Metaheurística algoritmo genético para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar um algoritmo genético (AG) para a solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O AG foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O AG foi codificado em ambiente delphi 5.0 e os testes foram realizados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho do AG foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os valores ou categorias dos parâmetros do AG foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou ao AG eficácia média de 94,28%, valor mínimo de 90,01%, valor máximo de 98,48%, com coeficiente de variação de 2,08% do ótimo matemático, obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência do AG foi cinco vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O AG apresentou-se como uma abordagem bastante atrativa para solução de importantes problemas de gerenciamento florestal.

Metaheurística Simulated Annealing para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar a metaheurística SA para solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O algoritmo SA desenvolvido foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O algoritmo SA foi codificado em liguagem delphi 5.0 e os testes foram efetuados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho da SA foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os diferentes valores ou categorias dos parâmetros da SA foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou à SA eficácia média de 95,36%, valor mínimo de 83,66%, valor máximo de 100% e coeficiente de variação igual a 3,18% do ótimo matemático obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência da SA foi dez vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O bom desempenho desta heurística reforçou as conclusões, tiradas em outros trabalhos, do seu enorme potencial para resolver importantes problemas de gerenciamento florestal de difícil solução pelos instrumentos computacionais da atualidade.

Estruturação topológica de grandes bases de dados de bacias hidrográficas

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o método para delimitação da bacia de contribuição à montante de um ponto selecionado sobre o hidrografia e a obtenção das respectivas características morfométricas, a partir de bases de dados estruturadas topologicamente. Para tanto, utilizou-se o aplicativo Hidrodata 2.0, desenvolvido para o ArcINFO workstation, comparando os seus resultados com os do processo convencional. Os resultados comprovaram que o tempo de processamento demandado para delimitação de bacias e extração de suas características morfométricas a partir de uma base de dados estruturada topologicamente se manteve baixo e constante. Concluiu-se que o método apresentado poderá ser aplicado em qualquer bacia hidrográfica, independentemente do seu tamanho, mesmo com o uso de computadores de configuração mais modesta.

Morfometria de microbacias do Córrego Rico, afluente do Rio Mogi-Guaçu, Estado de São Paulo, Brasil

Este trabalho teve como objetivo avaliar as características morfométricas das microbacias (2ª, 3ª, 4ª e 5ª ordens de magnitude) da bacia hidrográfica do córrego Rico, sub-bacia do Rio Mogi-Guaçu, localizada na região administrativa de Ribeirão Preto, Estado de São Paulo, Brasil. Para tanto, foram determinados os parâmetros físicos e a configuração topográfica natural do sistema de drenagem. Os procedimentos para a obtenção dos dados foram fundamentados em técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento. A partir da vetorização das cartas topográficas correspondentes à área de estudo, realizou-se a análise morfométrica quanto às características dimensionais, do padrão de drenagem e do relevo no sistema de informação geográfica ArcView. A microbacia é considerada de sexta ordem de magnitude, com área estimada de 542 km², com 85 microbacias de segunda ordem, 22 de terceira, sete de quarta ordem e duas de quinta. Utilizando o critério geométrico, na disposição fluvial das sub-bacias de cabeceiras observou-se a predominância dos modelos dendríticos e subdendríticos, enquanto a jusante predominava o modelo subparalelo, respectivamente, nas áreas de ocorrências dos arenitos Bauru e rochas efusivas básicas.

Avaliação experimental de vigas com emendas de topo coladas com cobrejuntas de madeira de eucalipto

Este trabalho teve como objetivos construir, testar e avaliar o comportamento de vigas de madeira de eucalipto com emendas de topo ligadas por cobrejuntas inteiramente colados com adesivo resorcinólico e compará-las com o comportamento de vigas maciças feitas do mesmo material. Para isso, obteve-se um lote de madeira de Eucalyptus grandis seca em estufa. Realizou-se a caracterização completa da madeira de acordo com a norma NBR7190/97. Protótipos menores das vigas foram construídos a partir de tábuas retiradas ao acaso com as dimensões de 10 cm de largura, 3 cm de espessura e 170 cm de comprimento nas testemunhas e 85 cm nas duas partes da alma das vigas a serem coladas com cobrejuntas compostas por tábuas de 35 e 43 cm de comprimento e 1,5 cm de espessura. Essas vigas com 160 cm de vão foram ensaiadas até a ruptura. Concluiu-se que a melhor configuração foi o cobrejunta que ocupava 25% da superfície lateral das tábuas. As vigas de tamanho real foram construídas com tábuas de 20 cm de largura, 6 cm de espessura e 420 cm de comprimento nas testemunhas e duas tábuas com 210 cm de comprimento e mesma espessura e largura nas vigas com emendas. Estas apresentaram excelente desempenho em termos de resistência, em alguns casos, superando a resistência da viga-testemunha. Quanto à rigidez, o desempenho foi considerado adequado, já que os deslocamentos das vigas com cobrejuntas foram em média 20% inferiores aos da viga-testemunha submetida a uma mesma magnitude de carga, o que as proporciona melhor desempenho estrutural.

Análise espacial de um fragmento florestal baseada no mosaico de dirichlet

A configuração espacial das árvores afeta grande número de processos fisiológicos e ecológicos em uma floresta, incluindo competição, distribuição, tamanho, crescimento e mortalidade da espécie. Métodos baseados na função K de Ripley têm sido usados com frequência para caracterizar a configuração espacial de uma floresta. Neste artigo foram propostos alguns métodos, que são baseados nas áreas do mosaico de Dirichlet (função D), para descrever a distribuição espacial de árvores. Devido à importância da Xylopia brasiliensis (pindaíba) na estrutura e dinâmica de floresta Semidecidual Montana, este trabalho avaliou as funções K e D para descrever a distribuição espacial da espécie. Os resultados indicaram que os estimadores das funções K e D, combinados com simulações Monte Carlo, levaram à rejeição da hipótese de completa aleatoriedade espacial (p < 0,10) da Xylopia brasiliensis em favor da presença de agrupamento espacial da espécie dentro do fragmento florestal.

Perfis de distribuição volumétrica de pontas XR 11003 e TXVK-4 em diferentes condições de pulverização

Com o objetivo de avaliar a uniformidade da distribuição volumétrica e o efeito da angulação dos bicos na barra em pulverizações, foi conduzido experimento em laboratório, com dez unidades de cada uma das pontas de jato plano XR 11003 e de jato cônico vazio TXVK-4, fabricadas pela Spraying Systems Co. As pontas XR 11003 foram avaliadas, isoladamente, em mesa de prova para bicos construída conforme a Norma ISO 5682-1:1996, a 0,30; 0,40 e 0,50 m de altura, submetidas à pressão de 200 e 300 kPa e posicionadas com ângulos de 30º e 45º no sentido horário e anti-horário e na vertical; as pontas TXVK-4 foram avaliadas nas mesmas alturas, porém a 300 e 400 kPa, e somente na vertical. A distribuição média do volume coletado em cada configuração, das dez unidades de cada ponta, foi inserida num programa computacional, desenvolvido para o estudo, que permitiu a simulação do padrão de deposição de uma barra pulverizadora, com 24 bicos, com sobreposições variáveis, obtendo-se, ao final, o coeficiente de variação da sobreposição, o desvio- padrão e a média do volume aplicado. Os resultados sugerem a necessidade de ajustes no espaçamento entre bicos para a obtenção de melhor uniformidade na distribuição, principalmente quando se utiliza ângulo na barra; há menor influência da variação da altura da barra sobre a uniformidade da distribuição quando o espaçamento entre bicos é reduzido.

Avaliação do contato pneu-solo em três modelos de pneus agrícolas

Este trabalho teve como objetivo avaliar as áreas de contato, as deformações elásticas dos pneus, a resistência do solo à penetração e os perfis do recalque no solo de três modelos de rodados pneumáticos. O ensaio seguiu um delineamento experimental casualizado, constituído por 12 tratamentos e quatro repetições, nos quais se avaliaram os modelos de pneus de carcaça diagonal, radial e o terceiro de configuração mista, denominado BPAF, inflados com as pressões ideais e submetidos a cargas radiais de 5; 10; 15 e 20 kN, simulando o que ocorre no campo. O ensaio dos pneus agrícolas foi realizado no Núcleo de Ensaio de Máquinas e Pneus Agrícolas - NEMPA, da Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, Câmpus de Botucatu - SP, em uma prensa hidráulica sobre um tanque de solo. Os resultados relativos às áreas de contato e deformações elásticas mostraram valores maiores para o pneu BPAF. Os recalques do pneu BPAF no solo foram menores comparados aos outros rodados, e com os pneus radial e BPAF houve menores resistências do solo à penetração.

Hastes instrumentadas para a mensuração da resistência mecânica do solo

A presença de camada de solo compactada pode significar sérios problemas ao desenvolvimento do sistema radicular das culturas em geral. A correção pode ser feita por métodos biológicos ou mecânicos. Uma das formas de diagnóstico da sua presença é com o uso de penetrômetros que exigem tempo considerável para a obtenção de dados. Com o advento dos recursos de espacialização das informações na forma de mapas, a necessidade de amostragem passou a ser ainda maior. Este trabalho reporta a busca de uma solução alternativa ao uso do penetrômetro. Envolve a geração de mapas de resistência mecânica do solo ao deslocamento de uma haste em três profundidades, baseado em três hastes instrumentadas, um receptor de GPS e um sistema de aquisição de dados. O sistema é acoplado a uma barra porta-ferramenta montada no engate de três pontos do trator. A configuração mostrou ser mecanicamente bastante simples e confiável. Dados de um teste inicial em campo demonstraram que o sistema pode produzir mapas que denotam a variabilidade espacial da referida resistência nas áreas amostradas, com alta resolução, densidade de amostragem elevada e com capacidade operacional ainda mais elevada se comparada com levantamentos feitos com métodos convencionais.

Comparação de três receptores GPS para uso em agricultura de precisão

Diversos equipamentos que se utilizam dos sinais transmitidos pelo Sistema de Posicionamento Global (GPS) têm sido empregados na Agricultura de Precisão. Neste estudo, foi feita uma comparação de três receptores comerciais no intuito de verificar suas acurácias. As principais qualidades medidas foram a repetibilidade dos dados e a estabilidade do sistema. O estudo foi conduzido em campo aberto, na área experimental da ESALQ/USP, com três linhas paralelas de 50 m espaçadas 10 m entre si. A coleta de dados foi feita no dia 25-9-2002, totalizando seis repetições da comparação dos três sistemas. Os dados foram coletados simultaneamente, de acordo com a melhor configuração da constelação de satélites, sendo que os três sistemas apresentaram resultados distintos. O GPS "A" (oito canais, sem correção diferencial) apresentou a maior variabilidade e a menor repetibilidade, com desvios de quase 10 m numa mesma linha. O sistema "B", com sinal de correção diferencial (DGPS "B", 12 canais), apresentou acurácia superior ao "A", com desvios de, no máximo, 6 m, mas com repetibilidade significativa. O GPS "C" (12 canais, com algoritmo otimizado) apresentou a maior acurácia e desvio máximo de 2 m. Assim, os dois últimos sistemas são adequados para a aplicação dos conceitos da Agricultura de Precisão.

Depósito e perdas de calda em sistema de pulverização com turboatomizador em videira

Grande parte dos viticultores da região Norte do Paraná pratica a condução da videira em caramanchão, com mais de 50 aplicações fitossanitárias em um único ciclo. O objetivo deste trabalho foi avaliar essas aplicações com turboatomizador assistido de ar no sistema de pulverização, por meio do depósito de calda nas folhas e perdas. O trabalho foi desenvolvido utilizando-se de cinco condições de aplicação, variando-se tamanho de gotas e volume de aplicação, com quatro repetições, em blocos casualizados. A avaliação do sistema foi feita com a aplicação de uma calda de cloreto de potássio (5%), sendo o depósito nas folhas medido pela condutividade elétrica, e as perdas, pela comparação entre volumes aplicado e recuperado nas folhas. Para todas as condições, as perdas foram superiores a 48%. Os maiores volumes aplicados apresentaram as maiores deposições, e gotas maiores apresentaram maior depósito e mesma perda em relação a gotas menores. Os menores volumes não diferiram com relação à deposição, destacando-se as condições gotas maiores a volume baixo e a testemunha utilizada pelo viticultor, que apresentaram as menores perdas. Os resultados demonstram que o turboatomizador é uma importante ferramenta para maximizar as operações de pulverização em uva, e as alterações na configuração das pontas de pulverização devem ser mais estudadas.

Equipamento microprocessado para geração de sinal de correção diferencial, em tempo real, para GPS

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um equipamento microprocessado, de baixo custo, para geração de sinal de correção diferencial para GPS, em tempo real, e configuração e supervisão do receptor GPS base. O equipamento desenvolvido possui um microcontrolador dedicado, display alfanumérico, teclado multifunção para configuração e operação do sistema e interfaces de comunicação. O circuito eletrônico do equipamento tem a função de receber as informações do GPS base e interpretá-las, transformando-as numa sentença no protocolo RTCM SC-104. O software do microcontrolador é responsável pela conversão do sinal recebido pelo GPS base, do formato proprietário para o protocolo RTCM SC-104. A placa processadora principal possui duas interfaces seriais padrão RS-232C. Uma delas tem a função de configuração e leitura das informações geradas pelo receptor GPS base. A outra atua somente como saída, enviando o sinal de correção diferencial. O projeto do equipamento microprocessado mostrou que é possível a construção de uma estação privada para a geração do sinal de correção diferencial, de baixo custo.

Proposta metodológica para avaliação de controlador automático de seções e pulverização

Na aplicação de produtos fitossanitários, a utilização de equipamentos que controlam automaticamente as seções da barra e a pulverização já é realidade; entretanto, ainda não há resultados que demonstrem a sua eficácia. Por esse motivo, este trabalho teve por finalidade desenvolver uma metodologia para a avaliação de um equipamento que controla automaticamente as seções e a pulverização. Avaliou-se um controlador automático de seções e pulverização de mercado, e, para tanto, foram utilizados três níveis de acurácia do sinal de GPS (algoritmo interno, SBAS e RTK), três ângulos para a simulação de entrada e saída da barra de pulverização em relação à borda do talhão (0; 45 e 60º ) e três velocidades de trabalho (1,66; 5,00 e 8,33 m s-1). A metodologia proposta possibilitou a determinação dos tempos e distâncias de abertura e fechamento das seções. Os coeficientes de variação para os tempos e distâncias de abertura e fechamento das seções indicaram uma variação considerável. Houve interações significativas em função do tipo de sinal de GPS. A configuração recomendada pelo fabricante e adotada para a avaliação do controlador automático de seções e pulverização não atende a todas as situações simuladas.

Custos da irrigação e receita líquida do feijoeiro em um sistema pivô central sob variação do comprimento da tubulação de recalque e desnível topográfico

Neste trabalho, foi simulado o custo da irrigação de um sistema tipo pivô central com diferentes comprimentos da tubulação de recalque e desníveis topográficos na produção do feijoeiro comum, na região de Ilha Solteira -SP, bem como sua receita líquida. Considerou-se uma área irrigada pelo equipamento de 103,58 ha, sendo sua configuração a mais econômica possível para as variáveis consideradas. A participação da irrigação no custo de produção do feijoeiro variou de 14,8 a 21,5% entre as condições extremas, ou seja, do menor desnível topográfico (40 m) e comprimento da tubulação de recalque (2.000 m) ao maior desnível (80 m) e comprimento (3.000 m). Em todas as configurações do sistema de irrigação e com os preços praticados em agosto de 2008 ou com o preço histórico médio, seria viável a cultura do feijoeiro, proporcionando rendas líquidas de até R$ 3.959,64 ha-1 e até R$ 1.203,14 ha-1, respectivamente.

Treinamento para a colecistectomia videolaparoscópica em manequins plásticos

OBJETIVO: Este trabalho tem como objetivo disponibilizar para qualquer instituição de ensino superior em Medicina um eficaz método de curva de aprendizagem e de desenvolvimento de habilidades nessa inovadora prática cirúrgica que necessita de aperfeiçoamento em virtude das inovações tecnológicas. MÉTODOS: Foram utilizados materiais simples e de baixo custo para a confecção e a realização da colecistectomia videolaparoscópica em manequins plásticos como seria in vivo. RESULTADOS: Os resultados foram evidenciados por meio de fotos legendadas dos procedimentos cirúrgicos. CONCLUSÃO: A colecistectomia videolaparoscópica em manequins plásticos demonstrou ser um alternativo e viável método de treinamento para os estudantes de Medicina.