Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-21T11:39:31Z No. of bitstreams: 1 monalisadepaularocha.pdf: 972026 bytes, checksum: 1d1124c048f5e7456925bd61ed099336 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-22T15:28:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 monalisadepaularocha.pdf: 972026 bytes, checksum: 1d1124c048f5e7456925bd61ed099336 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-22T15:28:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 monalisadepaularocha.pdf: 972026 bytes, checksum: 1d1124c048f5e7456925bd61ed099336 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / Polybia platycephala (Richards, 1978) é uma vespa social enxameante que possui seu ninho constituído de várias filas de favos horizontais cobertos favo-a-favo por um envelope. Neste estudo caracterizou-se o padrão de fundação, arquitetura do ninho, o padrão de estocagem de recursos nas colônias, o ciclo colonial, a população, os estágios imaturos, e o número de ínstares larvais de P. platycephala. Além disso, o macho da espécie é descrito e ilustrado. No período de novembro de 2009 a novembro de 2010, foram estudadas 95 colônias em áreas antrópicas do município de Juiz de Fora, MG. Para descrição do padrão de fundação, foram realizadas observações ―ad libitum‖ em quatro enxames. Para analisar a arquitetura do ninho foram considerados os seguintes dados: coloração, comprimento e largura do orifício de entrada, e dimensões do ninho. O ângulo de orientação das colônias foi estabelecido com uma bússola posicionada abaixo dos ninhos. Através da dissecção de 15 colônias, foi verificada a fase de desenvolvimento e o número de: adultos, total de células, células vazias, ovos, larvas, e pupas. Foram mensuradas, a maior largura e o maior comprimento de 100 ovos, e a largura máxima da cápsula cefálica de 400 larvas e 120 pupas, sendo o número de ínstares larvais determinado de acordo com a Regra de Dyar. Foi possível determinar que antes da construção das primeiras células, P.platycephala constrói uma fina base de material vegetal sobre o substrato. O processo de construção inicial do ninho durou de 10 a 15 dias. A nidificação na vegetação foi maior do que em substratos construídos (x²= 53,063; p < 0,0001). Em média, os ninhos apresentaram 2115 ± 1234 (328 - 4723) células, podendo conter até oito favos, e estavam situados a cerca de 3,0 metros do solo. A distância média entre os favos foi de 0,67 ± 0,09 cm (0,53 - 0,85). Houve diferença sazonal no sentido de orientação dos ninhos fundados pela espécie, com ninhos na estação chuvosa orientados principalmente para o sul e ninhos na estação seca orientados para o norte. Os eventos de fundação e abandono das colônias ocorreram em todas as épocas do ano. As colônias produziram 510,26 ± 403,21 (71 – 1492) adultos e encontravam-se em diferentes fases do ciclo colonial. As oviposturas nos favos ocorreram geralmente do centro para a periferia, com pupas nas células centrais circundadas de larvas em diferentes ínstares, seguida de ovos e células vazias na periferia. Constatou-se a presença de casulos de parasitóides no interior das células de cinco ninhos. Foi observada a estocagem de substância açucarada em 80% das colônias (seis em fase de produção de operárias, três em fase de quiescência, duas na produção de machos e um na pré-emergência). O armazenamento ocorreu sempre em células vazias (92,63%), células com presas (4,88%), células com ovos (2,0%) ou células com larvas pequenas (0,5%). A estocagem de presas foi observada em duas colônias, dentro das células ou entre os favos dos ninhos. As larvas possuem cinco ínstares, com uma razão média de crescimento de 1,57. Os machos de P. platycephala distinguem-se das fêmeas por características como o clípeo amarelo com ou sem pilosidade prateada; antena não tão robusta, com 13 segmentos; gena estreita; gáster com 1-6 tergitos. / Polybia platycephala (Richards, 1978) is a social swarming wasp which has its nest constituted of several lines of horizontal combs covered each one of them by an envelope. In this study, it was characterized the foundation pattern, the nest architecture, the storage pattern of resources in the colony, the colonial cycle, the population, the immature stages, and the number of larval instars of P. platycephala. Furthermore, the male of the species is described and illustrated. During the period from November 2009 the November 2010, 95 colonies were studied in antropic areas of the city of Juiz de Fora, MG. For the description of the foundation pattern, some ―ad libitum‖ observations were performed on four swarms. For analyzing the architecture of the nest, the following data were considered: coloration, length and width of the entrance orifice, and nest dimensions. The orientation angle of the colonies was established with a compass. Through the dissection of 15 colonies, it was verified the development phase and the number of adults, total of cells, vacant cells, eggs, larvae, and pupae. The largest width and the largest length of 100 eggs and the maximum width of the cephalic capsule of 400 larvae and 120 pupae were measured, and the number of larval instars is determined according to the Dyar’s Rule. It was possible to determinate that before the construction of the first cells, P. platycephala builds a slim base of vegetal material on the substrate. The initial process of construction has lasted from 10 to 15 days. The nidification in the vegetation was bigger than in constructed substrates (x²= 53.063; p < 0.0001). On average, the nests presented 2115 ± 1234 (328 - 4723) cells, which can contain up to eight combs, and they were situated about 3.0 meters above ground. The average distance between the combs was about 0.67 ± 0.09 cm (0.53 – 0.85). There was a seasonal difference in the orientation meaning of the nests founded by the species, with nests oriented mainly towards the south in the rainy season, and the north in the dry season. The events of foundation and abandonment of the colonies occurred all the year round. The colonies produced 510.26 ± 403.21 (71 – 1492) adults and these were found in different phases of the colonial cycle. The postures in the combs occurred generally from the center to the periphery, with pupae in the central cells surrounded by larvae in different instars, followed by eggs and vacant cells in the periphery. It was verified the presence of cocoons of parasitoids in the cells of five nests. It was observed the storage of sugary substance in 80% of the colonies (six in worker production stage, three in quiescence stage, two in the production of males and one in the pre-emergence). The storing always occurred in vacant cells (92.63%), cells with preys (4.88%), cells with eggs (2.0%) or cells with small larvae (0.5%). The storing of preys was observed in two colonies, inside the cells and between the combs of the nests. The larvae have five instars, with a a mean ratio of growth of 1.57. The males of P. platycephala differ from the females with characteristics like the yellow clypeus with or without silver hairiness; antenna not so robust, with 13 segments; narrow gena; gaster with 1-6 tergitos.

[pt] Esta dissertação apresenta uma abordagem para a coordenação de enxames de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT), baseada na comunicação via Internet provida pelas redes de telefonia móvel. Um grande número de atividades pode ser coberto com uma missão conjunta de VANTs voando em formação, como a vigilância e monitoramento de grandes eventos, tarefas de busca e salvamento, controle de pestes agrárias, fiscalização e conservação florestal, inspeção de oleodutos e redes de distribuição elétrica ou mesmo em missões militares de ataque e reconhecimento. A coordenação de enxame de VANTs pode ser fatorada na comunicação entre os membros do enxame e o algoritmo de controle e interrelacionamento entre os membros. A solução proposta consiste no uso de smartphones acoplados a VANTs capazes de prover o nível necessário de comunicação confiável sobre a Internet móvel, e processar o algoritmo proposto para a coordenação dos enxames de VANTs. Experimentos foram feitos através da emulação de VANTs e redes de dados de telefonia que demostraram a eficácia do algoritmo proposto e analisam o impacto da latência de rede e da velocidade dos VANTs sobre a precisão da coordenação de movimento de enxames. / [en] This work presents an approach to coordinate swarms of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) based on Internet communication provided by mobile phone networks. Several activities can be done by several UAVs flying in formation, such as surveillance and monitoring of mass events, search and rescue tasks, control of agricultural pests, monitoring and forest conservation, inspection of pipelines and electricity distribution networks or even military attack and recognition missions. Coordination of UAVs swarm can be branch in two sub-problems: communication between members of the swarm and the algorithm that controls members behaviors regarding their movements. The proposed solution assumes the use of a smartphone coupled with each UAV of the swarm, in order to provide the required level of reliable communication on the mobile Internet and run the proposed algorithm for the coordination of swarms of UAVs. Experiments were performed with emulated UAVs and WAN mobile networks. The results have demonstrated the effectiveness of the proposed algorithm, and have shown the influence of the network latency and the UAV speeds on the accuracy of the movement coordination in the swarms.

[pt] Redes de sensores sem fio (WSN) são uma importante alternativa na coleta de dados em diversas situações, tais como no monitoramento de grandes áreas ou áreas que apresentem perigo. A recuperação de dados de WSNs é uma importante atividade que pode obter melhores resultados com o uso de veículos aéreos não tripulados (UAV) como, por exemplo, em relação ao aumento da quantidade de dados coletados e diminuição do tempo entre a coleta dos dados e seu uso. Em particular, áreas tomadas por desastres podem ficar sem recursos de comunicação e com grande risco residual para humanos, momento no qual uma WSN pode ser rapidamente lançada por via aérea e atuar na coleta de dados relevantes até que medidas pertinentes e dedicadas possam ser colocadas em ação. Estudos apresentam abordagens no uso de UAVs para coleta dos dados de WSN, focando principalmente na otimização do caminho a ser percorrido por um único UAV e se baseando em uma comunicação de longo alcance sempre disponível, não explorando a possibilidade da utilização de diversos UAVs ou à limitação do alcance da comunicação. Neste trabalho apresentamos o DADCA, uma abordagem distribuída escalável capaz de coordenadar grupos de UAVs na coleta de dados de WSN sob restrições de alcance de comunicação, sem fazer uso de técnicas de otimização. Resultados indicam que a quantidade de dados coletados pelo DADCA é semelhante ou superior, em até 1 porcento, a abordagens de otimização de caminhos percorridos por UAVs. O atraso no recebimento de mensagens de sensores é até 46 porcento menor do que outras abordagens e o processamento necessário a bordo de UAVs é no mínimo menor do que 75 porcento do que aqueles que utilizam algoritmos baseados em otimização. Os resultados apresentados indicam que o DADCA é capaz de igualar e até superar outras abordagens apresentadas, agregando vantagens de uma abordagem distribuída. / [en] Wireless sensor networks (WSNs) are an important means of collecting data in a variety of situations, such as monitoring large or hazardous areas. The retrieval of WSN data can yield better results with the use of unmanned aerial vehicles (UAVs), for example, concerning the increase in the amount of collected data and decrease in the time between the collection and use of the data. In particular, disaster areas may be left without communication resources and with great residual risk to humans, at which point a WSN can be quickly launched by air to collect relevant data until other measures can be put in place. Some studies present approaches to the use of UAVs for the collection of WSN data, focusing mainly on optimizing the path to be covered by a single UAV and relying on long-range communication that is always available; these studies do not explore the possibility of using several UAVs or the limitations on the range of communication. This work describes DADCA, a distributed scalable approach capable of coordinating groups of UAVs in WSN data collection with restricted communication range and without the use of optimization techniques. The results show that the amount of data collected by DADCA is similar or superior, by up to 1 percent, to path optimization approaches. In the proposed approach, the delay in receiving sensor messages is up to 46 percent shorter than in other approaches, and the required processing onboard UAVs can reach less than 75 percent of those using optimization-based algorithms. The results indicate that the DADCA can match and even surpass other approaches presented, while also adding the advantages of a distributed approach.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JacksonGS.pdf: 1963039 bytes, checksum: ed3464892d7bb73b5dcab563e42f0e01 (MD5) Previous issue date: 2009-09-28 / Image segmentation is one of the image processing problems that deserves special attention from the scientific community. This work studies unsupervised methods to clustering and pattern recognition applicable to medical image segmentation. Natural Computing based methods have shown very attractive in such tasks and are studied here as a way to verify it's applicability in medical image segmentation. This work treats to implement the following methods: GKA (Genetic K-means Algorithm), GFCMA (Genetic FCM Algorithm), PSOKA (PSO and K-means based Clustering Algorithm) and PSOFCM (PSO and FCM based Clustering Algorithm). Besides, as a way to evaluate the results given by the algorithms, clustering validity indexes are used as quantitative measure. Visual and qualitative evaluations are realized also, mainly using data given by the BrainWeb brain simulator as ground truth / Segmenta??o de imagens ? um dos problemas de processamento de imagens que merece especial interesse da comunidade cient?fica. Neste trabalho, s?o estudado m?todos n?o-supervisionados para detec??o de algomerados (clustering) e reconhecimento de padr?es (pattern recognition) em segmenta??o de imagens m?dicas M?todos baseados em t?cnicas de computa??o natural t?m se mostrado bastante atrativos nestas tarefas e s?o estudados aqui como uma forma de verificar a sua aplicabilidade em segmenta??o de imagens m?dicas. Este trabalho trata de implementa os m?todos GKA (Genetic K-means Algorithm), GFCMA (Genetic FCM Algorithm) PSOKA (Algoritmo de clustering baseado em PSO (Particle Swarm Optimization) e K means) e PSOFCM (Algoritmo de clustering baseado em PSO e FCM (Fuzzy C Means)). Al?m disso, como forma de avaliar os resultados fornecidos pelos algoritmos s?o utilizados ?ndices de valida??o de clustering como forma de medida quantitativa Avalia??es visuais e qualitativas tamb?m s?o realizadas, principalmente utilizando dados do sistema BrainWeb, um gerador de imagens do c?rebro, como ground truth