Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-09-24T22:38:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thiago de Menezes Chaves.pdf: 8950056 bytes, checksum: d71486339c8fdddafbd8f55d482f1d70 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-27T21:36:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thiago de Menezes Chaves.pdf: 8950056 bytes, checksum: d71486339c8fdddafbd8f55d482f1d70 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T21:36:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thiago de Menezes Chaves.pdf: 8950056 bytes, checksum: d71486339c8fdddafbd8f55d482f1d70 (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / The computational implementation of human body gestures recognition has been a challenge for several years. Nowadays, thanks to the development of RGB-D cameras it is possible to acquire a set of data that represents a human position in space. Despite that, these cameras provide raw data, still being a problem to identify in real-time a specific pre-defined user movement continuously which can then be applied in applications as, for example, the tracking of physiotherapeutic movements or exercises. This work presents two new techniques to identify gestures, both having physiotherapeutic concerns about the performed exercise; one is based on physiotherapeutic standards, the biomechanical planes, while the other aims to recognize the functional exercises and is based on a concept called checkpoints. Both these techniques were tested and validated by physiotherapists from the Physiotherapy Department at the Federal University of Pernambuco. The techniques were also integrated in a library which was then used in two case studies and two general applications where their applicability was tested in physiotherapeutic and non-physiotherapeutic domains obtaining good results and showing that they can be used on general applications as well. / Implementar um algoritmo computacional de reconhecimento de gesto tem sido um desafio por muitos anos. Hoje em dia, com o desenvolvimento das câmeras RGB-D, é possível adquirir um conjunto de dados que representa a posição de uma pessoa no espaço. Apesar disso, os dados adquiridos por estas câmeras ainda não são suficientes para identificar, em tempo real e de forma contínua, movimentos predefinidos dos usuários, os quais podem ser usados em aplicações como, por exemplo, a análise de movimentos ou exercícios fisioterapêuticos. Este trabalho apresenta duas novas técnicas de reconhecimento de gestos, ambas voltadas ao domínio de fisioterapia; a primeira é baseada em padrões da fisioterapia, chamados de planos biomecânicos, e a segunda tem como propósito reconhecer os gestos realizados durante os exercícios funcionais e é baseada num conceito chamado de checkpoints. Ambas técnicas foram testadas e validadas por fisioterapeutas do Departamento de Fisioterapia da Universidade Federal de Pernambuco. Essas técnicas foram integradas em uma biblioteca, a qual então foi utilizada para desenvolver dois estudos de caso e duas aplicações de propósito gerais, onde suas aplicabilidades foram testadas tanto no domínio fisioterapêutico como fora dele, obtendo bons resultados e mostrando que tais técnicas também podem ser usadas em aplicações gerais.

Os mapas perceptuais obtidos via escalonamento multidimensional representam uma poderosa ferramenta estatística para análise de dados multivariados. São aplicados em várias áreas do conhecimento humano por permitir ao pesquisador comprovar ou validar um modelo idealizado do comportamento humano frente a julgamentos subjetivos obtidos utilizando escalas ordinais. Sua utilização nas ciências sociais, marcadamente psicologia, sociologia, política e na percepção de riscos são destacadas pois estas ciências tomam por base a subjetividade do julgamento humano. Neste contexto, essa tese tem por objetivo incorporar a incerteza do posicionamento dos objetos após o escalonamento multidimensional, para que o modelo conceitual imposto possa ser testado levando em conta a variabilidade inerente a um grupo de julgadores. O modelo proposto parte da premissa de que as funções de distribuição de probabilidade não são conhecidas para as coordenadas dos objetos no mapa perceptual e que os julgadores e os objetos estudados são estatisticamente independentes entre si. A ferramenta explora uma característica do escalonamento multidimensional, que é a representação gráfica do conjunto de dados em baixa dimensão, e além disso, a análise dos diferentes objetos representados no mapa perceptual é realizada à luz da inferência estatística. O modelo para geração do mapa perceptual de 3-vias, denominado extbf{MDSvarext}, é obtido em 3 fases: i) Redução de dimensão e geração de agrupamentos; ii) Alinhamento das configurações, e iii) Obtenção das regiões de confiança. Como resultado verifica-se que a incorporação da geração de agrupamentos, utilizando o método extbf{K-médias} ao extbf{MDSvarext}, mostra-se viável pois permite produzir agrupamentos que reduzem a variabilidade e consequentemente as regiões de confiança nos mapas gerados, além da obtenção de mais de um mapa. Finalmente com a redução da variabilidade torna-se possível a representação das regiões de confiança que mostram visualmente nos mapas gerados quais objetos diferem estatisticamente entre si.

A doen¸ca de Alzheimer ´e a mais comum das patologias neurodegenerativas afetando principalmente pessoas idosas e causando consider´avel impacto econˆomico em todos os pa´ıses. Atualmente n˜ao h´a cura para cessar seus efeitos na mem´oria fazendo do diagn´ostico precoce fundamental para eventuais interven¸c˜oes terapˆeuticas. Para tal, t´ecnicas de reconhecimento de padr˜oes podem ser utilizadas para diferenciar indiv´ıduos com o mal Alzheimer de indiv´ıduos saud´aveis. No entanto, aumentando o n´umero de diagn´osticos (classes) que definem est´agios intermedi ´arios da doen¸ca a capacidade de diferenciar classes de tais t´ecnicas ´e comprometida. Isto ocorre devido ao fato de que as medidas biol´ogicas, ou os biomarcadores, n˜ao s˜ao discriminantes o suficiente para lidar com classes al´em do caso extremo, de forma bin´aria, Alzheimer versus controle normal. Outro fator que dificulta o diagn´ostico ´e a distribui¸c˜ao de probabilidade das classes intermedi´arias serem altamente sobrepostas e com probabilidade a priori representando 60% dos dados. Neste trabalho vamos demonstrar a capacidade de melhorar a precis ˜ao do diagn´ostico utilizando classificadores e t´ecnicas de amostragem baseados em fun¸c˜oes de distˆancia. Abordagens bin´arias ou abordagens bin´arias adaptadas a problemas multiclasse s˜ao a regra na literatura de diferencia¸c˜ao das classes da doen¸ca de Alzheimer No presente momento existe apenas um ´unico artigo demonstrando a possibilidade de melhora nas medidas de classifica¸c˜ao com um tratamento de reamostragem das probabilidades a priori das classes de Alzheimer. Diferentemente do artigo citado que trabalha com classifica¸c˜ao bin´aria, aqui vamos usar uma abordagem de classifica¸c˜ao todos-contra-todos na avalia¸c˜ao de um problema multiclasse da doen¸ca de Alzheimer. Demonstramos que a taxa de classifica¸c˜ao do nosso classificador utilizando classes balanceadas e uma fun¸c˜ao de distˆancia apropriada ´e superior a classificadores populares. Este trabalho apresenta tamb´em duas novas estrat´egias de ajuste do desequil´ıbrio tendo como medida de similaridade a distˆancia entre os padr˜oes. A de subamostragem, denominada Nearmiss 4, que obteve maior redu¸c˜ao de sobreposi¸c˜ao entre as classes nas compara¸c˜oes entre algoritmos de amostragem, e outra de sobreamostragem, denominada SMOTE-borderline 3, uma vers˜ao multiclasse para a fam´ılia de algoritmos SMOTE que se destaca por ser naturalmente multiclasse ao contr´ario das abordagens bin´arias adaptadas para multiclasse tratadas neste texto. Finalmente, s˜ao comparadas t´ecnicas de sele¸c˜ao de caracter´ısticas para avaliar o poder discriminativo entre biomarcadores do mal de Alzheimer visando encontrar o subconjunto de biomarcadores que fornece a melhor taxa de classifica¸c˜ao. Usando tal abordagem foi poss´ıvel encontrar o biomarcador com maior capacidade discriminativa em um dado conjunto de biomarcadores. / Alzheimer’s disease is the most common neurodegenerative disorder affecting mainly elderly people and causing considerable economic impact in all countries. Currently, there is no cure to cease its effects in memory making early diagnosis fundamental for any therapeutic interventions. To this end, pattern recognition techniques can be used to differentiate individuals with Alzheimer’s from healthy individuals. However, increasing the number of diagnoses (classes) which define disease’s intermediate stages (e.g. mild cognitive impairment) the classes differentiation for such techniques is compromised. This is due to the fact that biological measures, or biomarkers, are not discriminant enough to deal with classes beyond the binary extreme case, Alzheimer’s versus normal control. Another factor that makes diagnosis difficult is the probability distribution of the intermediate classes being highly overlapping and with a priori probability representing 60 % of the data. In this work, we will demonstrate the ability to improve diagnostic accuracy using classifiers and sampling techniques based on distance functions. Binary approaches or binary approaches adapted to multiclass problems are ubiquitous in the literature of differentiating the classes of Alzheimer’s disease At present, there is only one article demonstrating the possibility of improvement in the classification measures using a sampling treatment to change a priori probabilities of the Alzheimer’s classes. Differently from the cited article working with binary classification, here we will use an all-versus-all classification approach to evaluating an Alzheimer’s disease multiclass problem. Also, is shown that classification rate of our classifier using balanced classes and an appropriate distance function is able to overcome popular classifiers choices. This work also presents two new strategies of imbalance adjustment, taking as a measure of similarity the distance between the patterns. The undersampling, called Nearmiss 4, obtained the greatest reduction in class overlapping comparing the sampling algorithms discussed, and another contribution is an oversampling, called SMOTE-borderline 3, a multiclass version for the family of SMOTE algorithms that stands out for being naturally multiclass unlike the binary approaches adapted for multiclass treated in this text. Finally, feature selection techniques are compared to evaluate the discriminative power between Alzheimer’s disease biomarkers in order to find the subset of biomarkers which provides the best classification rate. Using this approach it was possible to find the biomarker with the highest discriminative capacity in a given set of biomarkers.

Mapas de solos frequentemente contém unidades de mapeamento combinadas, onde duas ou mais classes estão agrupadas, sendo que a distribuição espacial destas classes de solo dentro da unidade de mapeamento não é representada no mapa. Por meio das informações contidas em levantamentos de solos e do uso de ferramentas de Mapeamento Digital de Solos, é possível prever onde cada uma dessas classes se localiza. Baseado nisso, o objetivo desse estudo foi aumentar o detalhamento do mapa de solos de Porto Alegre a partir da desagregação de unidades de mapeamento combinadas e da predição da localização espacial das classes de solos. O mapa original de solos, com escala efetiva de 1:114.000, foi correlacionado com mapas de variáveis do terreno. Foram estabelecidas relações entre as variáveis e a ocorrência de solos dentro de cada unidade de mapeamento, considerando-se como referência 1) o mapa original de solos e 2) o mapa acrescido de 72 perfis de solos georreferenciados, a partir das quais foram elaboradas regras que definem a relação solo-paisagem. Estas regras foram utilizadas para treinar modelos de predição da ocorrência de solos, possibilitando a geração de mapas de solos. A avaliação da acurácia dos dois mapas preditos foi feita pela comparação com perfis de solos. Os resultados demonstraram que a metodologia utilizando os perfis de solos além do mapa de referência melhorou a acurácia do mapa predito em relação ao uso somente do mapa, passando de 72 para 81% de acertos. As maiores acurácias de predição foram constatadas quando prevendo a ocorrência de Neossolos, seguido dos Argissolos. A desagregação das unidades de mapeamento produziu um mapa com maior detalhamento, tendo a escala efetiva do mapa sido aumentada para 1:25.000, dessa forma fornecendo informações mais adequadas ao gerenciamento territorial municipal. / Soil maps often contain combined map units, where two or more soil classes are grouped, and the spatial distribution of these soil classes within the map unit is not represented on the map. By means of the information contained in soil surveys and the use of Digital Soil Mapping tools, it is possible to predict where each class is located. Based on this, the aim of this study was to improve the Porto Alegre Municipality Soil Map through the disaggregation of combined map units and the prediction of the soil classes spatial location. The original soil map, with an effective scale of 1:114,000, was correlated with maps of terrain variables. Relationships were established between the variables and the occurrence of soils within each mapping unit, considering as reference 1) the original soil map and 2) the map plus 72 geo-referenced soil profiles, from which rules that define the soil-landscape relationship were elaborated. These rules were used to train prediction models of soil occurrence, allowing the production of soil maps. The accuracy assessment of the two predicted maps was made by comparison with soil profiles. The results showed that the methodology using the soil profiles in addition to the reference map improved the accuracy of the predicted map in relation to the use of the map alone, increasing the accuracy from 72 to 81%. The highest prediction accuracy was found when predicting the occurrence of Entisols, followed by Ultisols. The disaggregation of the mapping units produced a map with greater detail, with the effective scale of the map increased to 1:25,000, thus providing more adequate information to the Municipality territorial management.

O mapeamento digital tem se tornado uma das mais importantes ferramentas na predição e mapeamento de solos. Apesar de sua importância, é ainda pouco difundido no Brasil, principalmente na predição e mapeamento de atributos de solo. O objetivo desta tese foi apresentar e avaliar diferentes modelos que podem ser utilizados no mapeamento digital de atributos de solo. Primeiramente foram discutidos e analisados diferentes modelos empíricos e, em sequência, também foram avaliados modelos mecanísticos. Dois estudos foram apresentados, um envolvendo um modelo empírico para predição e mapeamento de concentração e estoque de carbono no solo e outro utilizando modelos mecanísticos para predição de profundidade do solo e sua alteração com o tempo, em diferentes posições da paisagem. Os estudos foram aplicados no Vale dos Vinhedos, RS. Ambos modelos apresentaram validação satisfatória e capacidade de mapear atributos de solos. O modelo empírico apresentou maior dependência em relação aos dados de campo e seus resultados variaram de acordo com o método escolhido e o número e representatividade amostral. O modelo mecanístico se mostrou complexo e importante para identificar tendências de distribuição do atributo mapeado (profundidade do solo), apesar da impossibilidade de modelar todos os fenômenos envolvidos durante a pedogênese. Também apresentou menor dependência das condições amostrais e condições para melhor compreensão do comportamento dos elementos envolvidos durante os fenômenos naturais de pedogênese. Ambos modelos podem ser utilizados no mapeamento digital de solos, considerando as suas vantagens e respeitando as limitações de cada técnica utilizada. / The digital mapping has become one of the most important tools on soil predicting and mapping. Although the importance, it is still a poorly disseminated methodology in Brazil, mainly when applied in soil attributes prediction and mapping. This thesis aimed to present and evaluate different models that can be used in digital mapping of soil attributes. Firstly, different techniques from empirical models to predict and map were discussed. In sequence, techniques from mechanistic models were also evaluated. Two studies were presented. The first study involved an empirical model to predict and map soil organic carbon content and stocks. The second used a mechanistic model to predict soil thickness and its variation over time in different landscape positions. The studies were conducted in Vale dos Vinhedos, RS, Brazil. Both models performance were considered satisfactory and able to map soil attributes. The empirical models depended from soil samples and results varied conform the method chosen, the soil samples number and representativity. The mechanistic models showed complexity and it was important to identify soil thickness tendencies, despite the impossibility to model all the phenomena involved during the pedogenesis. It was less dependent from soil samples and allowed a better understanding about the elements behavior involved. Both models can be used in digital mapping of soil attributes, considering their advantages and respecting each technique limitations.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10598_O LUGAR DA CRIANÇA NA PÓLIS GREGA_tese_MARCELO SERUTE.pdf: 1368830 bytes, checksum: 1a5899d33d3ef93129a63a6b68cb1927 (MD5) Previous issue date: 2017-01-26 / Este trabalho faz um estudo teórico do lugar da criança na pólis, destacando as relações e os processos originados em um contexto específico, que procura encontrar o sentido histórico e filosófico existente nos séculos IV e III a.C. Utiliza uma genealogia para estudar o cenário do reconhecimento político dos gregos. O foco encontra-se nas práticas discursivas que transitam no idealismo e na representação da pólis, cuja problemática inspira-se no referencial socrático, ou seja, compreender o porquê da aparente ausência do reconhecimento público da criança na pólis. Para desvendar essa questão utiliza o estilo vivencial de Sócrates, e mais especificamente a categorização socrática da doxa, ao estudar a opinião como potencialidade e racionalidade da criança. A disposição socrática ocorre como um estranhamento à política instituída pela pólis e se estabelece à sua margem, gerando tensão, segundo o critério da opinião. Ao se diferenciar dos padrões aplicados no reconhecimento da cidadania da pólis, prefere o argumento à opinião, outra lógica e significado da participação relacional. Sócrates convida seus interlocutores para uma participação reflexiva, relacional e dialógica, porém mais aberta, ou seja, fora do paradigma do enquadramento ideal da polis. Nesse locus, o problema do reconhecimento público da criança se torna complexo devido ao questionamento sobre quais bases e reflexos se sobrepõem ao impacto da afirmação da opinião da criança (e do in-fans). Utiliza práticas discursivas em prol de sua práxis e propõe como nova teoria a possibilidade de instaurar a opinião da criança ao reconhecê-la no espaço público, comum e participativo. Autores secundários e intérpretes do pensamento socrático seguem a lógica pretendida neste trabalho, concentrando-se em duas partes: a primeira é norteada pelos estudos socráticos e pela escolha dos critérios (opinião ou a razão), tanto entre Sócrates e a paideía e a pólis quanto entre Sócrates e os filósofos clássicos Platão e Aristóteles; a segunda tenta restabelecer o mesmo debate da ausência do reconhecimento da criança, mas sob outro referencial, o da modernidade, estudado em seu caráter e especificidade. Assim, este estudo objetivou contribuir para o debate atual ao analisar novos modelos para reconhecer politicamente a criança na sociedade, alicerçado em um mecanismo político regido por outras lógicas.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2018

Tese de mestrado. Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, INESC Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Bioengenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012