O desempenho das atividades na colônia de abelhas Apis mellifera está relacionado com o funcionamento do sistema de glândulas que as abelhas possuem. No entanto, a presença de patógenos na população pode causar alterações comportamentais que prejudicam o bom desenvolvimento da colônia. O trabalho objetivou verificar se há relação entre a secreção proteica glandular e cerebral nas diferentes atividades desempenhadas por operárias adultas, em A. m. scutellata (Africanizada) e A. m. ligustica (Europeia), e como o vírus deformador de asas (DWV) poderia interferir no desempenho dessas atividades. Foram realizados: testes de proteínas pelo método Bradford no cérebro e nas glândulas salivar torácica, salivar cefálica, mandibular e hipofaríngea de abelhas Africanizadas e Europeias com idades de 0 (recém-emergidas), 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias; medição da área dos acinos das glândulas salivar cefálica e hipofaríngea dessas abelhas; avaliação do desenvolvimento de atividade realizada pelas abelhas e reversão do processo de oviposição por operárias em abelhas Africanizadas; teste para a presença do DWV por PCR em tempo real, em abelhas Africanizadas e em cérebro e glândulas salivar torácica, salivar cefálica, mandibular e hipofaríngea em abelhas Europeias com 5 e 30 dias de idade; e avaliação morfológica dos danos causados pela infecção aguda do DWV no cérebro e glândulas estudadas. As abelhas Africanizadas e Europeias apresentaram teores estatisticamente significativos de proteínas (p>0,05) para todas as estruturas e idades estudadas. As áreas dos acinos das glândulas salivar cefálica e hipofaríngea apresentaram alterações de acordo com o desenvolvimento dessas glândulas nas diferentes idades estudadas. Foi observado que enxames de abelhas de mesma idade são capazes de executar diferentes atividades necessárias para a sobrevivência de sua colônia, sendo que a principal atividade, desempenhada nas diferentes idades estudadas, era indicada pelos teores significativos de proteínas encontrados (p>0,05). As abelhas Europeias de mesma idade apresentaram desenvolvimento dos acinos da glândula salivar cefálica superior ao dos acinos da hipofaríngea nas idades iniciais avaliadas, diferindo da área dos acinos das mesmas glândulas quando comparadas com abelhas que tiveram o seu desenvolvimento em colônia normal. As operárias podem controlar o estado zanganeiro da colônia. As abelhas Africanizadas e Europeias apresentaram resultados positivos para o vírus DWV, resultado também observado nas glândulas salivar torácica e mandibular das abelhas com cinco dias de idade. Foi observado que a infecção aguda do DWV causa alterações morfológicas nas glândulas das abelhas,as quais apresentam plasticidade no desenvolvimento das atividades, não sendo estas restritas a uma determinada idade. Além disso, a infecção pelo vírus DWV não é limitante em abelhas Africanizadas, mas é em Europeias. / The performance of tasks in the Apis mellifera colony is related to the functioning of their gland system. However, the presence of pathogens in the population may lead to behavior modifications that can harm the proper development of the colony. This work aimed to verify whether there is relation between gland and brain protein secretion for the different tasks performed by the adult worker honeybees, in A. m. scutellata (Africanized) and A. m. ligustica (European), and how the deformed wing virus (DWV) could interfere with the performance of these tasks. The following analysis were carried out: protein tests (Bradford method) in the brain and in mandibular, hypopharyngeal, and thoracic and cephalic salivary glands, in Africanized and European honeybees at the ages of 0 (newborn), 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days; measurements of the acini area of cephalic salivary and hypopharyngeal glands in those honeybees; evaluation of the development of tasks performed by honeybees and reversion of the laying workers of Africanized honeybees; test to detect DWV using real-time PCR in Africanized honeybees and in the brain and in mandibular, hypopharyngeal, and thoracic and cephalic salivary glands of European honeybees at the ages of 5 and 30 days; and morphological evaluation of the damages caused by the DWV acute infection in the brain and in the studied glands. Africanized and European honeybees showed statistically significant protein contents (p>0.05) for all the structures and ages studied. The acini areas of cephalic salivary and hypopharyngeal glands showed modifications according to the development of those glands at the different studied ages. It was observed that the swarms of bees with the same age are capable to perform different tasks needed to the survival of their colony, being the principal task, performed at the different studied ages, indicated by the significant protein contents found (p>0.05). The European honeybees at the same age showed higher acini development in the cephalic salivary gland than in the hypopharyngeal one at the initial studied ages, differing from the acini area in the same glands of honeybees grown in a regular colony. The worker honeybees can control the laying workers of the colony. Africanized and European honeybees showed positive results for DWV, which was also observed in thoracic salivary and mandibular glands in five-day-old honeybees. It was observed that the acute DWV infection causes morphological modifications in the honeybees glands, which show plasticity in the performance of tasks, not being them restricted to a particular age. Moreover, the DWV infection is not limiting for Africanized honeybees, but it is for the European ones.

O desempenho das atividades na colônia de abelhas Apis mellifera está relacionado com o funcionamento do sistema de glândulas que as abelhas possuem. No entanto, a presença de patógenos na população pode causar alterações comportamentais que prejudicam o bom desenvolvimento da colônia. O trabalho objetivou verificar se há relação entre a secreção proteica glandular e cerebral nas diferentes atividades desempenhadas por operárias adultas, em A. m. scutellata (Africanizada) e A. m. ligustica (Europeia), e como o vírus deformador de asas (DWV) poderia interferir no desempenho dessas atividades. Foram realizados: testes de proteínas pelo método Bradford no cérebro e nas glândulas salivar torácica, salivar cefálica, mandibular e hipofaríngea de abelhas Africanizadas e Europeias com idades de 0 (recém-emergidas), 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias; medição da área dos acinos das glândulas salivar cefálica e hipofaríngea dessas abelhas; avaliação do desenvolvimento de atividade realizada pelas abelhas e reversão do processo de oviposição por operárias em abelhas Africanizadas; teste para a presença do DWV por PCR em tempo real, em abelhas Africanizadas e em cérebro e glândulas salivar torácica, salivar cefálica, mandibular e hipofaríngea em abelhas Europeias com 5 e 30 dias de idade; e avaliação morfológica dos danos causados pela infecção aguda do DWV no cérebro e glândulas estudadas. As abelhas Africanizadas e Europeias apresentaram teores estatisticamente significativos de proteínas (p>0,05) para todas as estruturas e idades estudadas. As áreas dos acinos das glândulas salivar cefálica e hipofaríngea apresentaram alterações de acordo com o desenvolvimento dessas glândulas nas diferentes idades estudadas. Foi observado que enxames de abelhas de mesma idade são capazes de executar diferentes atividades necessárias para a sobrevivência de sua colônia, sendo que a principal atividade, desempenhada nas diferentes idades estudadas, era indicada pelos teores significativos de proteínas encontrados (p>0,05). As abelhas Europeias de mesma idade apresentaram desenvolvimento dos acinos da glândula salivar cefálica superior ao dos acinos da hipofaríngea nas idades iniciais avaliadas, diferindo da área dos acinos das mesmas glândulas quando comparadas com abelhas que tiveram o seu desenvolvimento em colônia normal. As operárias podem controlar o estado zanganeiro da colônia. As abelhas Africanizadas e Europeias apresentaram resultados positivos para o vírus DWV, resultado também observado nas glândulas salivar torácica e mandibular das abelhas com cinco dias de idade. Foi observado que a infecção aguda do DWV causa alterações morfológicas nas glândulas das abelhas,as quais apresentam plasticidade no desenvolvimento das atividades, não sendo estas restritas a uma determinada idade. Além disso, a infecção pelo vírus DWV não é limitante em abelhas Africanizadas, mas é em Europeias. / The performance of tasks in the Apis mellifera colony is related to the functioning of their gland system. However, the presence of pathogens in the population may lead to behavior modifications that can harm the proper development of the colony. This work aimed to verify whether there is relation between gland and brain protein secretion for the different tasks performed by the adult worker honeybees, in A. m. scutellata (Africanized) and A. m. ligustica (European), and how the deformed wing virus (DWV) could interfere with the performance of these tasks. The following analysis were carried out: protein tests (Bradford method) in the brain and in mandibular, hypopharyngeal, and thoracic and cephalic salivary glands, in Africanized and European honeybees at the ages of 0 (newborn), 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days; measurements of the acini area of cephalic salivary and hypopharyngeal glands in those honeybees; evaluation of the development of tasks performed by honeybees and reversion of the laying workers of Africanized honeybees; test to detect DWV using real-time PCR in Africanized honeybees and in the brain and in mandibular, hypopharyngeal, and thoracic and cephalic salivary glands of European honeybees at the ages of 5 and 30 days; and morphological evaluation of the damages caused by the DWV acute infection in the brain and in the studied glands. Africanized and European honeybees showed statistically significant protein contents (p>0.05) for all the structures and ages studied. The acini areas of cephalic salivary and hypopharyngeal glands showed modifications according to the development of those glands at the different studied ages. It was observed that the swarms of bees with the same age are capable to perform different tasks needed to the survival of their colony, being the principal task, performed at the different studied ages, indicated by the significant protein contents found (p>0.05). The European honeybees at the same age showed higher acini development in the cephalic salivary gland than in the hypopharyngeal one at the initial studied ages, differing from the acini area in the same glands of honeybees grown in a regular colony. The worker honeybees can control the laying workers of the colony. Africanized and European honeybees showed positive results for DWV, which was also observed in thoracic salivary and mandibular glands in five-day-old honeybees. It was observed that the acute DWV infection causes morphological modifications in the honeybees glands, which show plasticity in the performance of tasks, not being them restricted to a particular age. Moreover, the DWV infection is not limiting for Africanized honeybees, but it is for the European ones.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2017-03-21T19:17:51Z No. of bitstreams: 2 THIAGO AUGUSTO SOARES MASUTTI.pdf: 2397295 bytes, checksum: 601ae7fc072d419958ea8f13ddff366e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-03-22T15:10:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 THIAGO AUGUSTO SOARES MASUTTI.pdf: 2397295 bytes, checksum: 601ae7fc072d419958ea8f13ddff366e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T15:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 THIAGO AUGUSTO SOARES MASUTTI.pdf: 2397295 bytes, checksum: 601ae7fc072d419958ea8f13ddff366e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-08-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Combinatorial optimization problems are widely studied in the literature. On the one hand, their challenging characteristics, such as the constraints and number of potential solutions, inspire their use to test new solution techniques. On the other hand, the practical application of these problems provides support on daily tasks of people and companies. Vehicle routing problems constitute a well-known class of combinatorial optimization problems, from which the Traveling Salesman Problem (TSP) is one of the most elementary problems. Despite its simplicity, the difficulty in finding its exact solution and its direct application in practical problems in multiple areas make it one of the most studied problems in the literature. Algorithms inspired by biological phenomena are being successfully applied to optimization problems, mainly combinatorial optimization problems. Those inspired by the collective behavior of insects produce good results for solving such problems. This work proposes the VRoptBees, a framework inspired by honeybee behavior to tackle vehicle routing problems. Together with the framework, two examples of implementation are described, one to solve the TSP and the other to solve the Capacitated Vehicle Routing Problem (CVRP). Tests were conducted with benchmark instances from the literature, on which the implementation for the TSP presented the third best results in a comparison with other bee-inspired algorithms. / Problemas de otimização combinatória são largamente estudados na literatura. De um lado, suas características desafiadoras, como o número de restrições e possíveis soluções, inspiram seu uso para testar novas técnicas de solução. Por outro lado, a aplicação prática desses problemas auxilia no dia a dia de pessoas e empresas. Os problemas de roteamento de veículos constituem uma classe muito conhecida da otimização combinatória, tendo o Problema de Caixeiro Viajante (PCV) como um dos mais elementares. Apesar de sua simplicidade, a dificuldade em encontrar uma solução exata e sua direta aplicação prática em diversas áreas o faz um dos problemas mais estudados na literatura. Algoritmos inspirados em fenômenos naturais têm sido utilizados com sucesso em problemas de otimização, principalmente de natureza combinatória. Aqueles inspirados no comportamento coletivo de insetos apresentam bons resultados para esses problemas. Nesse trabalho é proposto um framework inspirado no comportamento de abelhas para a solução de problemas de roteamento de veículos, chamado de VRoptBees. Junto ao framework, dois exemplos de implementações são propostos, um para a solução do PCV e outro para o Problema de Roteamento de Veículos Capacitados (PRVC). Testes foram feitos com instâncias de benchmark comumente utilizadas na literatura, com a implementação ao PCV apresentando o terceiro melhor resultado entre os algoritmos inspirados em abelhas.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-06T11:57:32Z No. of bitstreams: 1 grasielereginaduarte.pdf: 2553018 bytes, checksum: e0b9afbcc0b18965321f8db8ea7d38b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-06T20:19:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 grasielereginaduarte.pdf: 2553018 bytes, checksum: e0b9afbcc0b18965321f8db8ea7d38b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T20:19:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 grasielereginaduarte.pdf: 2553018 bytes, checksum: e0b9afbcc0b18965321f8db8ea7d38b8 (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os problemas de otimização estão presentes em diversas áreas de atuação da sociedade e o uso de algoritmos bio-inspirados para a resolução de problemas complexos deste tipo vem crescendo constantemente. O Algoritmo Colônia de Abelhas Artificiais (ABC – do inglês Artificial Bee Colony) é um algoritmo bio-inspirado proposto em 2005 para a resolução de problemas de otimização multimodais e multidimensionais. O fenômeno natural que inspirou o desenvolvimento do ABC foi o comportamento inteligente observado em colônias de abelhas, mais especificamente no forrageamento. O ABC foi proposto inicialmente para ser aplicado na resolução de problemas sem restrições. Este trabalho avalia o desempenho do ABC quando aplicado na resolução de problemas de otimização com restrições. Para o tratamento das restrições, métodos de penalização serão incorporados ao ABC. São analisados diversos métodos de penalização, de diferentes tipos, com o objetivo de identificar com qual deles o algoritmo apresenta melhor desempenho. Além disto, são avaliadas possíveis limitações e cuidados que devem ser tomados ao combinar métodos de penalização ao ABC. O algoritmo proposto é avaliado através da resolução de problemas de otimização encontrados na literatura. Vários experimentos computacionais são realizados e gráficos e tabelas são gerados para demonstração dos resultados obtidos que também são discutidos. / Optimization problems are present in several areas of society and the use of bio-inspired algorithms to solve complex problems of this type has been growing constantly. The Artificial Bee Colony Algorithm (ABC) is a bio-inspired algorithm proposed in 2005 for solving multimodal and multidimensional optimization problems. The natural phenomenon that inspired the development of the ABC was intelligent behavior observed in bee colonies, more specifically in foraging. The ABC was initially proposed to be applied to solve unconstrained problems. This study evaluates the performance of ABC when applied in solving constrained optimization problems. For the treatment of constraints, penalty methods will be incorporated into the ABC. Several penalty methods, of different types, are analyzed with the goal of identifying which of these penalty methods offers better performance. Furthermore, possible limitations and care that should be taken when combining penalty methods to ABC are evaluated. The proposed algorithm is evaluated by solving optimization problems found in the literature. Several computational experiments are performed and graphs and tables are generated for demonstration of the obtained results which are also discussed.