Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
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Recent Submissions
Dualidade na otimização agrícola
Na otimização das decisões agrícolas temos que escolher entre as diferentes políticas de produção a mais eficiente, em relação às metas e condições de viabilidade. As decisões baseadas no julgamento e na intuição podem ser satisfatórias quando o número de fatores do problema é limitado e suas relações são claras. Mas em situações onde esse número cresce é necessária a utilização de modelos matemáticos que representem ou simulem condições reais. Um dos principais problemas que ocorrem na agric...
Estudos de soluções numéricas para a equação de Richards através do método de volumes finitos para simulação de fluxo unidimensional: um estudo de Campo
Apresenta-se, nesta disserta¸c˜ao, um estudo do modelo num´erico baseado no m´etodo de volumes finitos para fluxo de escoamento vertical de ´agua em solos. Na modelagem cl´assica de fluxo de ´agua no solo ´e utilizada a Equa¸c˜ao de Richards (ER). Pela n˜ao linearidade desta equa¸c˜ao, busca-se uma solu¸c˜ao computacional. Trabalha-se com a forma mista da ER e, preferencialmente, com esquema impl´ıcito de discretiza¸c˜ao do tempo. A n˜ao linearidade foi tratada atrav´es do m´etodo de Pic...
Aplicação de redes neurais MLP na estimativa de evapotranspiração de referência nos municípios de Mendes e Teresópolis
A Evapotranspiração (ET) é um dos principais componentes do ciclo hidrológico e sua estimativa precisa é de suma importância no gerenciamento e planejamento de recursos hídricos. Este estudo objetivou avaliar a aplicação de modelo de redes neurais artificiais de Perceptrons de Múltiplas Camadas (RN-MLP), para estimar os valores diários da evapotranspiração de referência (ETo) e comparar com os valores estimados pelo método de Penman-Monteith FAO 56 (ETo-PM), para os municípios de Mendes e Ter...
Um modelo matemático para o estresse oxidativo no desenvolvimento de doenças neurológicas
As Doenças neurológicas degenerativas, embora frequentes na população, são de difícil diagnóstico. No entanto, sabe-se que grande parte delas tem relação direta com o chamado estresse oxidativo. Entender e avaliar como se dá este processo é de grande interesse e nesse sentido este trabalho estende os modelos matemáticos e computacionais existentes para o processo de estresse oxidativo, incorporando um aspecto até então não avaliado, a influência dos índices de homocisteína nos oxidantes ...
Um estudo comparativo sobre a influência dos k-centróides no processo de segmentação de imagens em DTI-RM
A difusão tensorial de imagens por ressonância magnética (DTI-RM) é uma técnica não invasiva e eficaz na detecção de tumores ou anomalias em seres vivos. Em DTI-RM, podemos utilizar algoritmos de aprendizado de máquina, como por exemplo o K -Means, em processos como a segmentação de imagens. O algoritmo K -Means, originalmente utiliza centróides defi-nidos sob uma perspectiva euclidiana. Seu objetivo é a identificação de elementos semelhantes para agrupá-los em classes pertencentes a uma mesm...
Avaliação de métodos iterativos aplicados à equação não-linear de Richards
O presente trabalho tem como objetivo realizar uma simulação numérica para descrever o escoamento transiente unidimensional de água em solo não-saturado. O movimento da água no solo é descrito pela equação de Richards, obtida das equações de Darcy-Buckingham e da continuidade. Tal equação é não-linear, necessitando de tratamento computacional para obtenção de uma solução aproximada. Existem diversas técnicas para abordar o problema, como o método dos elementos finitos (MEF) e das diferenças f...
Aplicação de redes neurais na predição de disponibilidade de recursos energéticos solares no Município de Seropédica
O presente estudo propõe o desenvolvimento e avaliação de uma metodologia para estimar a incidência de radiação solar no município de Seropédica, localizado no estado do Rio de Janeiro. O objetivo do trabalho é avaliar se o modelo de Redes Neurais Artificiais (RNAs) é apropriado para tal fim. Para tal foram obtidos dados horários correspondentes ao período de 01 de Maio de 2017 a 31 de Janeiro de 2019 do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) através da estação Ecologia Agrícola localizad...
Derivadas deformadas e aplicações
Nas últimas décadas, diversos formalismos foram usados para descrever sistemas complexos. Dentre os quais, podem ser citados o cálculo fracionário e as derivadas defor-madas. Ambos mostraram resultados positivos na modelagem de sistemas complexos. No entanto, o cálculo fracionário é definido a partir de operadores não locais e, portanto, não satisfaz algumas propriedades das derivadas usuais; como, por exemplo, a regra do pro-duto e a regra da cadeia. As derivadas deformadas são operadores lo...
O uso de algoritmos genéticos para a solução de problemas de agrupamento automático
Técnicas de agrupamento de dados consistem na organização de um conjunto de informações em grupos de acordo com as similaridades presentes em seus registros, assim propriedades comuns entre o conjunto de dados conseguem ser identificadas facilitando a sua compreensão. Nem sempre o número de grupos é um dado disponível a priori para a resolução desse processo. Quando esta informação é desconhecida tem-se o denominado Problema de Agrupamento Automático. Neste trabalho são apresentadas estratégi...
Programação inteira mista para a simulação de um sistema integrado lavoura-pecuária com plantio direto (SILPE-PD).
O objetivo é implementar um modelo de programação inteira mista (PIM) que represente ou simule numericamente as condições de operacionalidade ótimas de um sistema integrado lavoura-pecuária com plantio direto (SILPE-PD), incluindo o trânsito animal. Para a implementação computacional do modelo são necessários dados sobre aptidão do ganho de peso vivo de cada animal do rebanho considerado, em cada período e em cada área do SILPE-PD (confinamento, pastagem e lavoura anual), assim como as receit...
Análise da propagação acústica submarina e seus possíveis impactos na vida dos misticetos
Uma das características importantes dos mamíferos marinhos é sua capacidade de transmitir e captar sons em ambiente submarino. Tal capacidade é fundamental para a sobrevivência desses mamíferos em seu habitat natural, fazendo com que esses animais sejam extremamente dependentes da paisagem acústica local. Atividades como comunicação, caça, fuga de predadores, orientação geográfica, acasalamento, entre outras, estão diretamente ligadas à capacidade desses animais de emitir e receber sons ao...
Estudos de equações de condução de calor não Fourier via derivadas deformadas
A natureza é cercada de fenômenos irregulares, com comportamentos anômalos e alto nível de complexidade. Em alguns casos a geometria euclidiana, não consegue ser precisa na descrição destes eventos. Um exemplo onde este problema pode acontecer é em processos de condução de calor. Muitos resultados são obtidos ignorando algumas características dos problemas como: as rugosidades, as ssuras, corrosão, geometria irregular ou até mesmo fractal das superfícies envolvidas. Isto pode ocasionar a ...
Utilizando uma heurística GRASP para o problema de rotação de culturas
O Brasil é conhecido por seu histórico agrícola devido aos seus solos férteis, climas favoráveis à plantação e relevos propícios. Um dos focos centrais na produção vegetal, discutidos ultimamente, são medidas que visam um planejamento sustentável e ecológico, tendo em vista a degradação ambiental ocorrida nos últimos anos. A rotação de culturas é uma técnica que consiste em alternar as culturas em uma mesma área de plantio em épocas diferentes. Cada cultura possui uma determinada época em que...
Modelos de inteligência computacional aplicado na predição de câncer de mama
O câncer de mama é a segunda neoplasia mais frequente no mundo. Segundo dados do Instituto Nacional de Câncer (INCA), no ano de 2014 foram diagnosticados 59.700 novos casos no Brasil, número este que corresponde a um aumento de 22% em relação ao ano de 2013. Sendo responsável por aproximadamente 39% dos óbitos das mulheres portadores de câncer. Para um diagnóstico preciso, exige-se muita experiência e, principalmente, que a classificação do estadiamento clínico do tumor (estágio do ...
Utilização de técnicas de inteligência computacional na caracterização de pacientes com doenças cardiovasculares
Este trabalho engloba técnicas de Inteligência Computacional (IC), como a Máquina de Vetor de Suporte (SVM) e a Regressão Linear Múltipla, a fim de classificar os 303 pacientes presentes na base de dados pública “Heart Disease Database”, como cardiopatas ou não, a partir de uma série de informações concebidas em exames periódicos realizados nos mesmos. Em busca de reduzir ou antecipar o diagnóstico de cardiopatias, doenças que estão no topo da lista das que mais matam ao redor de todo o mundo...
RFlow: uma arquitetura para execução e coleta de proveniência de workflows estatísticos
Os dados agropecuários relacionados à redução de custos de produção e aumento da qualidade de produtos, previsão e controle de pragas e epidemias e agricultura de alta precisão são produzidos em grande escala e de maneira heterogênea e distribuída através de sensores, VANTs, web, satélites, dispositivos móveis, planilhas, entre outros. Este crescente aumento no volume de dados científicos e a necessidade de gerenciá-los e compartilhá-los entre equipes geograficamente dispersas têm demand...
Modelo 0D zona única para motores a combustãoiInterna alternativos HCCI
O presente trabalho propõe uma ferramenta computacional em código aberto, expansível, com saída multilinguagem, capaz de transformar uma entrada padrão CHEMKIN [1] em funções executáveis, o UFRRJcin. Ainda apresenta uma aplicação do mesmo, em conjunto com um integrador capaz de resolver o problema matemático stiff associado ao balanço de energia zero dimensional de uma zona proposto para parte do ciclo do motor HCCI movido a gás natural.
Aplicação de modelos ARTMAP na predição de resistência do HIV-1 aos Inibidores de protease
Durante a última década as Terapias Antirretrovirais (TARV) reduziram a mortalidade em pacientes portadores do HIV-1. No entanto, esta diminuição não conseguiu impedir totalmente o surgimento de novas formas virais resistentes, causadas principalmente pela elevada taxa mutacional do HIV-1. O desenvolvimento de resistência do HIV-1 aos antirretrovirais (ARV) é um fator limitante para o sucesso da TARV. Pacientes com deficiência virológica, normalmente, necessitam de alterações em seus esquemas...
Aplicação de redes neurais RBF e MLP na análise de evasão discente do curso de Sistemas de Informação da UFRRJ
A evasão escolar é um problema complexo, por reunir diversos fatores que influenciam na decisão do aluno em permanecer ou não no curso. Identificar as características envolvidas neste processo possibilita traçar o perfil dos alunos propensos à evasão para poder tomar medidas eficazes. Segundo a literatura, os cursos na área de Tecnologia da Informação vêm apresentando altos índices de evasão. Não obstante disto, o curso de Sistemas de Informação da UFRRJ vem apresentando índices preocupantes....
Tratamento e preenchimento de falhas de séries de dados meteorológicos utilizando workflows científicos paralelos em ambientes de GPU
Juntamente com a crescente importância das pesquisas na área de meteorologia e climatologia, principalmente as que manipulam grandes volumes de dados voltados aos estudos dos recursos hídricos, surgem as dificuldades para que os pesquisadores dessas áreas obtenham e armazenem dados de alta qualidade em seus repositórios. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma proposta na área computacional capaz de processar dados meteorológicos agregando controle de qualidade a longas séries históri...