Software baseado em rede neural artificial desenvolvido por meio de algoritmo genético para a classificação morfológica de blastocistos bovinos

Pós-graduação em Biociências - FCLAS

Aplicação de uma rede neural artificial para a avaliação da rugosidade e soprosidade vocal

A avaliação perceptivo-auditiva tem papel fundamental no estudo e na avaliação da voz, no entanto, por ser subjetiva está sujeita a imprecisões e variações. Por outro lado, a análise acústica permite a reprodutibilidade de resultados, porém precisa ser aprimorada, pois não analisa com precisão vozes com disfonias mais intensas e com ondas caóticas. Assim, elaborar medidas que proporcionem conhecimentos confiáveis em relação à função vocal resulta de uma necessidade antiga dentro desta linha de pesquisa e atuação clínica. Neste contexto, o uso da inteligência artificial, como as redes neurais artificiais, indica ser uma abordagem promissora. Objetivo: Validar um sistema automático utilizando redes neurais artificiais para a avaliação de vozes rugosas e soprosas. Materiais e métodos: Foram selecionadas 150 vozes, desde neutras até com presença em grau intenso de rugosidade e/ou soprosidade, do banco de dados da Clínica de Fonoaudiologia da Faculdade de Odontologia de Bauru (FOB/USP). Dessas vozes, 23 foram excluídas por não responderem aos critérios de inclusão na amostra, assim utilizaram-se 123 vozes. Procedimentos: avaliação perceptivo-auditiva pela escala visual analógica de 100 mm e pela escala numérica de quatro pontos; extração de características do sinal de voz por meio da Transformada Wavelet Packet e dos parâmetros acústicos: jitter, shimmer, amplitude da derivada e amplitude do pitch; e validação do classificador por meio da parametrização, treino, teste e avaliação das redes neurais artificiais. Resultados: Na avaliação perceptivo-auditiva encontrou-se, por meio do teste Coeficiente de Correlação Intraclasse (CCI), concordâncias inter e intrajuiz excelentes, com p = 0,85 na concordância interjuízes e p variando de 0,87 a 0,93 nas concordâncias intrajuiz. Em relação ao desempenho da rede neural artificial, na discriminação da soprosidade e da rugosidade e dos seus respectivos graus, encontrou-se o melhor desempenho para a soprosidade no subconjunto composto pelo jitter, amplitude do pitch e frequência fundamental, no qual obteve-se taxa de acerto de 74%, concordância excelente com a avaliação perceptivo-auditiva da escala visual analógica (0,80 no CCI) e erro médio de 9 mm. Para a rugosidade, o melhor subconjunto foi composto pela Transformada Wavelet Packet com 1 nível de decomposição, jitter, shimmer, amplitude do pitch e frequência fundamental, no qual obteve-se 73% de acerto, concordância excelente (0,84 no CCI), e erro médio de 10 mm. Conclusão: O uso da inteligência artificial baseado em redes neurais artificiais na identificação, e graduação da rugosidade e da soprosidade, apresentou confiabilidade excelente (CCI > 0,80), com resultados semelhantes a concordância interjuízes. Dessa forma, a rede neural artificial revela-se como uma metodologia promissora de avaliação vocal, tendo sua maior vantagem a objetividade na avaliação.

Desenvolvimento artificial autônomo de um grafo sensório-motor auto-organizável.

A teoria de Jean Piaget sobre o desenvolvimento da inteligência tem sido utilizada na área de inteligência computacional como inspiração para a proposição de modelos de agentes cognitivos. Embora os modelos propostos implementem aspectos básicos importantes da teoria de Piaget, como a estrutura do esquema cognitivo, não consideram o problema da fundamentação simbólica e, portanto, não se preocupam com os aspectos da teoria que levam à aquisição autônoma da semântica básica para a organização cognitiva do mundo externo, como é o caso da aquisição da noção de objeto. Neste trabalho apresentamos um modelo computacional de esquema cognitivo inspirado na teoria de Piaget sobre a inteligência sensório-motora que se desenvolve autonomamente construindo mecanismos por meio de princípios computacionais pautados pelo problema da fundamentação simbólica. O modelo de esquema proposto tem como base a classificação de situações sensório-motoras utilizadas para a percepção, captação e armazenamento das relações causais determiníscas de menor granularidade. Estas causalidades são então expandidas espaço-temporalmente por estruturas mais complexas que se utilizam das anteriores e que também são projetadas de forma a possibilitar que outras estruturas computacionais autônomas mais complexas se utilizem delas. O modelo proposto é implementado por uma rede neural artificial feed-forward cujos elementos da camada de saída se auto-organizam para gerar um grafo sensóriomotor objetivado. Alguns mecanismos computacionais já existentes na área de inteligência computacional foram modificados para se enquadrarem aos paradigmas de semântica nula e do desenvolvimento mental autônomo, tomados como base para lidar com o problema da fundamentação simbólica. O grafo sensório-motor auto-organizável que implementa um modelo de esquema inspirado na teoria de Piaget proposto neste trabalho, conjuntamente com os princípios computacionais utilizados para sua concepção caminha na direção da busca pelo desenvolvimento cognitivo artificial autônomo da noção de objeto.

Navegação de um robô móvel baseado em um modelo de consciência artificial

This work presents a study about a the Baars-Franklin architecture, which defines a model of computational consciousness, and use it in a mobile robot navigation task. The insertion of mobile robots in dynamic environments carries a high complexity in navigation tasks, in order to deal with the constant environment changes, it is essential that the robot can adapt to this dynamism. The approach utilized in this work is to make the execution of these tasks closer to how human beings react to the same conditions by means of a model of computational consci-ousness. The LIDA architecture (Learning Intelligent Distribution Agent) is a cognitive system that seeks tomodel some of the human cognitive aspects, from low-level perceptions to decision making, as well as attention mechanism and episodic memory. In the present work, a computa-tional implementation of the LIDA architecture was evaluated by means of a case study, aiming to evaluate the capabilities of a cognitive approach to navigation of a mobile robot in dynamic and unknown environments, using experiments both with virtual environments (simulation) and a real robot in a realistic environment. This study concluded that it is possible to obtain benefits by using conscious cognitive models in mobile robot navigation tasks, presenting the positive and negative aspects of this approach.

Carne e bits : reflexões sobre a indiscernibilidade das fronteiras entre mentes e máquinas e os sistemas cognitivos híbridos

Faz reflexões sobre as várias formas de relação entre sujeitos e objetos-técnicos, com ênfase para a utilização dos computadores digitais e, particularmente, os softwares chamados agentes inteligentes. Analisa o espaço e suas mudanças qualitativas na atualidade, a partir do conceito do espaço como produção humana, analisando como as transformações em curso no ambiente afetam nossas subjetividades e, reciprocamente, como afetamos nossos ambientes. Discutidas as possibilidades de sobrevivência do homem nu nesses novos espaços, sem que esteja devidamente atualizado com as últimas novidades tecnológicas - próteses sensoriais e motoras. Perpassa a discussão sobre o pensamento que se utiliza do espaço como elemento constituinte do próprio pensamento e reflete sobre o espaço abstrato por excelência, os mundos virtuais. Discute o padrão de apropriação de artefatos pelo homem e seus efeitos na subjetividade, a manutenção do padrão de apropriação dos objetos-técnicos materiais em relação às formas de apropriação dos objetos-técnicos intangíveis (softwares). Traz reflexões sobre a possibilidade de autonomização completa dos agentes inteligentes e a sua instituição, ipso facto, como agentes - a chamada Inteligência Artificial.

Integrando multiagentes em ambientes 3D: um serious game para estimulação cognitiva

Sistemas Multiagentes estão recebendo cada vez mais a atenção de pesquisadores e desenvolvedores de jogos virtuais. O uso de agentes permite controlar o desempenho do usuário, adaptando a interface e alterando automaticamente o nível de dificuldade das tarefas. Este trabalho descreve uma estratégia de integração de sistemas multiagentes e ambientes virtuais tridimensionais e exemplifica a viabilidade dessa integração através do desenvolvimento de um jogo com características de Serious game. Este jogo visa estimular as funções cognitivas, tais como atenção e memória e é voltado para pessoas portadoras de diferentes distúrbios neuropsiquiátricos. A construção do jogo foi apoiada em um processo de desenvolvimento composto por várias etapas: estudos teóricos sobre as áreas envolvidas, estudo de tecnologias capazes de apoiar essa integração, levantamento de requisitos com especialistas, implementação e avaliação com especialistas. O produto final foi avaliado por especialistas da área médica, que consideraram os resultados como positivos.

O sentido da técnica e a técnica sem sentido: dilemas do ato médico na hipermodernidade

A modernidade caracteriza-se por um período em que ocorreram profundas revoluções em curtos intervalos de tempo. Nela, o mundo analógico foi substituído, gradativamente, pelo digital e o mundo material passou a dividir espaço com a realidade virtual. Inicialmente representada pelo mito prometeico, a modernidade foi tomada pelo impulso fáustico que hoje se traduz no desejo de recriar a condição humana. Os tecnoprofetas da Inteligência Artificial anunciam para breve as maravilhas da pós-humanidade e se ocupam com criação de máquinas espirituais que, acreditam eles, libertarão o homem de sua condição orgânica. Ciente de que a sociedade se organiza em torno da ótica tecnocientífica e de que as inovações alteram significativamente o modo como a maioria dos seres humanos se relaciona com o tempo, com o espaço e com a vida, este estudo discute o modelo de desenvolvimento tecnológico, por entender que ele não mais constitui assunto de domínio exclusivamente técnico, mas, também, de interesse político. Ademais, com vistas a problematizar o que dá sentido à técnica, faz-se uma crítica ao modelo atual, no qual ela, a técnica, subordinada à razão intrumental, funciona como instrumento de alienação e discute as condições necessárias a sua democratização. O estudo começa examinando dois fenômenos considerados determinantes na configuração do cenário atual: o capitalismo cognitivo e a reificação-tecnológica, entendidos como construções monopolizadas pela ótica capital-tecnocientífica. A seguir, faz-se uma análise sobre as noções de técnica, tecnologia e razão técnica e discute-se o impacto do desenvolvimento tecnológico no ato médico. A medicina representa uma atividade de grande valor social para o bem estar humano, embora, nas últimas décadas, venha enfrentando uma quebra no vínculo de confiança entre médicos e pacientes, além de uma crise na identidade desse profissional que hoje enfrenta dificuldades para preservar sua autonomia, face ao mercado das novas tecnologias e estratégias de gestão. Nesse contexto, surgem novas questões a serem elaboradas e a serem respondidas por diferentes atores e áreas de conhecimento da sociedade que desejem contribuir com reflexões e propostas que façam frente aos problemas específicos de nosso tempo. O trabalho sugere, ainda, que noções como Vontade - no sentido arendtiano, ou como o Olhar atento - Josep Esquiról e como Habilidade artesanal - Richard Sennett, podem nos ajudar a compreender as incumbências de uma re-orientação ética, se quisermos construir um diálogo com a razão tecnocientífica em prol da liberdade humana.

Uma abordagem orientada a objetos para ambiente de diagnóstico remoto.

No escopo deste trabalho é apresentada uma infra- estrutura orientada a objetos, desenvolvida no âmbito do projeto proposto por massuruhá(2004), que suporta via web a abordagem integrada para diágnostico, investigação e tratamento de desordens proposta em massruhá(2003). Nesta nova abordagem, o conhecimento é basicamente modelado através de associações causais entre objrtos e a inferência é abdutiva.Conceitos de parsimonious covering theory(pct), lógica nebulosa e teoria de decisão são também integrados, de maneira a tratar os vários aspectos inerentes aos processos envolvidos em raciocínio clínico. A validação do modelo teórico foi realizada em fitopatologia, abordando especificamente a diagnose, investigação e tratamento de doenças de milho.Entretanto, devido a sua generalidade, espera-se que os desenvolvimentos teóricos obtidos possam ser aplicados para resolver problemas de diagnóstico tanto na área vegetal quanto na área animal.Termos para indexação: inferência abdutiva, lógica nebulosa, orientação a objetos, sistemas especialistas, representação do conhecimento, doenças de plantas.

Um sistema especialista via web para diagnóstico e tratamento de doenças de milho baseado em um framework orientados a objetos.

2007

Uma proposta de plataforma de software para integração e interoperabilidade de serviços Web - Webagritec: estudo de caso.

Este trabalho tem por finalidade apresentar os resultados obtidos no contexto do projeto de pesquisa, cujo objetivo foi definir uma infraestrutura de software para implantação de um portal de integração e interoperabilidade de serviços desenvolvidos pela Embrapa Informática Agropecuária denominado WebAgritec.

Sistema Diagnose Virtual: módulo produtor: manual do usuário

O sistema Diagnose Virtual é um ambiente virtual na WEB para diagnóstico de doenças de plantas e enfermidades de animais que se utiliza de mecanismos de inferência (investigação) aplicados sobre o conhecimento de especialistas previamente categorizado. Este documento tem por objetivo orientar o usuário do sistema Diagnose Virtual no procedimento para sua utilização visando obter resultados corretos com menor esforço. O sistema é também dotado de ajuda online, na qual cada funcionalidade do sistema é descrita de forma sucinta mostrada desde que o ponteiro do mouse fique parado por um instante em cima da funcionalidade. Outra forma de ajuda pode ser obtida a cada tela, clicando o símbolo de interrogação no canto inferior direito. O documento aborda o módulo do usuário/produtor, no qual são exploradas as características de um problema (um caso) de uma determinada cultura até obter-se o diagnóstico. Como resultados são fornecidas as possíveis desordens com seus respectivos graus de certeza.

Sistema Diagnose Virtual: módulo especialista: manual do usuário.

O sistema Diagnose Virtual é um ambiente virtual na WEB para diagnóstico de doenças de plantas e enfermidades de animais, que utiliza mecanismos de inferência baseados em conhecimentos de especialistas para simular o processo de diagnóstico. Este documento tem por objetivo orientar o usuário do sistema Diagnose Virtual no procedimento para sua utilização, visando obter resultados corretos com menor esforço.

Árvores de decisão aplicadas na análise e no alerta da ferrugem do cafeeiro.

A ferrugem do cafeeiro é a principal doença da cultura do café. O conhecimento dos fatores que condicionam as epidemias de ferrugem e a sua previsão são importantes. Uma instância do processo de descoberta de conhecimento em bases de dados foi realizada para avaliar a aplicação de árvores de decisão na análise e no alerta da ferrugem. As classes do atributo meta foram definidas por intervalos da taxa de progresso da doença. Dados meteorológicos, a carga pendente de frutos e o espaçamento entre plantas serviram de atributos preditivos. As árvores de decisão obtidas auxiliaram na compreensão de quais variáveis, e como as interações dessas variáveis, conduziram a ferrugem no campo. O modelo de alerta para lavouras com alta carga pendente de frutos apresentou bom desempenho e pode ajudar na tomada de decisão referente ao controle da ferrugem do cafeeiro.

Sistema FuzzyGen: manual do usuário.

O FuzzyGen é um sistema genérico para a construção de sistemas de nferência que se utiliza de lógica nebulosa. O sistema é distribuído como software livre e tem como proposta ser uma alternativa para soluções proprietárias de alto custo e pouca flexibilidade existentes no mercado.

Estruturação de um modelo de avaliação global difuso na análise do risco de investimento em bens imóveis residenciais (residential real estate)

Dissertação, Mestrado, Contabilidade e Finanças, Instituto Politécnico de Santarém, Escola Superior de Gestão e Tecnologia, 2014