Aplicação de técnicas de aprendizado de máquina no reconhecimento de classes estruturais de proteínas

Nowadays, classifying proteins in structural classes, which concerns the inference of patterns in their 3D conformation, is one of the most important open problems in Molecular Biology. The main reason for this is that the function of a protein is intrinsically related to its spatial conformation. However, such conformations are very difficult to be obtained experimentally in laboratory. Thus, this problem has drawn the attention of many researchers in Bioinformatics. Considering the great difference between the number of protein sequences already known and the number of three-dimensional structures determined experimentally, the demand of automated techniques for structural classification of proteins is very high. In this context, computational tools, especially Machine Learning (ML) techniques, have become essential to deal with this problem. In this work, ML techniques are used in the recognition of protein structural classes: Decision Trees, k-Nearest Neighbor, Naive Bayes, Support Vector Machine and Neural Networks. These methods have been chosen because they represent different paradigms of learning and have been widely used in the Bioinfornmatics literature. Aiming to obtain an improvment in the performance of these techniques (individual classifiers), homogeneous (Bagging and Boosting) and heterogeneous (Voting, Stacking and StackingC) multiclassification systems are used. Moreover, since the protein database used in this work presents the problem of imbalanced classes, artificial techniques for class balance (Undersampling Random, Tomek Links, CNN, NCL and OSS) are used to minimize such a problem. In order to evaluate the ML methods, a cross-validation procedure is applied, where the accuracy of the classifiers is measured using the mean of classification error rate, on independent test sets. These means are compared, two by two, by the hypothesis test aiming to evaluate if there is, statistically, a significant difference between them. With respect to the results obtained with the individual classifiers, Support Vector Machine presented the best accuracy. In terms of the multi-classification systems (homogeneous and heterogeneous), they showed, in general, a superior or similar performance when compared to the one achieved by the individual classifiers used - especially Boosting with Decision Tree and the StackingC with Linear Regression as meta classifier. The Voting method, despite of its simplicity, has shown to be adequate for solving the problem presented in this work. The techniques for class balance, on the other hand, have not produced a significant improvement in the global classification error. Nevertheless, the use of such techniques did improve the classification error for the minority class. In this context, the NCL technique has shown to be more appropriated

Padrões fractais: contribuições ao processo de generalização de conteúdos matemáticos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Reconhecimento semi-automático de sinus frontais para identificação humana forense baseado na transformada imagem-floresta e no contexto da forma

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Intoxicação crônica experimental com alumínio: padrões degenerativos, comportamentais e terapia experimental com magnésio após lesão hipocampal

Evidências experimentais sugerem que o alumínio é um agente neurotóxico com ações deletérias sobre os processos cognitivos. Neste estudo, investigou-se os efeitos comportamentais, histopatológicos e bioquímicos da intoxicação crônica com citrato de alumínio sobre o hipocampo de ratos adultos, e ao mesmo tempo aplicou-se uma terapia experimental de tratamento com magnésio para a reversão das alterações neuropatológicas encontradas. Utilizou-se 70 ratos Wistar machos de 200-250 g, divididos em grupos da seguinte maneira: controle, citrato de sódio (CNa), citrato de alumínio (CAl), citrato de alumínio + sulfato de magnésio (CAl+Mg), citrato de sódio + sulfato de magnésio (CNa+Mg). A dose usada de citrato de alumínio foi de 100 mg/kg e sulfato de magnésio 250 mg/kg durante 30 dias. Os animais foram submetidos aos testes comportamentais do campo aberto, Rota rod, Reconhecimento social e Labirinto em T elevado (LTE), análise bioquímica, histopatológica e imunoistoquímica para GFAP. Além disso, foram verificados os níveis de alumínio no plasma e no hipocampo dos animais em espectrômetro de absorção atômica em forno de grafite (GF AAS). Os resultados obtidos mostraram que o grupo CAl apresentou um aumento da atividade locomotora no teste do campo aberto em comparação ao grupo controle e já o grupo CAl+Mg apresentou uma diminuição (P<0.001). Nos testes de memória do LTE e de Reconhecimento social, os animais do grupo CAl apresentaram déficits no cognitivos em relação aos demais grupos enquanto os animais do grupo CAl+Mg apresentaram um bom desempenho nos teste (P<0.001). Os níveis de alumínio encontrados no hipocampo do grupo CAl foram consideravelmente elevados e nos demais grupos os níveis ficaram abaixo do limite de detecção. Na análise histopatológica e imunoistoquímica, os animais do grupo CAl apresentaram diminuição da densidade celular e reatividade astrocitária nas camadas CA1, CA3 e hilo do hipocampo. Estes resultados sugerem que a intoxicação experimental com citrato de alumínio induz déficits de aprendizado e memória e que a administração de sulfato de magnésio pode ter a capacidade de minimizar os danos causados pelo metal no hipocampo de animais intoxicados.

Navegação, reconhecimento de gestos e controle de interface no sistema ITV utilizando o dispositivo kinect

Esta dissertação apresenta a implementação de navegação no ambiente virtual, reconhecimento de gestos e controle de interface, feitos através do dispositivo Kinect, no Sistema ITV: um sistema de treinamento de operadores e mantenedores de usinas hidrelétricas e subestações elétricas. São mostrados, também, determinados aperfeiçoamentos recentes, como conversão em vídeo, telas de alarmes sonoros e visuais, ambientação sonora em três dimensões e narração do processo. Além da apresentação do Sistema ITV, são expostos o dispositivo Kinect e o algoritmo utilizado na comparação dos padrões de movimento, o DTW. Em seguida, são abordados em detalhes o projeto e a implementação da navegação, do reconhecimento de gestos e do controle de interface. Como estudo de caso, é exibida uma Instrução Técnica Virtual (ITV), elaborada especialmente para testar e avaliar a nova interface proposta. Posteriormente, são apresentados os resultados, considerados satisfatórios, obtidos através da análise de questionários qualitativos aplicados a estudantes da Universidade Federal do Pará. Por fim, são realizadas as considerações referentes a este trabalho e expostas idéias de trabalhos futuros.

Aplicação de mapas auto-organizáveis na classificação de padrões de escoamento bifásico

O escoamento bifásico de gás-líquido é encontrado em muitos circuitos fechados que utilizam circulação natural para fins de resfriamento. O fenômeno da circulação natural é importante nos recentes projetos de centrais nucleares para a remoção de calor. O circuito de circulação natural (Circuito de Circulação Natural - CCN), instalado no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, IPEN / CNEN, é um circuito experimento concebido para fornecer dados termo-hidráulicos relacionados com escoamento monofásico ou bifásico em condições de circulação natural. A estimativa de transferência de calor tem sido melhorada com base em modelos que requerem uma previsão precisa de transições de padrão de escoamento. Este trabalho apresenta testes experimentais desenvolvidos no CCN para a visualização dos fenômenos de instabilidade em ciclos de circulação natural básica e classificar os padrões de escoamento bifásico associados aos transientes e instabilidades estáticas de escoamento. As imagens são comparadas e agrupadas utilizando mapas auto-organizáveis de Kohonen (SOM), aplicados em diferentes características da imagem digital. Coeficientes da Transformada Discreta de Cossenos de Quadro Completo (FFDCT) foram utilizados como entrada para a tarefa de classificação, levando a bons resultados. Os protótipos de FFDCT obtidos podem ser associados a cada padrão de escoamento possibilitando uma melhor compreensão da instabilidade observada. Uma metodologia sistemática foi utilizada para verificar a robustez do método.

Avaliação do reconhecimento de melodias tradicionais em crianças normo-ouvintes

A contribuição da música no campo das ciências humanas vem sendo valorizado pelas ciências da saúde nas últimas décadas, favorecendo relações entre a Fonoaudiologia e a Musicoterapia. A avaliação da percepção musical busca compreender princípios básicos como a discriminação de timbres, melodias, ritmos, intensidade, altura, duração das notas, densidade, entre outros, além de conhecimentos inerentes em relação a audição, bem como as experiências musicais no decorrer da vida. O objetivo deste estudo foi elaborar um teste informatizado de avaliação do reconhecimento de melodias tradicionais brasileiras e verificar o desempenho de crianças com audição normal neste instrumento. Foi realizada a elaboração de um teste, denominado Avaliação do Reconhecimento de Melodias Tradicionais em Crianças normo-ouvintes (ARMTC), em formato de website, composto por 15 melodias tradicionais da cultura brasileira, gravadas com timbre sintetizado de piano, padronizadas com andamentos variáveis, intensidades similares, tonalidade de acordo com a partitura utilizada, reprodução de 12 segundos cada melodia e pausas de quatro segundos entre cada melodia. A casuística foi composta por 155 crianças, com faixa etária entre oito e 11 anos, de ambos os sexos, com limiares auditivos nas frequências de 500 Hz a 4000 Hz dentro dos padrões de normalidade e curva timpanométrica tipo A. Todas as crianças foram submetidas à triagem audiológica (frequências de 500 Hz, 1 KHz, 2 KHz e 4 KHz), Timpanometria e ao ARMTC. O ARMTC foi aplicado em campo livre com intensidade de 65 dBNA, com caixa de som posicionada a 0o azimute, à uma distância de um metro do participante que se manteve sentado. As crianças foram instruídas a clicar na tela do notebook no ícone correspondente ao nome e ilustração da melodia a qual ouviram e prosseguir dessa forma até o término das 15 melodias apresentadas. Na maioria das melodias selecionadas não houve diferença significante entre número de erros/acertos e tempo de reação quando estas variáveis foram correlacionadas ao sexo, idade e local em que o teste foi aplicado. As melodias mais reconhecidas foram: Cai, cai balão, Boi da cara preta, que teve igual score a Caranguejo, Escravos de Jó, O cravo, Parabéns a você e Marcha soldado, as quais obtiveram reconhecimento superior à 70% de acertos e a melodia com menor reconhecimento foi Capelinha de melão.

Pistas visuais no reconhecimento intra e interespecífico em duas borboletas miméticas impalatáveis

Duas espécies de borboletas miméticas Heliconius erato e Heliconius melpomene apresentam coloração similar. Tal similaridade pode atuar confundindo o reconhecimento de seus co-específicos no momento da escolha de parceiros sexuais. As duas espécies possuem um conjunto de variações sutis na cor de suas asas que são compartilhadas por ambas espécies, como os pontos vermelhos encontrados acima da faixa amarela. Em H. erato variações na cor de suas asas são exclusivas da espécie como os red raylets e pontos amarelos na região distal da asa posterior. Acredita-se que tais variações fenotípicas auxiliem no reconhecimento de seus co-específicos, para tanto, o presente estudo tem por intuito verificar se as duas espécies envolvidas na análise reconhecem seus co-específicos. Experimentos com modelos que contemplaram variações sutis foram montados e apresentados aos machos de H. erato e H. melpomene. Em cada experimento foi verificado a probabilidade relativa de aproximação do macho ao modelo. O teste de likelihood indicou que as diferenças sutis encontradas nos padrões de asas de H. erato e H. melpomene podem atuar como pistas de reconhecimento de indivíduos da mesma espécie. Sendo que a espécie H. erato pode ser considerada um discriminador mais refinado no reconhecimento, e ambas as espécies selecionaram modelos que possuem variações médias, indicando seleção normalizadora para a escolha do padrão de asa. Podemos concluir, que a cor e, principalmente, os padrões sutis na variação da cor são utilizados como um sinal usado por borboletas no reconhecimento de seus co-específicos.

Estabelecimento, reconhecimento e defesa territorial em Stegastes fuscus

Os estudos da territorialidade e de comportamentos associados a ela favorecem o entendimento da maneira como as interações ecológicas afetam a composição de espécies e a dinâmica de uma comunidade. No presente estudo tivemos como objetivo geral investigar o comportamento de Stegastes fuscus, um peixe-donzela territorialista, em ambiente natural e em cativeiro, com foco na capacidade de localização territorial, reconhecimento e defesa de uma área estabelecida. Para tanto subdividimos o trabalho em 3 capítulos. O primeiro teve como foco o estudo da espécie em ambiente natural objetivando estimar a área do território ocupado e os padrões comportamentais da por ela expressos. Sendo encontrado que a área média ocupada por S. fuscus foi de 274 cm2 e os comportamentos mais observados foram: vigilância, ingestão de alimento, tempo no abrigo/toca e displays agressivos. O segundo capítulo teve como alvo investigar a capacidade de localização espacial da espécie mediada por pistas visuais. Os resultados demonstraram que S. fuscus apresenta marcante aprendizagem condicionada e possibilidade de existência de orientação espacial na espécie. O terceiro capítulo teve como objetivo avaliar a influência da residência prévia estabelecida e do reconhecimento de coespecíficos nos resultados de confrontos agonísticos. Os resultados apontaram a residência como fator prioritário na dinâmica das disputas agonísticas e que aspectos relacionados à familiaridade como relevantes e destacam-se mais quando não existe um território previamente estabelecido. Diante disso nossos resultados podem favorecer o entendimento da dinâmica estrutural da comunidade na qual S. fuscus esta inserida, sendo isto significativo tendo em vista a importância ecológica da espécie para o ecossistema.

Padrões de ratreamento na visualização de faces próprias e não próprias

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Psicologia, Departamento de Processos Psicológicos Básicos, Programa de Pós-Graduação em Ciências do Comportamento, 2016.

El acompañamiento a los padres con un recién nacido grave cercano a la muerte

Resumen: Desde su experiencia personal como profesional de la salud en el área de Pediatría, el autor menciona y reflexiona acerca de la relación médicopaciente que debe darse en las salas de pediatría, en especial en aquellos casos que presentan enfermedades graves y terminales. Si bien informa conocimientos que versan sobre la salud de los recién nacidos, hace hincapié en la necesidad de generar un buen acompañamiento de los padres para afrontar aquellos difíciles momentos. Para comprender y abordar la relación médico paciente y el acompañamiento a los padres de recién nacidos graves o en que la muerte es inminente, se va a enfocar el tema desde cinco perspectivas: 1) El recién nacido. 2) Los padres. 3) El equipo de salud. 4) La relación médico paciente. 5) El paso a la medicina paliativa.

La exégesis de la realidad social en los Padres de la Iglesia

Resumen: Una teología desafiada en estos tiempos no puede retrotraerse simplemente a la reedición mecánica de ideas o frases sin analizar profundamente el aparato epistemológico que da coherencia a un mensaje y que permita que el mismo pueda dialogar maduramente con su entorno. El pensamiento y la praxis de los Padres de la Iglesia permiten descubrir elementos claves de una lectura particular de la historia que protagonizaron. El presente artículo intenta señalar la exégesis de los dos textos leídos por los autores patrísticos: la Sagrada escritura y la realidad social. No se busca repetir fórmulas, sino encontrar principios inspiradores y llaves que abran a una interpretación actual de la realidad socio-cultural del mundo contemporáneo. La lectura social que los Padres hacen desde la Escritura compromete una antropología, una cosmología y una eclesiología. La integralidad de su pensamiento pone en evidencia una unidad de vida, de concebir el mundo, el hombre, y la Iglesia, con relación a Dios.

Audiência pública para debater o reconhecimento e a regulamentação da profissão de terapeuta naturalista

Audiência realizada pela Comissão de Legislação Participativa no dia 16 de agosto de 2007, no Plenário 3, Anexo II da Câmara dos Deputados.

PL n. 1.014/03, que dispõe sobre a identificação e os padrões de qualidade da água adicionada de sais e envasamento para comercialização

Consultoria Legislativa - Área XVI - Saúde Pública, Sanitarismo.

Descripção dos emblemas allegoricos, e seus epigramas, com que se adornou a illuminação que na fachada das cazas de sua residencia apresentou ao publico o coronel Antonio José da Silva Braga, na noute de 6 de fevereiro de 1818, em que se celebrou com pompa verdadeiramente real a feliz, e gloriosa acclamação do muito alto, e poderoso Rei Nosso Senhor D. João Sexto, e nas tres noites seguintes dos dias 7, 8, e 9 em memoria do seu reconhecimento, amor, e lealdade, que professa ao mesmo Augusto senhor, cuja preciosa vida os ceos dilatem por longos annos para gloria e delicia de toda a naçam portugueza

Coleção Marcio Moreira Alves.