algoritmo SAM mostrou ser útil em análises temporais. As séries temporais de NDVI do sensor SPOT Vegetation podem ser utilizadas para mapeamento da área de cana‑de‑açúcar em baixa resolução.

VoIP: Making Secure Calls and Maintaining High Call Quality

Modern multimedia communication tools must have high security, high availability and high quality of service (QoS). Any security implementation will directly impact on QoS. This paper will investigate how end-to-end security impacts on QoS in Voice over Internet Protocol (VoIP). The QoS is measured in terms of lost packet ratio, latency and jitter using different encryption algorithms, no security and just the use of IP firewalls in Local and Wide Area Networks (LAN and WAN). The results of laboratory tests indicate that the impact on the overall performance of VoIP depends upon the bandwidth availability and encryption algorithm used. The implementation of any encryption algorithm in low bandwidth environments degrades the voice quality due to increased loss packets and packet latency, but as bandwidth increases encrypted VoIP calls provided better service compared to an unsecured environment.

Propuesta de algoritmo para el diagnóstico de hipocalcemia tras tiroidectomía

Para diagnosticar la hipocalcemia, que a veces se presenta tras una tiroidectomia, habitualmente se recurre a la medida del ion calcio y a la evaluación de síntomas específicos de hipocalcemia (tetania, signo de Trousseau) o inespecíficos (parestesia, vómitos, etc) en los días posteriores a la intervención. Sería ideal que existiesen magnitudes bioquímicas que permitieran diagnosticar precozmente esta hipocalcemia y sintomatologia. Recientemente, se ha demostrado que las concentraciones intraoperatorias de paratirina (PTH) informan sobre el estado funcional de las glándulas paratiroides tras la tiroidectomia, por lo que éstas serian las magnitudes ideales que buscamos.

Clustering of grape yield maps to delineate site-specific management zones

Zonal management in vineyards requires the prior delineation of stable yield zones within the parcel. Among the different methodologies used for zone delineation, cluster analysis of yield data from several years is one of the possibilities cited in scientific literature. However, there exist reasonable doubts concerning the cluster algorithm to be used and the number of zones that have to be delineated within a field. In this paper two different cluster algorithms have been compared (k-means and fuzzy c-means) using the grape yield data corresponding to three successive years (2002, 2003 and 2004), for a ‘Pinot Noir’ vineyard parcel. Final choice of the most recommendable algorithm has been linked to obtaining a stable pattern of spatial yield distribution and to allowing for the delineation of compact and average sized areas. The general recommendation is to use reclassified maps of two clusters or yield classes (low yield zone and high yield zone) and, consequently, the site-specific vineyard management should be based on the prior delineation of just two different zones or sub-parcels. The two tested algorithms are good options for this purpose. However, the fuzzy c-means algorithm allows for a better zoning of the parcel, forming more compact areas and with more equilibrated zonal differences over time.

Algoritmos interactivos para la separación de fuentes y deconvolución de canal mediante Java

El objetivo de estos programas es crear una herramienta que nos permita, de una manera fácil, entender mejor la separación de fuentes y la deconvolución de canal . Por eso se presenta el diseño, mediante Java, de una página web [1]: http//www.uvic.es/projectes/SeparationSources con carácter marcadamente didáctico para el estudio y evaluación de diferentes algoritmos propuestos en la bibliografía.

Tomografia computadorizada da coluna lombar após artrodese com emprego de material metálico: avaliação da qualidade da imagem para diferentes algoritmos matemáticos

OBJETIVO: Selecionar os melhores algoritmos para o exame de coluna lombar na avaliação de artrodese com material metálico. MATERIAIS E MÉTODOS: Utilizou-se um equipamento de tomografia computadorizada de 16 fileiras de detectores. Imagens de dez pacientes foram reconstruídas com filtros 20, 40, 60 e 80 e realizadas reformatações em três dimensões e multiplanares com espessuras de 2 mm e 4 mm. Um total de 320 imagens foi avaliado por três experientes radiologistas, que deram notas de 1 a 5 (1 = não-aceitável; 2 = abaixo dos padrões; 3 = aceitável; 4 = acima da média; 5 = excelente). Além disso, foram realizadas medidas de ruído para correlação com o tipo de filtro utilizado. RESULTADOS: As médias do valor de ruído para reconstrução com 2 mm e filtros 20, 40, 60 e 80 foram de 24,7 ± 4,3; 35,5 ± 4,2; 106,0 ± 18,5 e 145,9 ± 26,9, respectivamente, e para 4 mm foram de 18,1 ± 2,4; 25,1 ± 4,6; 76,7 ± 17,2 e 106,6 ± 23,4. CONCLUSÃO: As imagens coloridas em três dimensões são mais bem visualizadas com filtro 20, entretanto, nas imagens em tons de cinza um filtro intermediário de 40 ou 60 pode ser útil para demonstrar os parafusos com maior detalhe. Para reconstruções multiplanares com espessura de 2 mm o filtro 40 é mais bem aceito, e para uma espessura de 4 mm um filtro 60 apresentou melhor qualidade.

Diseño del controlador ”fuzzy” de un robot autónomo, a través de algoritmos genéticos

Creació d’un sistema format per un algoritme genètic que permeti dissenyar de forma automática, les dades dels valors lingüístics d’un controlador fuzzy, per a un robot amb tracció diferencial. Les dades que s’han d’obtenir han de donar-li al robot, la capacitat d’arribar a un destí, evitant els obstacles que vagi trobant al llarg del camí

Integrando ferramentas de auxílio ao diagnóstico no sistema de arquivamento e comunicação de imagens

OBJETIVO: Este artigo apresenta um modelo de integração de algoritmos de diagnóstico auxiliado por computador dentro do fluxo de trabalho dos sistemas de gerenciamento de imagens, desenvolvido com base em um conjunto de ferramentas computacionais de código aberto e uso livre chamado dcm4che2. MATERIAIS E MÉTODOS: O modelo de integração é composto por um servidor de processamento de imagens e por serviços de comunicação. O gerenciamento de dados segue o fluxo de trabalho definido pelo perfil de pós-processamento (PWF) do Integrating the Healthcare Enterprise (IHE) e utiliza a funcionalidade de captura secundária do DICOM. Uma aplicação para lesões difusas de pulmão foi utilizada para prova de conceito. RESULTADOS: O algoritmo de classificação de padrões apresentou acurácia de 78%, com base em um método de teste de validação cruzada. A integração possibilita a visualização das imagens processadas como uma nova série dentro do estudo original. CONCLUSÃO: O modelo de integração proposto baseiase em perfis do IHE e permite o estabelecimento de procedimentos padronizados. Os princípios utilizados para integração do fluxo de trabalho são aplicáveis para qualquer tarefa não interativa de pós-processamento de imagens.

Algoritmo genético em química

Genetic algorithm is an optimization technique based on Darwin evolution theory. In last years its application in chemistry is increasing significantly due the special characteristics for optimization of complex systems. The basic principles and some further modifications implemented to improve its performance are presented, as well as a historical development. A numerical example of a function optimization is also shown to demonstrate how the algorithm works in an optimization process. Finally several chemistry applications realized until now is commented to serve as parameter to future applications in this field.

Aplicação de algoritmos genéticos na seleção de variáveis em espectroscopia no infravermelho médio: determinação simultânea de glicose, maltose e frutose

Genetic algorithm was used for variable selection in simultaneous determination of mixtures of glucose, maltose and fructose by mid infrared spectroscopy. Different models, using partial least squares (PLS) and multiple linear regression (MLR) with and without data pre-processing, were used. Based on the results obtained, it was verified that a simpler model (multiple linear regression with variable selection by genetic algorithm) produces results comparable to more complex methods (partial least squares). The relative errors obtained for the best model was around 3% for the sugar determination, which is acceptable for this kind of determination.

Constantes de acidez de ácidos dipróticos a partir de titulações potenciométricas: ilustração dos princípios do cálculo através da construção de um algoritmo muito simples

This work describes the creation of an very simple calculation algorithm, based in basic chemical and mathematic principles, for the calculation of weak diprotic acid dissociation constants as, for example, amino acids, from potentiometric titrations. For an easier understanding of the algorithm the logical reasoning of this calculus is schematized in a diagram of blocks. In the second part of the work the algorithm is applied to an Excel calculation sheet to determine the dissociation constants of Nicotinic Acid and Glycine, from the respective potentiometric titration curves. The values obtained using this algorithm are compared with those estimated by Hyperquad2008 (program generally used for this type of calculus) and also with the values of a stability constants database.

Desenvolvimento de um algoritmo para identificação e correção de spikes em espectroscopia Raman de imagem

Raman imaging spectroscopy is a highly useful analytical tool that provides spatial and spectral information on a sample. However, CCD detectors used in dispersive instruments present the drawback of being sensitive to cosmic rays, giving rise to spikes in Raman spectra. Spikes influence variance structures and must be removed prior to the use of multivariate techniques. A new algorithm for correction of spikes in Raman imaging was developed using an approach based on comparison of nearest neighbor pixels. The algorithm showed characteristics including simplicity, rapidity, selectivity and high quality in spike removal from hyperspectral images.

Estabilidade em análise de agrupamento: estudo de caso em ciência florestal

Objetivou-se, neste trabalho, propor uma sistemática para o estudo e interpretação da estabilidade dos métodos de análise de agrupamento, através de vários algoritmos de agrupamento em dados de vegetação. Utilizaram-se dados provenientes de levantamento na Mata da Silvicultura, da Universidade Federal de Viçosa ,em Viçosa, MG. Para a análise de agrupamento, foram estimadas as matrizes de distância de Mahalanobis com base nos dados originais e via reamostragem "bootstrap", bem como aplicados os métodos da ligação simples, ligação completa e médias das distâncias, do centróide, da mediana e do Ward. Para a detecção de associação entre os métodos, foi aplicado o teste Qui-Quadrado (chi2) a 1 e 5% de probabilidade. Para os diversos métodos de agrupamento foi obtida a correlação cofenética. Os resultados de associação dos métodos foram semelhantes, indicando, em princípio, que qualquer algoritmo de agrupamento estudado está estabilizado e existem, de fato, grupos entre os indivíduos observados. No entanto, verificou-se que os métodos são coincidentes, exceto os métodos do centróide e Ward e os métodos do centróide e mediana, em comparação com o de Ward, respectivamente, com base nas matrizes de Mahalanobis a partir dos dados originais e "bootstrap". A sistemática proposta é promissora para o estudo e interpretação da estabilidade dos métodos de análise de agrupamento em dados de vegetação.

Avaliação de técnicas de classificação digital de imagens landsat em diferentes padrões de cobertura da terra em Rondônia

Dados de sensoriamento remoto têm sido largamente utilizados para classificação da cobertura e uso da terra, em particular graças à aquisição periódica de imagens de satélite e à generalização dos sistemas de processamento digital de imagens, que oferecem uma variedade de algoritmos de classificação de imagens. Este trabalho teve por objetivo avaliar alguns dos métodos mais comuns de classificações supervisionadas e não supervisionadas para imagens do sensor TM do satélite Landsat-5, em três áreas com diferentes padrões de paisagem em Rondônia: (1) áreas de fazendas de "Médio porte", (2) assentamentos no padrão "Espinha de peixe" e (3) áreas de contato entre floresta e "Cerrado". A comparação com um mapa de referência baseado na estatística Kappa produziu indicadores de desempenho bons ou superiores (melhores resultados - K-médias: k = 0,68; k = 0,77; k = 0,64 e MaxVer: k = 0,71; k = 0,89; k = 0,70, respectivamente nas três áreas citadas), para os algoritmos utilizados. Os resultados indicaram que a escolha de um algoritmo deve considerar tanto a capacidade de discriminar várias assinaturas espectrais em diferentes padrões de paisagem quanto a relação custo/benefício decorrente das várias etapas do trabalho dos operadores que elaboram um mapa de cobertura e uso da terra. Este trabalho apontou a necessidade de esforço mais sistemático de avaliação prévia de várias opções de execução de um projeto específico antes de se iniciar o trabalho de elaboração de um mapa de cobertura e uso da terra.

First dice your dill – new methods and techniques in sample handling

This book is dedicated to celebrate the 60th birthday of Professor Rainer Huopalahti. Professor Rainer “Repe” Huopalahti has had, and in fact is still enjoying a distinguished career in the analysis of food and food related flavor compounds. One will find it hard to make any progress in this particular field without a valid and innovative sample handling technique and this is a field in which Professor Huopalahti has made great contributions. The title and the front cover of this book honors Professor Huopahti’s early steps in science. His PhD thesis which was published on 1985 is entitled “Composition and content of aroma compounds in the dill herb, Anethum graveolens L., affected by different factors”. At that time, the thesis introduced new technology being applied to sample handling and analysis of flavoring compounds of dill. Sample handling is an essential task that in just about every analysis. If one is working with minor compounds in a sample or trying to detect trace levels of the analytes, one of the aims of sample handling may be to increase the sensitivity of the analytical method. On the other hand, if one is working with a challenging matrix such as the kind found in biological samples, one of the aims is to increase the selectivity. However, quite often the aim is to increase both the selectivity and the sensitivity. This book provides good and representative examples about the necessity of valid sample handling and the role of the sample handling in the analytical method. The contributors of the book are leading Finnish scientists on the field of organic instrumental analytical chemistry. Some of them are also Repe’ s personal friends and former students from the University of Turku, Department of Biochemistry and Food Chemistry. Importantly, the authors all know Repe in one way or another and are well aware of his achievements on the field of analytical chemistry. The editorial team had a great time during the planning phase and during the “hard work editorial phase” of the book. For example, we came up with many ideas on how to publish the book. After many long discussions, we decided to have a limited edition as an “old school hard cover book” – and to acknowledge more modern ways of disseminating knowledge by publishing an internet version of the book on the webpages of the University of Turku. Downloading the book from the webpage for personal use is free of charge. We believe and hope that the book will be read with great interest by scientists working in the fascinating field of organic instrumental analytical chemistry. We decided to publish our book in English for two main reasons. First, we believe that in the near future, more and more teaching in Finnish Universities will be delivered in English. To facilitate this process and encourage students to develop good language skills, it was decided to be published the book in English. Secondly, we believe that the book will also interest scientists outside Finland – particularly in the other member states of the European Union. The editorial team thanks all the authors for their willingness to contribute to this book – and to adhere to the very strict schedule. We also want to thank the various individuals and enterprises who financially supported the book project. Without that support, it would not have been possible to publish the hardcover book.