Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-05Bitstream added on 2014-06-13T19:20:52Z : No. of bitstreams: 1 guimaraes_am_dr_botfca.pdf: 960847 bytes, checksum: a716ab7dc09b4f9f246b403c778558b1 (MD5) / Essa tese apresenta o desenvolvimento de um sistema de mineração de dados baseado na técnica de computação evolucionária denominada Algoritmos Genéticos. O sistema resultante, de nome MinAG, realiza a tarefa de classificação de dados contínuos e destina-se a minerar dados físico-químicos do solo e da água. Os padrões de comportamento dos atributos minerados são apresentados no formato SE-ENTÃO, facilitando a compreensão da informação descoberta. Foram definidos alguns requerimentos e restrições para o uso desse sistema relacionados às características do arquivo de dados possível de ser minerado. O MinAG adota o conceito de computação em grid, o que propicia para que mais e melhores resultados sejam obtidos. Os testes realizados permitiram concluir que o sistema executou as tarefas definidas para o mesmo e gerou resultados corretos ao minerar as bases de dados a que se propôs, atingindo, portanto os objetivos dessa tese. Foram realizados dois estudos de casos. No primeiro foi utilizada uma base de dados brasileira sobre dados físico-químicos do solo obtidos por equipamentos de agricultura de precisão na região de Campos Novos Paulista - SP. No segundo estudo de caso usou-se uma base de dados de qualidade de água do estado da Flórida - EUA. Em ambos os casos o sistema foi capaz de atingir seu objetivo encontrando padrões de comportamento nos dados. Pode-se concluir que o sistema MinAG apresenta-se como uma nova maneira de analisar a correlação entre os elementos físico-químicos do solo e da água. Esse sistema não deve ser entendido como um substituto de métodos de análise tradicionais, como a estatística. Sua função é servir como uma ferramenta adicional na geração de informações para auxílio à compreensão do comportamento existente nos dados. / This thesis presents the data mining system development based on an evolutionary computation technique named Genetic Algorithms. The MinAG system performs the continuous data classification task and mines water and soil physico-chemical datasets. The patterns discovered by mining the attributes are presented using the IF-THEN rule format. It makes it easier to understand the information discovered. Some requirements and restrictions related to the dataset features were defined in order to use the system. MinAG adopts the grid computing concept in order to produce more and better results. By the evaluation system, it was possible to conclude that it is able to perform the proposed tasks and produces correct results when mining the datasets. Therefore, the system reached the thesis goals. Two case studies were performed. In the first one, a Brazilian dataset related to soil physico-chemical properties was used. The data was obtained in Campos Novos Paulista - SP by Precision Agriculture equipment. In the second case study, a Florida - USA water quality dataset was utilized. The system discovered behavior patterns achieving the goals in both cases. The MinAG system presents a new way to analyse the correlation between the water and soil physico-chemical attributes. This system is not a substitute for traditional methods such as statistics. In fact, it is an auxiliary tool to generate information in order to help understand the behavior between data.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The occurrence of species of Escarabeídeos is mentioned in Rio Grande do Sul. Their larval stage coincides with the development of winter crops and pastures and the most cited in the literature are Diloboderus abderus Burm., 1826, Phyllophaga triticophaga Salvadori; Morón, 1998 Cyclocephala flavipennis Arrow, 1914 and Demodema brevitarsis Blanchard, 1850 (Coleoptera: Melolonthidae). Furthermore occurred in soybean fields, weevils of the genera Naupactus and Pantomorus, which can cause damage to the seeds and the roots of the crop, resulting in a decrease in plant population. The study aimed to determine whit use of geostatistical techniques the number of samples to characterize the spatial distribution of white grubs in crops of winter cereals (oats, rye grass and wheat), characterize, using geostatistics, the spatial distribution of larvae P. triticophaga in oats crops, and estimating the damage of larvae of weevils roots in soybean crop in Rio Grande do Sul. To estimate the number of samples to characterize the spatial distribution of larvae D. abderus and C. flavipennis was done in areas of winter cereals in eight municipalities of Rio Grande do Sul. The geostatistical analysis was performed from experimental semivariograms, the adjustment was done by these theoretical models. To set the number of sampling points needed to estimate the populations of soil insects were considered the values of the ranges. The study aimed to characterize, using geostatistics, and still estimating the damage of larvae of weevils of root-crop soybeans in Rio Grande do Sul. The study on the spatial distribution of P. triticophaga was carried out under field of oats. The perimeter of the area was marked with receiver global positioning system, and sampling grid had dimensions of 60m x 60m. The population density was estimated opening a trench at each sample point. The analysis of spatial variability and spatial dependence were made by means of semivariogram and the map was generated from the data count of larvae in the field. The experiment on the damage caused by larvae of weevils-roots was conducted in an area belonging to the Federal University of Santa Maria. The larvae of the weevils-roots were the main plots at the time of soybean planting in four population levels, these being, zero, one, two and three larvae per plot. The criteria were evaluated, the influence of the larvae of weevils-roots in the initial population of soybean plants and crop productivity. The number of trenches per hectare for the characterization of the population of larvae of D. abderus and C. flavipennis in winter cereals is two and three trenches, respectively. The spatial distribution of P. triticophaga is aggregated and knowledge can improve pest management. Soybean yield decreases approximately 120 kg per hectare for each larva weevils of root-plus per square meter. / No Rio Grande do Sul é mencionada a ocorrência de espécies de Escarabeídeos cuja fase larval coincide com o desenvolvimento de culturas de inverno e pastagens, sendo as mais citadas na literatura, Diloboderus abderus Burm., 1826, Phyllophaga triticophaga Salvadori; Morón, 1998 , Cyclocephala flavipennis Arrow, 1914 e Demodema brevitarsis Blanchard, 1850, (Coleoptera: Melolonthidae). Ocorrem ainda, em áreas de soja, Curculionídeos dos gêneros Naupactus e Pantomorus, que podem causar danos às sementes e as raízes do cultivo, ocasionando a diminuição da população de plantas. O trabalho teve por objetivo determinar com o uso de técnicas geoestatísticas o número de amostras necessárias para caracterizar a distribuição espacial de corós em lavouras de cereais de inverno (aveia, azévem e trigo), caracterizar, com uso da geoestatística, a distribuição espacial de larvas de P. triticophaga em lavoura de aveia, e ainda estimar os danos de larvas de curculionídeos das raízes em lavoura de soja no Rio Grande do Sul. O estudo do número de amostras para caracterizar a distribuição espacial de larvas de D.abderus e C. flavipennis, foi feito em áreas de cereais de inverno em oito municípios do Rio Grande do Sul. A análise geoestatística foi realizada a partir de semivariogramas experimentais. Para definir o número de pontos de amostragem necessários para estimar as populações destes insetos de solo, foram considerados os valores dos alcances. O estudo sobre a distribuição espacial de P. triticophaga foi realizado em lavoura de aveia. O perímetro da área foi demarcado com receptor de sistema de posicionamento global, e a grade de amostragem teve dimensão de 60m x 60m. A densidade populacional foi estimada com abertura de uma trincheira em cada ponto amostral. As análises da variabilidade espacial e da dependência espacial foram feitas por meio de semivariograma e o mapa foi gerado a partir dos dados de contagem de larvas em campo. O trabalho sobre os danos de larvas de curculionídeos das raízes foi realizado em área pertencente à Universidade Federal de Santa Maria. As larvas de curculionídeos das raízes foram alocadas nas parcelas no momento da semeadura da soja, em quatro níveis populacionais, sendo esses, zero, um, dois e três larvas por parcela. Os critérios avaliados foram, o impacto das larvas de curculionídeos das raízes na população inicial de plantas de soja e na produtividade da cultura. O número de trincheiras por hectare para a caracterização da população de larvas de D. abderus e de C. flavipennis em cereais de inverno é duas e três trincheiras, respectivamente. A distribuição espacial de P. triticophaga é agregada e seu conhecimento pode melhorar o manejo da praga. A produtividade da soja decresce 120 kg por hectare para cada larva de curculionídeos das raízes, acrescida por metro quadrado.

Nowadays those who live or work in the countryside have increasingly access to technologies that favor the development of their daily activities. Smartphones and tablets with android operating systems, which are every day more accessible to the farmers, offer opportunities for the use of applications that support them in decisionmaking. These new tools are available to the rural man, rural extension and/or technical assistance professionals, and can be used to increase the competitiveness of their properties. This study aimed to assess the C7 Milk II application to find out its strengths and weaknesses, as well as to contribute to the provision of a free management system, which is efficient and easy for the farmers and technicians to use, positively influencing the management of dairy farming properties. Thus we tested the use of this application in two family farms: one in the city of Alto Alegre/RS and another in the city of Espumoso/RS. We accompanied the development of the activities related to the tool use, and recorded the farmers´ perceptions on it. We also used contacts and questionnaires to find out the perception of field technicians who work in the region in order to identify the potential and limitations of the use of the applications among the rural men. At the end of the study, we found out that the application has potential as a tool to give greater precision to the dairy management, since it has several strengths. However, it also has some weaknesses, which need to be improved to have greater acceptance by farmers and technicians. Among the limitations of the application use, there are some difficulties for the farmers to adopt a notes routine about the activity, as well as their lack of ability to work with new technologies. These aspects impair their use in a big scale as a complementary tool in the management of dairy farming. The agility and the mobility of the tool; the generating of information for decision-making with low cost access and application service; and the farmer´s thinking on his activity have being considered potential factors. / Atualmente quem mora ou trabalha na zona rural tem cada vez mais acesso a tecnologias que favorecem o desenvolvimento das atividades. Os aparelhos smartphones e tablets com sistema operacional android, cada dia mais acessíveis ao homem do campo, oferecem oportunidades para utilização de aplicativos que auxiliam o produtor (a) rural na tomada de decisões. Estas novas ferramentas disponíveis ao homem do campo, profissionais da extensão rural e/ou assistência técnica podem ser utilizadas para aumentar a competitividade dessas propriedades. Este trabalho buscou avaliar o aplicativo C7 Leite II, seus pontos fortes e a melhorar, com isso, contribuir para a disponibilização de um sistema gerencial gratuito, eficiente e de fácil utilização por parte de produtores e técnicos, influenciando positivamente no gerenciamento de propriedades rurais que trabalham na atividade leiteira. Para esta avaliação foi testado a utilização do aplicativo em duas propriedades rurais da agricultura familiar, uma no município de Alto Alegre/RS e outra em Espumoso/RS, sendo acompanhado o desenvolvimento das atividades de utilização da ferramenta e registro das percepções dos produtores. Também foi levantado através de contatos e aplicação de questionários, a percepção de técnicos de campo que atuam na região de estudo, tentando identificar os potenciais e os limitantes da utilização de aplicativos junto ao seu público assistido. Ao final verificou-se que o aplicativo tem potencial como ferramenta para dar maior precisão no gerenciamento leiteiro, por apresentar vários pontos fortes, mas também precisa melhorar em outros pontos para que tenha maior aceitação pelos produtores e técnicos. Entre os limitantes do uso do aplicativo, aparecem com maior força as dificuldades dos produtores adotarem uma rotina de anotações sobre a atividade, e a falta de habilidade em trabalhar com as novas tecnologias, aspectos que comprometem até certo ponto o uso em maior escala de aplicativos como ferramenta complementar no gerenciamento da atividade leiteira. Já como potenciais aparecem a agilidade e mobilidade da ferramenta, geração de informações para tomada de decisão com baixo custo de acesso e manutenção do aplicativo, e a reflexão gerada no produtor (a) sobre como vem conduzindo sua atividade.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Maize is the main cereal produced in Brazil, being highly responsive to nitrogen fertilization, since the tropical and subtropical soils presents insufficient availability of nitrogen (N) to attend the culture demand in order to obtain high yields. Adjustments in the rate of N fertilizer can be made during the development of the culture through of the use of optical sensors spectrometry. The aim of this study was to evaluate the efficiency of nitrogen fertilization to the variable rate prescribed by use of the N -Sensor® ALS, and correlate it with different plant attributes during development of maize in RS Oxisols. Three experiments were conducted, two in the 2008/09 and another in the 2010/11 season. The ability of the sensor to determine the nutritional status of the culture and the effect of different rates of N, uniform and variable rate, on the following attributes of the plant were evaluated: N content of the plant tissue, the total N uptake by the crop, dry matter and relative chlorophyll content measured by chlorophyll meter readings with manual and on grain yield and N use efficiency. The plant attributes and corn yield were largely influenced by nitrogen fertilization and the intrinsic climatic conditions of each experiment. During fertilization optical sensor was able to assess on average 34 % of the plants in the experimental areas, which obtained high ratio of the readings of the optical sensor with the amount of N uptake and dry matter of corn plants, despite loss efficiency (saturation) observed in the later stages of crop development. Whereas maize absorbed most of the N after the V8 stage of development, the use of the optical sensor grown in the same or in later stages of development is a viable strategy for the nitrogen source at varied doses. Nitrogen fertilization at variable rate based on optical sensor promoted an increase of N uptake by 11.8 % in relation to nitrogen fertilization uniform rate in the third experiment. In all areas investigated, grain yield increased in response to nitrogen fertilization, getting above national average productivities. The use of fertilizer N rate variable strategy despite the slight increase in grain yield of maize was not able to make a statistically significant increase. The efficiency of use of N different indexes evaluated showed improvement with the use of N variable rate based on the optical sensor to the uniform rate. The strategy of N variable rate proved to be efficient as the use of N as measured by a decrease and increase of N rate prescribed by the optical sensor as the nutritional status of the crop, with an effective strategy of the environmental point of view, by reduced risks associated with nitrogen over fertilization. / O milho é o principal cereal produzido no Brasil, sendo altamente responsivo à fertilização nitrogenada, uma vez que os solos tropicais e subtropicais apresentam disponibilidade insuficiente de nitrogênio (N) para atender a demanda da cultura visando à obtenção de elevados rendimentos. Ajustes na dose de N fertilizante podem ser realizados durante o desenvolvimento da cultura através da utilização de sensores de espectrometria ótica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de fertilização nitrogenada à dose variada, prescrita com uso do N-Sensor® ALS, e correlacioná-la com diferentes atributos vegetativos durante o desenvolvimento da cultura do milho em Latossolos do RS. Foram realizados três experimentos, sendo dois na safra 2008/09 e outro na safra 2010/11. Foram avaliadas a capacidade do sensor em determinar o estado nutricional da cultura e o efeito da aplicação de diferentes doses de N à dose uniforme e dose variada sobre os seguintes atributos vegetativos: teor de N no tecido vegetal, N total absorvido pela parte aérea das plantas, matéria seca e teor relativo de clorofila avaliada pelas leituras com clorofilômetro manual e sobre a produtividade de grãos e eficiência de uso do N. Os atributos vegetativos e produtividade de milho foram amplamente influenciadas pela fertilização nitrogenada e pelas condições climáticas intrínsecas de cada experimento. Durante as fertilizações, o sensor foi capaz de avaliar em média 34 % das plantas na área dos experimentos, com o qual se obteve alta relação das leituras do sensor óptico com a quantidade de N absorvido e matéria seca das plantas de milho apesar de uma perda de eficiência (saturação) observada nos estádios mais tardios de desenvolvimento da cultura. Considerando que o milho absorveu a maior parte do N após o estádio de desenvolvimento V8, a utilização do sensor óptico de plantas neste ou mesmo em estádios posteriores de desenvolvimento é uma estratégia viável para a fertilização nitrogenada a dose variada. A fertilização nitrogenada a dose variada com base no sensor óptico promoveu aumento do N absorvido de 11,8 % em relação à fertilização nitrogenada a dose uniforme no terceiro experimento. Em todas as áreas investigadas, a produtividade de grãos aumentou em resposta à fertilização nitrogenada, obtendo produtividades médias superiores a média nacional. O uso da estratégia de fertilização a dose variada de N apesar do leve incremento na produtividade de grãos de milho não foi capaz de promover o aumento estatisticamente significativo. A eficiência de uso de N avaliada por diferentes índices mostrou uma melhora com o uso da dose variada de N baseada no sensor óptico em relação a dose uniforme. A estratégia de dose variada de N mostrou-se eficiente quanto ao uso do N quando avaliada pela redução e aumento da dose de N prescrita pelo sensor óptico conforme o estado nutricional da cultura, sendo uma estratégia eficiente do ponto de vista ambiental, por reduzir os riscos associados à superfertilização nitrogenada.

Precision agriculture (AP) appears as a permissible tool to manage rationally the spatial and temporal variability of soil chemical attributes in order to effectively maximize the use of agricultural areas. However, in some situations visualized a low correlation between the chemical soil properties and crop productivity, emphasizing the need for development of AP to seek alternatives and tools for the definition of management zones. In recent years, they have gained prominence studies of parameter attributes of plant canopies, and the Vegetation Index (NDVI) the best known. This study aimed to evaluate the use of AP tools to define management zones in the central region of Rio Grande do Sul. The work was conducted with the culture of the agricultural year 2014/15 corn in an area of 15.1 hectares in the municipality of Julio de Castilhos, RS, managed with irrigation center pivot. The spatial variability of soil attributes and plants was characterized based on the collection of information on a sampling grid of 0.5 ha, totaling 32 points in the experimental area. The Landsat satellite images (NDVI) with a spatial resolution of 30 x 30 m were processed enabling the production of productivity map and the definition of management zones in the area. The soil properties have high variance in the standard deviation (S) and coefficient of variation (CV%) of phosphorus (18.16 and 42.46), potassium (38.263 and 25.80), aluminum saturation (4,63 and 130.14) sulfur (6.72 and 40.57) and manganese (7.32 and 30.23). The analysis of the statistical and geostatistical to dry mass (28,10% CV and r2 = 0.96) and corn (11.85% CV and r2 = 0.99). The Pearson correlation was significant positively to productivity of corn kernels indicated the clay, base saturation, calcium, SMP index, magnesium and NDVI; indicated dry weight organic material, SMP index CTC pH7 and magnesium. Among the different methods of zones positive correlation between dry matter areas of stubble and productivity with altitude zone, chemical attributes zone and NDVI zone. The use of satellite images made it possible to guarantee the evaluation of different management zones. / A agricultura de precisão (AP) surge como uma ferramenta permitindo manejar de forma racional a variabilidade espacial e temporal dos atributos químicos do solo com objetivo de maximizar eficientemente o uso das áreas agrícolas. Entretanto, em algumas situações visualiza-se uma baixa correlação entre os atributos químicos do solo e a produtividade das culturas, destacando-se a necessidade da evolução da AP em buscar ferramentas e alternativas para a definição de zonas de manejo. Nos últimos anos, têm ganhado destaque os estudos sobre parametrização de atributos dos dosséis vegetais, sendo o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) o mais conhecido. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a utilização de ferramentas de AP na definição de zonas de manejo na região central do Rio Grande do Sul. O trabalho foi conduzido com a cultura do milho (Zea mays L.) ano agrícola 2014/15, numa área de 15,1 hectares no município de Júlio de Castilhos, RS, manejada com irrigação por pivô central. A variabilidade espacial de atributos de solo e de plantas foi caracterizada com base na coleta de informações numa malha amostral de 0,5 ha, totalizando 32 pontos na área experimental. As imagens de satélite Landsat (NDVI) com resolução espacial de 30 x 30 m foram processadas possibilitando a confecção de mapa de produtividade e a definição de zonas de manejo da área. Os atributos do solo possuem alta variância no desvio padrão (S) e coeficiente de variação (CV%) do fósforo (18,10 e 42,46), potássio (38,26 e 25,80), saturação por alumínio (4,63 e 130,14), enxofre (6,72 e 40,57) e manganês (7,32 e 30,23). A análise da estatística e geoestatísticos para produção de massa seca (28,10 CV % e r2=0,96) e produtividade grãos de milho (11,85 CV % e r2=0,99). A correlação linear de Pearson foi significativa positivamente para produtividade de grãos de milho indicou a argila, saturação por bases, cálcio, índice SMP, magnésio e NDVI; massa seca indicou matéria orgânica, índice SMP, CTC pH 7 e magnésio. Entre os diferentes métodos das zonas de manejo a correlação positiva entre as zonas de massa seca da resteva e produtividade com zona de altitude, zona atributos químicos e zona de NDVI. A utilização de imagens de satélites possibilitou a garantia da avaliação de diferentes zonas de manejo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-16Bitstream added on 2014-06-13T19:52:21Z : No. of bitstreams: 1 silva_isr_me_botfca.pdf: 1100428 bytes, checksum: 826dc0fb9625c7e450be2699f43ec0bd (MD5) / A atual preocupação com o meio ambiente tem feito com que empresas produtoras de cana-de-açúcar invistam na mudança do sistema de colheita. Essa mudança consiste na redução da queima do canavial na pré-colheita e na utilização do corte mecanizado com cana crua. Porém, a colheita com corte mecanizado torna disponível a biomassa residual e sem as queimadas e com o maior acúmulo do palhiço sobre o solo, criamse condições favoráveis para o aparecimento de parasitas e atraso da brota da cana, comprometendo a próxima safra. Vários autores mostram a viabilidade do uso do palhiço na produção de energia. Pois, além do potencial energético desta biomassa, têm-se como vantagens as questões ambientais, a manutenção de empregos e a substituição dos recursos energéticos de fontes naturais. Mas, as grandes dificuldades ainda encontradas para aproveitamento desse resíduo para geração de energia são o grande número de maquinário envolvido no sistema de coleta deste resíduo e o alto custo que este processo demanda, principalmente o custo com transporte. O presente trabalho tem como objetivo propor aplicações de técnicas matemáticas de otimização para auxiliar o planejamento do recolhimento do palhiço da cana-de-açúcar para aproveitamento na geração de energia, estudando a melhor forma de carregamento dos fardos de palhiço, facilitando o transporte, diminuindo custos e desgastes de maquinários. Para isto, é sugerido o uso de técnicas de agricultura de precisão para mapear o palhiço enfardado, desta forma pode-se definir uma rota para recolher os fardos no campo e transportá-los para o centro de processamento. Para determinação da rota, propõe-se o uso do algoritmo de menor caminho da teoria de grafos, utilizando uma variação do algoritmo de Dijkstra. / The current concern with the environment has made sugar cane growers invest in changing their harvesting system. This change consists of the reduced burning of cane fields before harvesting and the use of mechanized cutting for raw canes. However, mechanized harvesting makes residual biomass available and, without the burning, the major accumulation of crop residue on the ground, creating favorable conditions for the emergence of parasites and delay of new shoots, affecting the next crop. Several authors show the feasibility of using crop residue for energy production. Besides the energy potential of the biomass, there are advantages for the environmental issues, preservation of jobs and the replacement of energy resources from natural sources. But the great difficulties still found in using this residue for power generation are the large number of machinery involved in the collection system of the waste and the high costs of this process, mainly transport costs. This paper aims to propose applications of mathematical optimization techniques to help plan the collection of sugar cane crop residue to be used for power generation, by studying the best way of loading bales of crop residue, making it easy to transport them, therefore reducing costs and wear on machinery. For this, we suggested the use of techniques of Precision Agriculture to map the baled crop residue, which allows you to define a route to pick up the bales in the field and transport them to the processing center. To determine the route, it is proposed to use the shortest path algorithm from graph theory, using a variation of Dijkstra's algorithm.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-02Bitstream added on 2014-06-13T18:39:28Z : No. of bitstreams: 1 caldasjunior_crd_me_sjrp.pdf: 669834 bytes, checksum: bb1a2044c8a20046b364cf6e0b7141cb (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A presença de sistemas automatizados é cada vez mais comum para as pessoas. Seus exemplos vão desde máquinas de lavar, que executam praticamente todo o processo de lavagem e secagem de roupas, até linhas de produção em fábricas dos mais diversos produtos. Esses são exemplos de aplicações que exigem pouca interferência humana no processo, já que as etapas realizadas pelos sistemas são bem definidas e iterativas. Porém, outros tipos de processos podem exigir capacidade de discernimento daquele – ou daquilo – que os executam. Para automatizar esse tipo de processo uma das alternativas é o uso de técnicas de inteligência artificial. Esse trabalho visa realizar uma análise comparativa entre técnicas de inteligência artificial, quais sejam Redes Neurais Artificiais e Máquinas de Vetores de Suporte. Com essa análise espera-se estabelecer qual técnica é mais vantajosa para implementação em hardware de sistemas inteligentes, por meio do uso das principais métricas de projeto de circuitos digitais: tamanho do circuito gerado, consumo de energia e desempenho. Para tanto, foram realizados diversos testes com técnicas de pré-processamento e extração de características das imagens para determinar requisitos necessários para o funcionamento do sistema. A partir desses requisitos foram implementadas diversas arquiteturas de sistemas inteligentes para obter-se o classificador mais adequado para resolver o problema. Por fim, o classificador escolhido foi implementado em FPGA na forma de um módulo, o qual se integrará a um sistema maior, para interpretação de imagens digitais para detecção de ervas daninhas em plantações de soja / Automated systems have become common for people. Examples range from washing machines, which perform almost the entire cloth washing and drying process, to the production of many products. These are examples of applications that require modest human interference, since the steps taken by the systems are well defined and iterative. However, other processes may require a capacity of judgment of the natural or artificial system performing them. An alternative to automate this kind of process is the use of artificial intelligence techniques. This study aims at a comparative analysis of artificial intelligence techniques, namely Artificial Neural Networks and Support Vector Machines. With this analysis we hope to establish which technique is more advantageous for hardware implementation of an intelligent system, through the use of key metrics for digital circuit design: circuit size, power consumption and performance. Therefore, several tests were performed with image preprocessing and feature extraction techniques to determine requirements for system operation. From these requirements, various architectures for intelligent systems were implemented to obtain the most appropriate classifier to solve the problem. Finally, the chosen classifier was implemented in FPGA as a module to fit into a larger system for digital image interpretation for the detection of weeds in crops of soybeans

Orientador: Morel de Passos e Carvalho / Banca: Marcelo Andreotti / Banca: Marlene Cristina Alves / Banca: Rafael Montanari / Banca: Onã da Silva Freddi / Resumo: Os índices de produtividade agrícola dependem primordialmente da capacidade produtiva dos solos. Deste modo, as práticas de manejo do solo objetivam modificações nas suas características físicas, químicas e biológicas, com vistas a proporcionar melhor condição ao desenvolvimento das culturas e conseqüentemente maior produtividade e qualidade do produto. No ano agrícola de 2009/2010, na Fazenda Valença I (Usina Vale do Paraná S/A Álcool e Açúcar), município de Suzanápolis (SP), Brasil (20° 27' 33" S; 51° 08' 05" W), foram analisados, como atributos da cana-soca queimada a produtividade de colmos (TCH), a população de indivíduos por área (POP), teores de açúcares totais recuperáveis (ATR), sólidos solúveis totais (BRI), sacarose no caldo (POL), pureza aparente (PUR) e teor de fibra (FIB); e como atributos de um Argissolo Vermelho Distrófico, o pH (pH) sob diferentes metodologias e o Delta pH (DpH), em profundidade no perfil (0-0,20m; 0,20-0,40m; 0,80-1,00m). O objetivo foi avaliar as correlações lineares e espaciais entre os atributos da planta com os do solo, visando selecionar aqueles de melhor interação com a produtividade e qualidade tecnológica da cana-de-açúcar. Para tanto, foi instalada uma malha geoestatística para a coleta de dados do solo e planta, contendo 118 pontos amostrais, numa área de aproximadamente 10,5ha. No geral, os atributos estudados seguiram padrões espaciais com boa definição, apresentando alcances entre 75,0-465,9m. As correlações lineares entre os atributos da planta com os do solo foram baixas, porém altamente significativas. Os de melhor correlação com a produtividade da cana (TCH) foram o pH em KCl (0,80-1,00m), o pH em CaCl2 (0,80- 1,00m), e o Delta pH (0,80-1,00m). Por outro lado, constatou-se uma maior explicação significativa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The rate of agricultural productivity depends primarily on the productive capacity of soils. Thereby, handling practices with agricultural aim to modify your characteristics to physical, chemical and biological soil in order to provide better conditions for crop growth and hence productivity. The attributes of plant, in no-tillage sugarcane productivity (SP), population of individuals (PI), total recoverable sugars (TRS), total soluble solids (TSS), sucrose in the broth (SB), apparent purity (AP) and fiber (FIB); and chemicals of soil (hydrogenic potential-pH and Delta pH-DpH) depth (0-0,20m; 0,20-0,40m, 0,80-1,00m layers) in a Red Ultisol of Valencia I Farm (Vale do Parana S/A Alcohol and Sugar Industry), were analyzed in crop year of 2009/2010 in the Suzanapolis County, Sao Paulo State, Brazil (20° 27' 33" S; 51° 08' 05" W). The purpose was to study the linear and spatial correlations among the attributes (plant and soil), aiming to elect an index of soil chemical quality with good capacity to represent the productivity, particularly at high depths. A grid geostatistical to collect soil and plant attributes data was installed, with 118 sample points, in an area of 10,5 hectare. In the general, the studied attributes showed high to low variability, with good spatial performances, and ranges between 75,0 and 465,9 meters. The linear correlations between the sugarcane productivity (SP) with the soil attributes were low, but highly significant. Those of best correlations with SP were the pH in KCl (0,80-1,00m), pH in CaCl2 (0,80-1,00m) and Delta pH (0,80-1,00m). However, there was a significant interaction given by the largest multiple linear correlations between sugarcane productivity, with the PI, Delta pH (0,20- 0,40m), and pH in KCl (0,80-1,00m). From the spatial point of view there was good response from the productivity... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Morel de Passos e Carvalho / Banca: Marcelo Andreotti / Banca: Célia Regina Lopes Zimback / Resumo: Atualmente, no cenário nacional, a cultura da soja no sistema plantio direto é amplamente utilizada na integração agricultura-pecuária. No ano agrícola de 2006/07, no município de Selvíria (MS), foi analisada a produtividade da soja, em plantio direto, em função de alguns atributos físicos de um Latossolo Vermelho Distroférrico (Typic Acrustox) local. O objetivo foi selecionar entre os atributos pesquisados do solo aquele que melhor se apresentasse para explicar a variabilidade da produtividade agrícola. Para tanto, foi instalada a malha geoestatística para a coleta dos dados do solo e da planta, contendo 120 pontos amostrais, numa área de 4068 m2 e declive homogêneo de 0,025 m m-1. Do ponto de vista linear e espacial, a elevada produtividade de grãos de soja pôde ser explicada em função da densidade do solo e da umidade volumétrica. A baixa variabilidade obtida para a maioria dos atributos do solo denotou ser o plantio direto um sistema que proporciona a homogeneização do ambiente físico do solo. / Abstract: Nowadays the soybean crop in no-tillage is widely used in the national crop-livestock integration. The soybean productivity in no-tillage was analysed in Selvíria County (Mato Grosso do Sul State - Brazil), during the 2006/07 agricultural year, in function of some physical attributes of a Typic Acrustox local. The objective was to select, among the soil attributes, the one that better could stand out in way to explain the variability of the agricultural productivity. Therefore, a geostatistical grid was installed for data collecting regarding the soil and the plant, with 120 sampling station, in an area of 4068 m2 and homogeneous slope of 0,025 m m-1. In the linear and spatial point of view, the high productivity of soybean grains could be explained by reason of both bulk density and volumetric moisture. The low variability of the majority soil attributes showed no-tillage as a system that causes the homogenization of the physical environment of soil. / Mestre

Orientador: Ulisses Rocha Antuniassi / Banca: Carlos Gilberto Raetano / Banca: Kléber Pereira Lanças / Banca: Antonio Gabriel Filho / Banca: Marco Antonio Gandolfo / Resumo: A tecnologia de aplicação de produtos fitossanitários não tem sido realizada de maneira adequada por grande parte dos agricultores, causando grandes desperdícios do produto e contaminação ambiental. O tamanho único de gotas durante a pulverização ao longo do dia, independentemente das condições climáticas, é um fator que contribui para a baixa eficiência, causando desperdícios por deriva e ineficiência na cobertura do alvo. Para contornar o problema, uma nova possibilidade seria desenvolver metodologias para ajustar o tamanho de gotas às condições climáticas no momento da pulverização. Com este intuito, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um protótipo de pulverizador com sistema de comutação de pontas na barra de pulverização e avaliar este sistema para ajuste da classe do tamanho de gotas às condições climáticas, além de utilizá-lo para aplicações em taxas variáveis (VRT - Variable Rate Technology), através da comutação de pontas de diferentes vazões. Para tanto, foram desenvolvidos algoritmos específicos, denominados algoritmo climático e algoritmo VRT. Foram ensaiados dois sensores de fluxo (fluxômetros de turbina e eletromagnético) para uso no controle da vazão e, também, os sistemas com sensores climáticos (SSCs) de leituras de temperatura e umidade relativa do ar, utilizados no sistema de ajuste às condições climáticas. O tempo de comutação das pontas para os dois algoritmos foi determinado e ajustado para que não houvesse falha nem sobreposição durante a comutação. Os tempos de resposta (TR) dos dois sistemas de aplicação foram obtidos com o auxílio de recursos de videografia, através do cálculo da diferença de tempo entre o instante do comando para 2 comutação das pontas e o instante em que ocorria a última fase da operação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The application technology of pesticides has not been carried through in adequate way by great part of farmers, causing great losses of pesticides and contamination of water sources and adjacent areas. Spraying target with the same drops sizes during all day long, independent of the climatic conditions, is a factor that contributes for this low efficiency, causing wastefulness by drift and inefficiency in spray coverage of the intended target. To skirt the problem, a new possibility is to develop methodologies that can adjust the sizes of drops to climatic conditions while spraying. With this intent, the objective of this work was to develop a spraying prototype with a nozzle commutation system in the spraying bar and, evaluate this system for adjusting the drops sizes to climatic conditions, beyond using it for application in variables rates (VRT - Variable Rate Technology), through the commutation of nozzles of different outflows, based in recommendation map. For this it was developed specifics algorithms, denominated climatic algorithm and VRT algorithm. Sensors were evaluated in order to know its characteristics of performance. It was carried out tests of two sensors of flow (electromagnetic and turbine) to be used in outflow control. It was also assayed systems with climatic sensors (SSCs) of reading of temperature and relative humidity of the air used in a system that adjusted the spray to climatic conditions. The nozzles commutation time was determined for both algorithms and adjusted so that it did not have imperfections nor overlapping during the commutation. The times responses (TR), of the two systems, 4 was obtained with video resources, by calculating the time difference between the instant of the command for nozzles commutation and the instant that happened the last phase... (Complete abstract, click electronic access below) / Doutor