Contribuições à análise de robustez de sistemas de controle usando redes neurais

This work develops a robustness analysis with respect to the modeling errors, being applied to the strategies of indirect control using Artificial Neural Networks - ANN s, belong to the multilayer feedforward perceptron class with on-line training based on gradient method (backpropagation). The presented schemes are called Indirect Hybrid Control and Indirect Neural Control. They are presented two Robustness Theorems, being one for each proposed indirect control scheme, which allow the computation of the maximum steady-state control error that will occur due to the modeling error what is caused by the neural identifier, either for the closed loop configuration having a conventional controller - Indirect Hybrid Control, or for the closed loop configuration having a neural controller - Indirect Neural Control. Considering that the robustness analysis is restrict only to the steady-state plant behavior, this work also includes a stability analysis transcription that is suitable for multilayer perceptron class of ANN s trained with backpropagation algorithm, to assure the convergence and stability of the used neural systems. By other side, the boundness of the initial transient behavior is assured by the assumption that the plant is BIBO (Bounded Input, Bounded Output) stable. The Robustness Theorems were tested on the proposed indirect control strategies, while applied to regulation control of simulated examples using nonlinear plants, and its results are presented

Análise espacial da distribuição longitudinal de sementes de milho em uma semeadora-adubadora de precisão

In the operation of sowing with planter numerous factors interfere with the establishment of the plant stand, among them, the longitudinal distribution of seeds depending on the displacement speed can significantly affect crop productivity.The present study aimed the evaluation of longitudinal distribution of maize seeds in two different speeds of dislocation of a precision grain drill, through classical and geostatistics. A regular grid sample, totalizing 100 points in each area, was built with 10-meter distance among the points. Each sample point comprised 3.6m(2) (1.8 x 2.0) where the percentage of acceptable, double and fail spacing among the plants was measured after sowing at 4.58 and 5.94 km h(-1) speed of dislocation. Classical and geostatistics were used for data analyses. The percentage of acceptable and failed spacing has shown significant difference between 4.58 and 5.94 km h(-1) speed. The results has shown absence of spatial dependence regarding the percentage of the studied spacing (acceptable, fail and double) at both speeds, showing that studies and statistical inferences can occur based on parameters of classical statistics for distances higher than the shortest one used in the sampling.

Análise de um controlador baseado no Jacobiano estimado da planta através de uma rede neural

This work presents an analysis of the control law based on an indirect hybrid scheme using neural network, initially proposed for O. Adetona, S. Sathanathan and L. H. Keel. Implementations of this control law, for a level plant of second order, was resulted an oscillatory behavior, even if the neural identifier has converged. Such results had motivated the investigation of the applicability of that law. Starting from that, had been made stability mathematical analysis and several implementations, with simulated plants and with real plants, for analyze the problem. The analysis has been showed the law was designed being despised some components of dynamic of the plant to be controlled. Thus, for plants that these components have a significant influence in its dynamic, the law tends to fail

Análise endogâmica de uma população de pepino caipira

Neste trabalho avaliou-se a perda de vigor para produção de frutos imaturos com sucessivas gerações de autofecundação (S0, S1, S2, S3, S4 e S5), em uma população de pepino caipira, obtida pelo cruzamento dos híbridos Safira x Hatem. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso, sete tratamentos (seis gerações de autofecundação com diferentes níveis de endogamia e o híbrido Safira como testemunha), seis repetições e cinco plantas por parcela conduzidas em ambiente protegido. Foram avaliados a produção de frutos imaturos total e comercial (número e peso), porcentagem de frutos comerciais e peso médio de frutos. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey (5%) e a avaliação da depressão por endogamia foi feita com análise de regressão sem o híbrido Safira. As populações S0 e S1 foram iguais ou superiores ao híbrido Safira para as características número de frutos totais, peso total por planta e peso de frutos comercial por planta, demonstrando o potencial desta população para obtenção de uma nova cultivar ou híbrido do tipo caipira. Houve menor produção de frutos (total e comercial) a partir da população S2, demonstrando possível perda de vigor nesta população com as autofecundações sucessivas.

Influencia de doses de potássio nos teores de macronutrientes em plantas e sementes de alface

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Utilização de análise multivariada e redes neurais artificiais na determinação do comportamento de colonização de populações de macrófitas aquáticas no reservatório de Santana

As análises de agrupamento e de componentes principais e as redes neurais artificiais foram utilizadas na determinação de padrões de comportamento das populações de macrófitas aquáticas que colonizaram o reservatório de Santana, Piraí-RJ, durante o ano de 2004. As análises de agrupamento dividiram o comportamento das populações durante o ano em dois grupos distintos, apresentando um padrão no primeiro semestre que difere daquele observado no segundo semestre do ano. A análise de componentes principais demonstrou que esse comportamento da comunidade (grupo de populações) é influenciado principalmente pelas espécies S. montevidensis, Heteranthera reniformis, Ludwigia sp., Rhynchospora aurea, C. iria, C. ferax e Aeschynomene denticulata no primeiro grupo e por Echinochloa polystachya, Polygonum lapathifolium, Alternanthera phyloxeroides, Pistia stratiotes, Eichhornia azurea, Brachiaria arrecta e Oxyscarium cubense no segundo grupo. As redes neurais artificiais agruparam as populações de macrófitas aquáticas em nove grupos, conforme sua densidade nos diferentes meses do ano. A aplicação da análise de componentes principais (ACP) nos valores de frequência das populações presentes nos primeiros três grupos de Kohonen permitiu discriminar três grupos de meses, cujas populações apresentaram características diferentes de colonização. A aplicação das redes neurais artificiais permitiu melhor discriminação dos meses e das espécies que compõem as comunidades correspondentes, quando utilizada a análise de componentes principais.

Análise da dinâmica espaço-temporal de macrófitas submersas mapeadas com técnicas hidroacústicas no reservatório de Taquaruçu, rio Paranapanema

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento da vegetação submersa, em termos da altura dos dosséis, considerando as dimensões espaço e tempo, usando técnicas de hidroacústica. Foram realizados dez levantamentos de campo no período de outubro de 2009 a dezembro de 2010, para aquisição de pontos georreferenciados de altura dos dosséis, frequência de ocorrência de vegetação, bem como de profundidade. Medidas limnológicas também foram feitas, a fim de verificar se suas variações poderiam explicar a distribuição espacial das macrófitas. Os dados de vegetação foram analisados por levantamento e por profundidade; além disso, compuseram um banco de dados implementado em um Sistema de Informação Geográfica. Foram então interpolados e das superfícies resultantes foram geradas cartas, que indicam a distribuição espacial do crescimento ou decaimento da vegetação. Modelos em três dimensões dos dosséis foram produzidos, para representar a ocupação volumétrica das macrófitas submersas. Os resultados mostraram que houve significativa redução da infestação de um ano para outro. Observou-se, ainda, que os maiores dosséis concentram-se em uma profundidade de 2 a 4 m. O mapeamento identificou tanto áreas de crescimento quanto de decaimento, distribuídas de modo heterogêneo. Não foi possível observar relação direta das medidas limnológicas com a dinâmica da vegetação, pois não apresentaram variação espaço-temporal significativa. Foi possível estimar o volume ocupado pelas macrófitas submersas, e a tendência observada é de que o aumento de volume é precedido por uma aparente homogeneização dos dosséis.

Custos de produção e lucratividade de cultivares de mamona em diferentes arranjos de plantas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aspectos metodológicos para análise de depósitos de pulverizações pela determinação dos depósitos pontuais

Objetivou-se com este trabalho avaliar a variabilidade dos depósitos de traçadores, simulando herbicidas aplicados em pós-emergência, em populações de Brachiaria plantaginea e Commelina benghalensis infestantes da cultura da soja. Os depósitos dos traçadores foram também avaliados em plantas da cultura, utilizando-se o pulverizador de barra tratorizado, com pontas de jato plano da série 110-SF-03, aplicando o volume de 250 L ha-1 de calda preparada com 0,18% de corante Azul Brilhante e 0,18% de Amarelo Saturn Yellow. Os alvos naturais utilizados foram: plantas de soja com 150 repetições; B. plantaginea no estádio de duas a oito folhas, coletadas na linha da cultura com 141 repetições; e B. plantaginea e C. benghalensis nas entrelinhas, com 150 e 50 repetições, respectivamente. Os alvos artificiais foram constituídos por lâminas distribuídas a 0, 12,2 e 22,5 cm da linha da cultura. Após a aplicação, os alvos foram coletados individualmente e lavados com 30, 20 e 15 mL de água deionizada, para soja, lâminas e plantas daninhas, respectivamente. Estas originaram as amostras analisadas em espectrofotômetro, estimando-se o depósito de calda em µL por planta e µL cm² de área foliar. Foram ajustadas curvas de regressão entre os depósitos unitários e as freqüências acumuladas, utilizando-se o modelo de Gompertz. As relações entre os depósitos máximos e mínimos foram de 7, 4, 10 e 6 para soja, C. benghalensis e B. plantaginea na linha e na entrelinha, respectivamente. As plantas de B. plantaginea da entrelinha receberam, em média, 34% a mais de depósito do que as plantas da linha.

Sistemas de produção de grãos e incidência de plantas daninhas

O sistema de semeadura direta e os diferentes sistemas de produção nele adotados podem contribuir para a supressão de plantas infestantes. em razão disso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o controle de plantas daninhas em função de diferentes sistemas de produção de grãos. Os tratamentos utilizados foram: I. Sistema safra-pousio - soja/ pousio/milho/pousio/arroz/pousio/soja; II. Sistema safra-adubo verde - soja/milheto/ milho/guandu/arroz/crotalária/soja; III. Sistema safra-safrinha - soja/aveia-branca/milho/ feijão-da-seca/arroz/mamona/soja; IV. Sistema safra - forrageira- soja + braquiária/milho + braquiária/arroz + braquiária/soja. em novembro de 2009 (após três safras agrícolas), foi realizado o levantamento de plantas daninhas infestantes. Para isso, foi utilizado um quadro (0,3 x 0,3 m), lançado aleatoriamente quatro vezes dentro de cada parcela. As plantas foram identificadas, bem como feita a determinação do número total das espécies invasoras, da massa seca e da porcentagem de controle das espécies de acordo com o sistema de produção. Foi realizada ainda a análise fitossociológica da comunidade de plantas daninhas infestantes. Os sistemas safra-adubo verde, safra-safrinha e safra-forrageira apresentaram bom controle de plantas infestantes quando comparados ao sistema safra-pousio. Portanto, a presença de algum tipo de cobertura é importante para manter as características do solo favorável e um bom controle de plantas invasoras.

Avaliações fisiológicas e bioquímicas de plantas de aguapé (Eichhornia crassipes) cultivadas com níveis excessivos de nutrientes

Plantas de aguapé foram cultivadas em solução nutritiva de Hoagland & Arnon n.2, cujo aumento dos níveis de N, P e Cu estabeleceu as diferenças entre os tratamentos. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. As variáveis fisiológicas avaliadas foram área foliar, peso de matéria seca e taxa de crescimento absoluto, taxa de crescimento relativo, taxa assimilatória líquida, razão de área foliar, peso específico de folha, área foliar específica. Foram determinados também os teores de açúcares totais e redutores e de aminoácidos totais e a atividade das enzimas glutationa S-transferase e superóxido dismutase. Os extratos enzimáticos foram obtidos da matéria fresca da parte aérea das plantas. Após a coleta, foram determinados os pesos de material seco de raízes, pecíolos e folhas, que foram utilizados para a determinação de açúcares solúveis totais e redutores e de aminoácidos. O excesso de nitrogênio causou aumento de açúcares nas folhas e de aminoácidos nas raízes. Já o tratamento com excesso de fósforo levou ao aumento de açúcares nas raízes. Os resultados apresentados sugerem que, entre os nutrientes em excesso avaliados, o cobre (0,12 mg L-1) foi o maior indutor da atividade da GST e SOD, sugerindo que este elemento induziu estresse nas plantas de aguapé.

Desenvolvimento de equipamento para controle mecânico de plantas aquáticas na UHE de Americana-SP

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e avaliar o rendimento operacional de um equipamento para controle de plantas aquáticas, além de estabelecer procedimentos que permitissem a otimização dessa prática na UHE de Americana-SP. O equipamento constitui-se de uma esteira de margem (3,0 m de largura x 10,0 m de comprimento) para captação e condução das plantas até um picador, que as fragmenta antes do descarte, facilitando assim sua decomposição e seu transporte. A análise realizada indicou que a capacidade operacional foi de aproximadamente 7,73 m³ h-1. Considerando-se a menor taxa de crescimento observada no histórico do reservatório, 2,27%, o sistema deveria permitir a remoção de aproximadamente 28 m³ h-1. Dessa forma, esse equipamento pode funcionar como um método auxiliar no controle das plantas aquáticas, não realizando um controle efetivo se empregado de forma isolada.

Eficiência da seleção recorrente para redução da estatura de plantas em mamoneira (Ricinus communis L.)

Realizou-se, o presente trabalho, com o objetivo de avaliar a eficiência da seleção recorrente para a redução da estatura de plantas de mamona da cultivar Guarani (Ricinus communis L.), tornando-a com porte adequado para facilitar a colheita manual e/ou mecânica. Foram realizados quatro ciclos de seleção recorrente com a utilização de progênies autofecundadas na cultivar Guarani para redução da estatura das plantas, nas condições edafoclimáticas dos municípios de São Manuel - SP, Botucatu - SP e Penápolis - SP. As avaliações de estatura das plantas e de produtividade de grãos (kg.ha-1), dos quatro ciclos de seleção e do ciclo original foram realizadas nos municípios de São Manuel - SP, Botucatu - SP e Penápolis - SP na safra 2005/2006, sob um delineamento de blocos casualizados com cinco repetições e parcela útil de 30 m². A análise de variância para as características avaliadas foi feita separadamente para cada local e conjuntamente para os três locais e, posteriormente, realizada a comparação das médias pelo teste de Tukey, a 5%. Foram estimados, para as três localidades, por análise de regressão, os ganhos genéticos dos quatros ciclos de seleção para estatura de plantas. A partir dos resultados obtidos pôde-se concluir que a seleção recorrente foi eficiente para a redução da estatura de plantas e que a cultivar de mamona Guarani apresenta variabilidade genética para essa característica e que a produtividade não foi influenciada pela redução da estatura de plantas.

Propagação vegetativa de plantas de pariparoba [Pothomorphe umbellata (L.) Miq.] em diferentes substratos e número de nós das estacas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Utilização de análise de segregantes agrupados na identificação de marcadores ligados a genes que controlam a resistência à ferrugem (Puccinia psidii Winter) em Eucalyptus sp.

Devido a grande importância da cultura de Eucalyptus no Brasil, empresas do setor florestal têm buscado através de programas de melhoramento genético, reduzir as perdas de produção e atender a demanda do mercado de papel e celulose. Um exemplo, é a busca por genes de resistência a doenças, principalmente a ferrugem causada por Puccinia psidii Winter, que resulta em redução da produtividade em plantas altamente suscetíveis. No presente trabalho, mudas de Eucalyptus pertencentes a uma geração F1, provenientes do cruzamento controlado entre parentais híbridos E. grandis X E. urophylla, sendo eles resistente e suscetível, foram inoculadas com Puccinia psidii em casa de vegetação e acompanhadas até o aparecimento dos sintomas da ferrugem. Foram classificadas, em dois grupos: resistentes (ausência de sintomas) e suscetíveis (presença de sintomas e esporulação). As amostras de DNA foram comparadas com o uso de marcadores moleculares associado ao método de BSA (Bulked Segregant Analysis). O polimorfismo entre os grupos foi geneticamente relacionado ao loco que determina a característica de resistência ou sucetibilidade. Dentre os 720 primers testados, 19 foram polimórficos, porém, apenas o marcador AK 01 manteve-se presente, quando testado em todos os indivíduos da população, mostrando-se a uma distância genética estimada de 20 cM em repulsão ao gene de resistência.