Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6860_1.pdf: 1020010 bytes, checksum: c4879205ac1b782a22032a837b48a5bf (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / O Arquipélago de Fernando de Noronha está localizado na Margem Continental Brasileira e é hoje o que resta do alto de um grande vulcão oceânico extinto, com cerca de 60 km de diâmetro no topo, e cuja base repousa sobre o assoalho oceânico a uma profundidade aproximada de 4.000 m. Esta dissertação teve como objetivo principal à reconstituição dos processos geológicos que deram origem aos biocalcarenitos eólicos do Arquipélago de Fernando de Noronha. Os locais escolhidos para o desenvolvimento dessa pesquisa foram: a Ponta das Caracas, Ilhota Chapéu de Sueste e Atalaia por apresentarem depósitos expressivos de calcarenitos. Os resultados foram obtidos através das análises integradas de observações de campo, seções delgadas, difratometria de Raios X (DRX), isótopos δ13C e δ18O e datações C14. As seqüências carbonáticas exibem estruturas sedimentares tipicamente eólicas em todos os perfis estudados. Estratificações cruzadas de grande porte, ausência de vegetação e clastos com bom arredondamento e seleção caracterizam esses eolianitos como sendo paleodunas. Nas seções delgadas os bioclastos marinhos, bem selecionados, dominam amplamente caracterizando essas rochas, segundo Folk (1962) como bioesparito bem selecionado. A DRX confirma a exclusiva presença de low Mg-calcite na fração carbonática, ilmenita e magnetita como principais acessórios, e a não detecção de quartzo. Valores persistentemente negativos de δO18 e δC13, observados em todos os perfis, apontam processos diagenéticos tardios conduzidos por influência meteórica vadosa. As idades C14 (rocha total), que se distribuem entre 42.000 a 22.000 BP, conforme a sucessão estratigráfica, expressam idades mínimas, por incluírem grãos bioclásticos e a cimentação diagenética mais tardia. O conjunto de resultados confirma que esses biomicritos correspondem a eolianitos na concepção de Sayles, ou seja, rochas que foram transportadas e depositadas pelo vento, com características típicas de paleodunas. A extensa formação de dunas em amplas áreas de antepraia, e a diagênese em condições supratidais, são compatíveis com a acentuada regressão marinha e exposição da plataforma insular, durante o Wisconsiniano

O mapeamento geológico dos depósitos siliciclásticos aflorantes nas bacias marginais do nordeste brasileiro tem gerado um alto volume de designações estratigráficas ainda abertas às discussões. No intuito de subsidiar a resolução deste problema cartográfico foi escolhida a parte emersa da Bacia Paraíba, mais especificamente as sub-bacias Alhandra e Mirirí. Para isto foi realizada a caracterização mineralógica e petrográfica dos arenitos cenozóicos da Bacia Paraíba, com vistas a identificação de critérios discriminadores entre os diversos depósitos siliciclásticos aflorantes. Derivado deste processo é acrescentado o reconhecimento das áreas fontes desses arenitos e suas implicações na evolução do Cenozóico da Bacia Paraíba. Análises laboratoriais incluíram análises granulométricas, de minerais pesados e morfológica de grãos em 134 amostras de superfície e subsuperfície. Foram estudadas também 5 seções delgadas para testar a petrografia sedimentar como ferramenta no auxílio do mapeamento geológico. A identificação dos minerais pesados transparentes foi feita através microscópio petrográfico, com quantificação dos principais minerais transparentes (100 grãos/lâmina), além de várias contagens independentes (100 grãos/lâmina) das relações transparentes/opacos, do par rutilo/zircão e sobre as formas e grau de arredondamento de zircão e turmalina. Em superfície foram mapeadas como unidades siliciclásticas de base para topo a Formação Barreiras (Mioceno), Depósitos Pós-Barreiras I (Neopleistoceno) e Depósitos Pós-Barreiras II (Holoceno). Em subsuperfície, o furo estudado atravessa toda seção cenozóica e mesozóica, inclusive as unidades basais da bacia, as formações Beberibe e Itamaracá. A mineralogia acessória é dominada por minerais opacos com porcentagens superiores a 60% em todas as unidades. Em toda sucessão cenozóica, as assembléias de minerais transparentes são muito homogêneas e apresentam como minerais principais zircão, turmalina, cianita e rutilo e, subordinadamente, estaurolita, andaluzita, topázio e anfibólios cálcicos. Ocorrem como traços sillimanita, epidoto, monazita e granada. Em subsuperfície, no entanto, na unidade basal é reportada a existência de granada como mineral principal. A análise de formas de zircão e turmalina permitiu diferenciar, tanto em superfície como em subsuperfície, os depósitos estudados. Em termos gerais, existe um maior grau de arredondamento das formas de zircão e turmalina na direção do topo das unidades. Os dados de petrografia, ainda que poucos, apontam diferenças texturais, composicionais e inclusive diagenéticas entre os arenitos aflorantes na bacia. Esta ferramenta mostrou-se promissora para a caracterização das unidades da bacia. A mineralogia acessória em superfície não permite diferenciar as unidades aflorantes, mas, em subsuperfície, mostra que a Formação Beberibe tem uma assinatura de granada que a caracteriza muito bem e permite concluir, de maneira categórica, que esta unidade não aflora na área estudada. Os resultados do estudo de formas em zircão e principalmente em turmalina permitem diferenciar as unidades aflorantes pelo grau de arredondamento dos grãos, o que evidencia uma reciclagem sedimentar inclusive das unidades cretáceas. Este dado é reproduzível em subsuperfície, onde as categorias euédricas concentram-se nas unidades basais. Assim, considera-se que as principais fontes para os depósitos cenozóicos são resultantes do retrabalhamento de unidades sedimentares preexistentes, e subordinadamente, de fontes primárias relacionadas às rochas metamórficas da Zona Transversal da Província Borborema. / The geologic mapping of siliciclastic deposits which outcrop in the marginals basins of Brazilian northeast have generated a high volume of stratigraphic designations that are opened to actual discussions. In order to solve this cartographic problem, the emerging part of the Paraiba basin was chosen, specifically the sub-basins of Alhandra and Mirirí. For this reason were realized the mineralogic and petrographic characterizations of the Cenozoic sands and sandstones of the Paraiba Basin, with the purpose of identifying the discriminating criteria between the diverse siliciclastic deposits. Additionally were realized the recognition of the sandstones´ source areas and its implications in the evolution of the Paraíba Basin in the Cenozoic times. The laboratory analysis included heavy minerals, granulometric, morphology from grains in 134 surface and subsurface samples. Five thin sections were studied to testify the sedimentary petrography as a tool for geological mapping. The identify of heavy minerals was done under petrographic microscope for species descriptions, with counting of 100 grains per slide. Several independent counts (100 grains/slide) of the ratio transparent/opaque, the rutile/zircon index and shape and grain roundness of the zircon and tourmaline were also done. On the geological mapping, the siliciclastic units were considered, from the base to the top, Barreiras Formation (Miocene), deposits Post-Barreiras I (Neopleistocene) and deposits Post-Barreiras II (Holocene). On subsurface, the drill hole studied crosses through the whole Cenozoic and Mesozoic stratigraphy of the basin, including the basal units (Beberibe and Itamaracá formations). The accessory mineralogy is dominated by opaque heavy minerals with higher percentages than 60% in all units. In the whole Cenozoic succession, the assembly of transparent heavy minerals is very homogeneous and is essentially composed by zircon, tourmaline, kyanite and rutile, containing also staurolite, andalusite, topaz and calcic amphibole subordinately. Sillimanite, epidote, monazite and garnet occur as a trace minerals. Otherwise, on subsurface, garnet is reported as a principal mineral in the basal unit. The analysis of zircon and tourmalines shapes allowed to distinguish all the studied deposits. In general, the grade of roundness in grains of zircon and tourmaline increases to the top of succession. The petrografic data showed textural, compositional and diagenetic differences between the cropping out sands - sandstones of the basin. This tool seemed to be a promising to characterize the stratigraphic units of Paraíba Basin. The accessory mineralogy permitted to distinguish the Beberibe Formation, which is well characterized by the presence of garnet. On the other hand, the absence of garnet in the described sandstones let to conclude the Beberibe Formation not exposed in the mapped area. The data from shape studies in grains of zircon and tourmaline allowed to differentiate the cropping out units by the roundness grade, evidencing a sedimentary recycling, including the Cretaceous units. This data is reproducible on subsurface samples where the euedrical categories are concentrated on the basal units. At last, the main sources of the Cenozoic deposits are considered to be reworked preexistence sedimentary units, and subordinately, the primary sources comprise the metamorphic rocks from Transversal Zone of Borborema Province.

Nos domínios visuais, interpretações são iniciadas pela identificação de feições em imagens que irão, posteriormente, dar suporte aos processos mais abstratos de inferência. Para desenvolver sistemas de conhecimento neste tipo de domínio é necessário buscar a melhor representação do conhecimento visual para ser utilizado pelos métodos de inferência. A representação em formato simbólico deste conhecimento auxilia na captura do conhecimento implícito presente em imagens, permitindo seu uso nos processos de raciocínio, mesmo aceitando que parte desse conhecimento não é externalizado e, em conseqüência, não poderá ser representado adequadamente. Estudos recentes têm utilizado anotação de imagens como uma maneira capaz de auxiliar na explicitação do conhecimento, ampliando a expressividade dos formalismos de representação e permitindo o registro das informações associadas às imagens. Embora anotações de imagens flexibilizem a captura do conhecimento, ontologias são associadas às anotações para garantir a formalização do conhecimento nas imagens, suprindo os termos de domínio que podem ser usados para anotar e auxiliar a uniformização da linguagem nas consultas. O objetivo desse trabalho é capturar e documentar o conhecimento visual que dá suporte à inferência nas tarefas de interpretações. Nesse trabalho é elaborada uma maneira de identificar objetos em imagens que contenham feições diagnósticas através da utilização de uma ontologia de domínio pré-existente. Essa identificação de objetos é explorada para permitir a localização física de uma determinada feição em um objeto real. O resultado disso é a identificação de feições em uma imagem tendo-se um referencial de posição segundo um sistema de coordenadas espacial, possibilitando o seu re-posicionamento. O trabalho ainda explora recursos para a melhor utilização de informações relacionadas a uma imagem. Dessa forma, serve de documentação auxiliar para prover diferencial em interpretações. O domínio de aplicação deste trabalho é a Petrografia Sedimentar que tem como uma das tarefas a descrição quantitativa e qualitativa dos minerais que compõem uma amostra de rocha, visando a análise do potencial de um reservatório de petróleo. As informações são visualizadas em uma amostra de rocha e, assim, um especialista toma decisões quanto à viabilidade de exploração do reservatório. Esse modelo foi validado através da implementação de um módulo de anotação de imagem e de referenciamento de objetos, juntamente com um hardware. O processo de descrição de amostra de rocha é detalhado para se explorar o conhecimento em imagens com a precisão da localização dos objetos nela identificados. Essa abordagem complementa os modelos de representação simbólica, que normalmente são insuficientes para capturar a semântica das feições que dão suporte a inferência em domínios visuais. / Problem solvers in visual domains apply image interpretation to extract evidences to support the reasoning process in the search of solution. In order to develop knowledge systems in this kind of domain, it is necessary to represent the knowledge that is extracted from the scenes in the domain in such way that can be used by the inference methods. The symbolic representation formalisms help in shading light on the implicit knowledge embodied in images, allowing its use in reasoning processes, even accepting that part of this knowledge can not be properly expressed by the experts and, in consequence, it is never going to be adequately represented in knowledge models. Some studies use image annotation to extend the semantic capture of the visual knowledge beyond the expressiveness of representation formalisms, allowing that additional content could be described and stored with the images. Although the annotation is a more flexible way of capturing knowledge, ontologies are used along with it to guarantee the formalization of the knowledge annotated in the images, supplying the domain terms that can be used in the annotation process and helping the uniformization of the language and further consultation. The goal of this work is capturing and documenting the visual knowledge that supports inference on interpretation tasks. The work offer a way of identifying objects in images that correspond to diagnostic features and describing them with the support of a pre-existent domain ontology. The object identification is associated to the physical location of the feature in the real object, with the help of a hardware appliance. The result is the feature identification in the image with the reference of its position in a system of spatial coordinates. The work also explores multimedia resources for the best use of information associated to the image, providing an extra-support for knowledge documentation for interpretation tasks. The application domain of this work is the sedimentary petrography, the formal description of rocks in the scope of Petrological studies. The task in focus is the compositional description of minerals in a rock sample, both in qualitative and quantitative way, in order to evaluate the potential of a petroleum reservoir. Several aspects of the rock are studied by the geologist to suggest better techniques for exploration and production of oil fields. The approach defined in this project was validated through the implementation of an image annotation and referencing modules associated to microscope stage appliance that allows the computer to control the movement of the stage during the description process. The whole process of rock sample analysis using the software and the hardware is detailed in order to expose the visual knowledge and its physical position in the rock sample. This approach complements the symbolic representation models that are usually insufficient to capture the semantic of diagnostic features that support reasoning in visual domains.

Nos domínios visuais, interpretações são iniciadas pela identificação de feições em imagens que irão, posteriormente, dar suporte aos processos mais abstratos de inferência. Para desenvolver sistemas de conhecimento neste tipo de domínio é necessário buscar a melhor representação do conhecimento visual para ser utilizado pelos métodos de inferência. A representação em formato simbólico deste conhecimento auxilia na captura do conhecimento implícito presente em imagens, permitindo seu uso nos processos de raciocínio, mesmo aceitando que parte desse conhecimento não é externalizado e, em conseqüência, não poderá ser representado adequadamente. Estudos recentes têm utilizado anotação de imagens como uma maneira capaz de auxiliar na explicitação do conhecimento, ampliando a expressividade dos formalismos de representação e permitindo o registro das informações associadas às imagens. Embora anotações de imagens flexibilizem a captura do conhecimento, ontologias são associadas às anotações para garantir a formalização do conhecimento nas imagens, suprindo os termos de domínio que podem ser usados para anotar e auxiliar a uniformização da linguagem nas consultas. O objetivo desse trabalho é capturar e documentar o conhecimento visual que dá suporte à inferência nas tarefas de interpretações. Nesse trabalho é elaborada uma maneira de identificar objetos em imagens que contenham feições diagnósticas através da utilização de uma ontologia de domínio pré-existente. Essa identificação de objetos é explorada para permitir a localização física de uma determinada feição em um objeto real. O resultado disso é a identificação de feições em uma imagem tendo-se um referencial de posição segundo um sistema de coordenadas espacial, possibilitando o seu re-posicionamento. O trabalho ainda explora recursos para a melhor utilização de informações relacionadas a uma imagem. Dessa forma, serve de documentação auxiliar para prover diferencial em interpretações. O domínio de aplicação deste trabalho é a Petrografia Sedimentar que tem como uma das tarefas a descrição quantitativa e qualitativa dos minerais que compõem uma amostra de rocha, visando a análise do potencial de um reservatório de petróleo. As informações são visualizadas em uma amostra de rocha e, assim, um especialista toma decisões quanto à viabilidade de exploração do reservatório. Esse modelo foi validado através da implementação de um módulo de anotação de imagem e de referenciamento de objetos, juntamente com um hardware. O processo de descrição de amostra de rocha é detalhado para se explorar o conhecimento em imagens com a precisão da localização dos objetos nela identificados. Essa abordagem complementa os modelos de representação simbólica, que normalmente são insuficientes para capturar a semântica das feições que dão suporte a inferência em domínios visuais. / Problem solvers in visual domains apply image interpretation to extract evidences to support the reasoning process in the search of solution. In order to develop knowledge systems in this kind of domain, it is necessary to represent the knowledge that is extracted from the scenes in the domain in such way that can be used by the inference methods. The symbolic representation formalisms help in shading light on the implicit knowledge embodied in images, allowing its use in reasoning processes, even accepting that part of this knowledge can not be properly expressed by the experts and, in consequence, it is never going to be adequately represented in knowledge models. Some studies use image annotation to extend the semantic capture of the visual knowledge beyond the expressiveness of representation formalisms, allowing that additional content could be described and stored with the images. Although the annotation is a more flexible way of capturing knowledge, ontologies are used along with it to guarantee the formalization of the knowledge annotated in the images, supplying the domain terms that can be used in the annotation process and helping the uniformization of the language and further consultation. The goal of this work is capturing and documenting the visual knowledge that supports inference on interpretation tasks. The work offer a way of identifying objects in images that correspond to diagnostic features and describing them with the support of a pre-existent domain ontology. The object identification is associated to the physical location of the feature in the real object, with the help of a hardware appliance. The result is the feature identification in the image with the reference of its position in a system of spatial coordinates. The work also explores multimedia resources for the best use of information associated to the image, providing an extra-support for knowledge documentation for interpretation tasks. The application domain of this work is the sedimentary petrography, the formal description of rocks in the scope of Petrological studies. The task in focus is the compositional description of minerals in a rock sample, both in qualitative and quantitative way, in order to evaluate the potential of a petroleum reservoir. Several aspects of the rock are studied by the geologist to suggest better techniques for exploration and production of oil fields. The approach defined in this project was validated through the implementation of an image annotation and referencing modules associated to microscope stage appliance that allows the computer to control the movement of the stage during the description process. The whole process of rock sample analysis using the software and the hardware is detailed in order to expose the visual knowledge and its physical position in the rock sample. This approach complements the symbolic representation models that are usually insufficient to capture the semantic of diagnostic features that support reasoning in visual domains.

O mapeamento geológico dos depósitos siliciclásticos aflorantes nas bacias marginais do nordeste brasileiro tem gerado um alto volume de designações estratigráficas ainda abertas às discussões. No intuito de subsidiar a resolução deste problema cartográfico foi escolhida a parte emersa da Bacia Paraíba, mais especificamente as sub-bacias Alhandra e Mirirí. Para isto foi realizada a caracterização mineralógica e petrográfica dos arenitos cenozóicos da Bacia Paraíba, com vistas a identificação de critérios discriminadores entre os diversos depósitos siliciclásticos aflorantes. Derivado deste processo é acrescentado o reconhecimento das áreas fontes desses arenitos e suas implicações na evolução do Cenozóico da Bacia Paraíba. Análises laboratoriais incluíram análises granulométricas, de minerais pesados e morfológica de grãos em 134 amostras de superfície e subsuperfície. Foram estudadas também 5 seções delgadas para testar a petrografia sedimentar como ferramenta no auxílio do mapeamento geológico. A identificação dos minerais pesados transparentes foi feita através microscópio petrográfico, com quantificação dos principais minerais transparentes (100 grãos/lâmina), além de várias contagens independentes (100 grãos/lâmina) das relações transparentes/opacos, do par rutilo/zircão e sobre as formas e grau de arredondamento de zircão e turmalina. Em superfície foram mapeadas como unidades siliciclásticas de base para topo a Formação Barreiras (Mioceno), Depósitos Pós-Barreiras I (Neopleistoceno) e Depósitos Pós-Barreiras II (Holoceno). Em subsuperfície, o furo estudado atravessa toda seção cenozóica e mesozóica, inclusive as unidades basais da bacia, as formações Beberibe e Itamaracá. A mineralogia acessória é dominada por minerais opacos com porcentagens superiores a 60% em todas as unidades. Em toda sucessão cenozóica, as assembléias de minerais transparentes são muito homogêneas e apresentam como minerais principais zircão, turmalina, cianita e rutilo e, subordinadamente, estaurolita, andaluzita, topázio e anfibólios cálcicos. Ocorrem como traços sillimanita, epidoto, monazita e granada. Em subsuperfície, no entanto, na unidade basal é reportada a existência de granada como mineral principal. A análise de formas de zircão e turmalina permitiu diferenciar, tanto em superfície como em subsuperfície, os depósitos estudados. Em termos gerais, existe um maior grau de arredondamento das formas de zircão e turmalina na direção do topo das unidades. Os dados de petrografia, ainda que poucos, apontam diferenças texturais, composicionais e inclusive diagenéticas entre os arenitos aflorantes na bacia. Esta ferramenta mostrou-se promissora para a caracterização das unidades da bacia. A mineralogia acessória em superfície não permite diferenciar as unidades aflorantes, mas, em subsuperfície, mostra que a Formação Beberibe tem uma assinatura de granada que a caracteriza muito bem e permite concluir, de maneira categórica, que esta unidade não aflora na área estudada. Os resultados do estudo de formas em zircão e principalmente em turmalina permitem diferenciar as unidades aflorantes pelo grau de arredondamento dos grãos, o que evidencia uma reciclagem sedimentar inclusive das unidades cretáceas. Este dado é reproduzível em subsuperfície, onde as categorias euédricas concentram-se nas unidades basais. Assim, considera-se que as principais fontes para os depósitos cenozóicos são resultantes do retrabalhamento de unidades sedimentares preexistentes, e subordinadamente, de fontes primárias relacionadas às rochas metamórficas da Zona Transversal da Província Borborema. / The geologic mapping of siliciclastic deposits which outcrop in the marginals basins of Brazilian northeast have generated a high volume of stratigraphic designations that are opened to actual discussions. In order to solve this cartographic problem, the emerging part of the Paraiba basin was chosen, specifically the sub-basins of Alhandra and Mirirí. For this reason were realized the mineralogic and petrographic characterizations of the Cenozoic sands and sandstones of the Paraiba Basin, with the purpose of identifying the discriminating criteria between the diverse siliciclastic deposits. Additionally were realized the recognition of the sandstones´ source areas and its implications in the evolution of the Paraíba Basin in the Cenozoic times. The laboratory analysis included heavy minerals, granulometric, morphology from grains in 134 surface and subsurface samples. Five thin sections were studied to testify the sedimentary petrography as a tool for geological mapping. The identify of heavy minerals was done under petrographic microscope for species descriptions, with counting of 100 grains per slide. Several independent counts (100 grains/slide) of the ratio transparent/opaque, the rutile/zircon index and shape and grain roundness of the zircon and tourmaline were also done. On the geological mapping, the siliciclastic units were considered, from the base to the top, Barreiras Formation (Miocene), deposits Post-Barreiras I (Neopleistocene) and deposits Post-Barreiras II (Holocene). On subsurface, the drill hole studied crosses through the whole Cenozoic and Mesozoic stratigraphy of the basin, including the basal units (Beberibe and Itamaracá formations). The accessory mineralogy is dominated by opaque heavy minerals with higher percentages than 60% in all units. In the whole Cenozoic succession, the assembly of transparent heavy minerals is very homogeneous and is essentially composed by zircon, tourmaline, kyanite and rutile, containing also staurolite, andalusite, topaz and calcic amphibole subordinately. Sillimanite, epidote, monazite and garnet occur as a trace minerals. Otherwise, on subsurface, garnet is reported as a principal mineral in the basal unit. The analysis of zircon and tourmalines shapes allowed to distinguish all the studied deposits. In general, the grade of roundness in grains of zircon and tourmaline increases to the top of succession. The petrografic data showed textural, compositional and diagenetic differences between the cropping out sands - sandstones of the basin. This tool seemed to be a promising to characterize the stratigraphic units of Paraíba Basin. The accessory mineralogy permitted to distinguish the Beberibe Formation, which is well characterized by the presence of garnet. On the other hand, the absence of garnet in the described sandstones let to conclude the Beberibe Formation not exposed in the mapped area. The data from shape studies in grains of zircon and tourmaline allowed to differentiate the cropping out units by the roundness grade, evidencing a sedimentary recycling, including the Cretaceous units. This data is reproducible on subsurface samples where the euedrical categories are concentrated on the basal units. At last, the main sources of the Cenozoic deposits are considered to be reworked preexistence sedimentary units, and subordinately, the primary sources comprise the metamorphic rocks from Transversal Zone of Borborema Province.

Nos domínios visuais, interpretações são iniciadas pela identificação de feições em imagens que irão, posteriormente, dar suporte aos processos mais abstratos de inferência. Para desenvolver sistemas de conhecimento neste tipo de domínio é necessário buscar a melhor representação do conhecimento visual para ser utilizado pelos métodos de inferência. A representação em formato simbólico deste conhecimento auxilia na captura do conhecimento implícito presente em imagens, permitindo seu uso nos processos de raciocínio, mesmo aceitando que parte desse conhecimento não é externalizado e, em conseqüência, não poderá ser representado adequadamente. Estudos recentes têm utilizado anotação de imagens como uma maneira capaz de auxiliar na explicitação do conhecimento, ampliando a expressividade dos formalismos de representação e permitindo o registro das informações associadas às imagens. Embora anotações de imagens flexibilizem a captura do conhecimento, ontologias são associadas às anotações para garantir a formalização do conhecimento nas imagens, suprindo os termos de domínio que podem ser usados para anotar e auxiliar a uniformização da linguagem nas consultas. O objetivo desse trabalho é capturar e documentar o conhecimento visual que dá suporte à inferência nas tarefas de interpretações. Nesse trabalho é elaborada uma maneira de identificar objetos em imagens que contenham feições diagnósticas através da utilização de uma ontologia de domínio pré-existente. Essa identificação de objetos é explorada para permitir a localização física de uma determinada feição em um objeto real. O resultado disso é a identificação de feições em uma imagem tendo-se um referencial de posição segundo um sistema de coordenadas espacial, possibilitando o seu re-posicionamento. O trabalho ainda explora recursos para a melhor utilização de informações relacionadas a uma imagem. Dessa forma, serve de documentação auxiliar para prover diferencial em interpretações. O domínio de aplicação deste trabalho é a Petrografia Sedimentar que tem como uma das tarefas a descrição quantitativa e qualitativa dos minerais que compõem uma amostra de rocha, visando a análise do potencial de um reservatório de petróleo. As informações são visualizadas em uma amostra de rocha e, assim, um especialista toma decisões quanto à viabilidade de exploração do reservatório. Esse modelo foi validado através da implementação de um módulo de anotação de imagem e de referenciamento de objetos, juntamente com um hardware. O processo de descrição de amostra de rocha é detalhado para se explorar o conhecimento em imagens com a precisão da localização dos objetos nela identificados. Essa abordagem complementa os modelos de representação simbólica, que normalmente são insuficientes para capturar a semântica das feições que dão suporte a inferência em domínios visuais. / Problem solvers in visual domains apply image interpretation to extract evidences to support the reasoning process in the search of solution. In order to develop knowledge systems in this kind of domain, it is necessary to represent the knowledge that is extracted from the scenes in the domain in such way that can be used by the inference methods. The symbolic representation formalisms help in shading light on the implicit knowledge embodied in images, allowing its use in reasoning processes, even accepting that part of this knowledge can not be properly expressed by the experts and, in consequence, it is never going to be adequately represented in knowledge models. Some studies use image annotation to extend the semantic capture of the visual knowledge beyond the expressiveness of representation formalisms, allowing that additional content could be described and stored with the images. Although the annotation is a more flexible way of capturing knowledge, ontologies are used along with it to guarantee the formalization of the knowledge annotated in the images, supplying the domain terms that can be used in the annotation process and helping the uniformization of the language and further consultation. The goal of this work is capturing and documenting the visual knowledge that supports inference on interpretation tasks. The work offer a way of identifying objects in images that correspond to diagnostic features and describing them with the support of a pre-existent domain ontology. The object identification is associated to the physical location of the feature in the real object, with the help of a hardware appliance. The result is the feature identification in the image with the reference of its position in a system of spatial coordinates. The work also explores multimedia resources for the best use of information associated to the image, providing an extra-support for knowledge documentation for interpretation tasks. The application domain of this work is the sedimentary petrography, the formal description of rocks in the scope of Petrological studies. The task in focus is the compositional description of minerals in a rock sample, both in qualitative and quantitative way, in order to evaluate the potential of a petroleum reservoir. Several aspects of the rock are studied by the geologist to suggest better techniques for exploration and production of oil fields. The approach defined in this project was validated through the implementation of an image annotation and referencing modules associated to microscope stage appliance that allows the computer to control the movement of the stage during the description process. The whole process of rock sample analysis using the software and the hardware is detailed in order to expose the visual knowledge and its physical position in the rock sample. This approach complements the symbolic representation models that are usually insufficient to capture the semantic of diagnostic features that support reasoning in visual domains.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-03T18:03:20Z No. of bitstreams: 1 camilamartinssaporetti.pdf: 9003270 bytes, checksum: e53ab03d47e88504332820b3ae1956a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-06T20:17:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 camilamartinssaporetti.pdf: 9003270 bytes, checksum: e53ab03d47e88504332820b3ae1956a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T20:17:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 camilamartinssaporetti.pdf: 9003270 bytes, checksum: e53ab03d47e88504332820b3ae1956a3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Modelos preditivos de distribuição de heterogeneidades e qualidade em reservatórios de hidrocarbonetos são de fundamental importância para exploração e otimização da produção de campos de óleo e gás. As heterogeneidades são determinadas através das distintas petrofácies sedimentares, um conjunto de características petrográficas que especificam um grupo de rochas. O procedimento de identificar petrofácies geralmente é longo, o que faz com que a automatização seja necessária para agilizar o processo, e assim a análise seja concluída rapidamente. Recentemente, técnicas oriundas da área de inteligência computacional têm sido usadas para auxiliar na tomada de decisões de especialistas em diversos problemas de Geociências. O objetivo desta dissertação é avaliar o desempenho de diferentes técnicas baseadas em inteligência computacional para prever a classificação de amostras petrográficas pertencentes a uma mesma bacia sedimentar e propor o uso delas nesse tipo de problema. Para isso, desenvolveu-se um framework computacional para classificar petrofácies de acordo com seus constituintes. Os dados analisados são provenientes de três fontes distintas. A primeira base de dados é formada por amostras da região de Tibagi (PR) e a segunda da região de Dom Aquino (MS). Tais amostras são referentes a uma unidade litoestratigráfica formalizada na Bacia do Paraná como Membro Tibagi. A terceira é a junção das duas bases anteriores. A quarta por amostras do membro Mucuri da Bacia Sedimentar do Espírito Santo. A metodologia proposta envolve o uso de métodos de classificação, técnicas de validação cruzada, redução de dimensionalidade, seleção de características e o emprego de assembleia de constituintes. Os parâmetros envolvidos no ajuste dos métodos foram determinados por um processo de busca exaustiva com validação cruzada, e métricas de classificação adequadas foram usadas para avaliar e comparar os resultados. A metodologia apresentada, além de avaliar o desempenho de diversas técnicas de inteligência computacional, surge como uma alternativa para auxiliar o geólogo/especialista na determinação e caracterização das petrofácies, contribuindo para a redução do esforço no processo manual de individualização. / Predictive models of heterogeneities distribution and quality in hydrocarbon reservoirs are of fundamental importance for exploration and production optimization of oil and gas fields. The heterogeneities are determined by the different sedimentary petrofacies, a set of petrographic characteristics that specifies a group of rocks. The identification and classification of petrofacies is usually a time consuming procedure, and the use of computational methods can reduce the time and effort spent in the analysis. Recently, techniques derived from the computational intelligence research area have been used to assist in making decisions experts in several problems in Geosciences. The purpose of this dissertation is evaluating the performance of different techniques based on computational intelligence to predict the classification of petrographic samples belonging to the same sedimentary basin. A computational framework was developed to classify petrofacies according to their constituents. The data was collected from three different sources. The first database is formed by thin sections of Tibagi region (PR). The second by thin sections of Dom Aquino region (MS). Such thin sections are for a lithostratigraphic unit formalized in the Paraná Basin as Member Tibagi. The third by thin sections from the two previous databases. The fourth database is a set of thin sections from Mucuri member of the Espírito Santo sedimentary basin. The proposed method involves the use of classifiers, cross validation, dimensionality reduction, feature selection and the use of ensemble of constituents. The parameters involved in adjusting methods were determined by an exhaustive search procedure with cross-validation and classification metrics were used to evaluate and compare the results. The presented methodology evaluates the performance of several computational intelligence techniques, and arises as an alternative to assist the geologist in the determination and characterization of petrofacies, helping to reduce the effort in the process of individualization.