Roteamento por colônia de formigas é um método de roteamento em redes de comunicação, e diversos algoritmos foram propostos nos últimos anos baseado nessa estrutura. Todos esses algoritmos produzem excelentes resultados, provando a sua eficiência e eficácia. Este trabalho apresenta os resultados de desempenho dos principais algoritmos encontrados na literatura, e com base nesses resultados, propõe um novo algoritmo com desempenho equivalente e com uma complexidade computacional menor. O trabalho é focalizado em redes tipo datagrama com topologia irregular, descrevendo suas propriedades e características e realizando uma análise e comparação de seus desempenhos em um ambiente de simulação. / Ant Colony Routing is an adaptive method for routing in communication networks, and several algorithms have been proposed in the last years based on this framework. All these algorithms show excellent results, proving their efficiency and efficacy. This work presents the results of the performance of the main algorithms found in the literature, and based on these results, it proposes a novel algorithm that has a similar performance but with a lower computational complexity. The work is focused in datagram like networks with irregular topology, describing its characteristics and properties. The performances in an simulation environment are analysed and compared.

O comportamento de insetos sociais, em especial de formigas, tem sido muito estudado nos últimos tempos, devido à capacidade destes insetos realizarem tarefas complexas a partir de interações entre indivíduos simples. Ao se moverem sobre um ambiente na busca de alimento, as formigas depositam no solo uma substância química, denominada feromônio, que atrai as formigas que se encontram no ninho e as guia em direção ao alimento encontrado. O processo de construção e seguimento destas trilhas permite que as formigas descubram os menores caminhos e as melhores fontes de alimento no ambiente. Com o objetivo de estudar as características das formigas que contribuem para a sua adaptação a diferentes condições do meio, diversos experimentos vêm sendo realizados com estes insetos. Dentro deste contexto, esta tese apresenta experimentos inéditos realizados com formigas em laboratório, sobre uma rede artificial de túneis, onde diversos caminhos interconectados conduzem a uma fonte de alimento. As decisões das formigas foram analisadas nos níveis individual e coletivo, sob mudanças no meio, compreendendo o bloqueio/desbloqueio de ramos. A medição de diversas características individuais das formigas permitiu desenvolver dois modelos matemáticos sobre o seu comportamento, que foram aplicados à situação em que não se alterou a condição do ambiente com relação ao acesso aos ramos (estática), como também a mudanças no meio (dinâmica). A análise realizada do comportamento coletivo foi utilizada na comparação dos resultados obtidos pelas simulações dos modelos. De forma geral, o segundo modelo proposto foi mais eficiente que o primeiro na situação estática, porém ele ainda necessita de ajustes nas demais situações. O bom desempenho do segundo modelo proposto levou a aplicação de sua principal característica, a função de escolha que considera a concentração de feromônio sobre os ramos do meio e a capacidade de orientação das formigas, a um problema de otimização combinatorial, o roteamento em redes de telecomunicações. O algoritmo de roteamento proposto foi avaliado sob variações no nível de tráfego e topologia da rede, e seu desempenho foi comparado ao de dois algoritmos usados por concessionárias de telecomunicações, considerando diversas medidas de desempenho. O algoritmo desenvolvido obteve resultados encorajadores, sugerindo a aplicabilidade da estrutura do modelo proposto a outros problemas complexos de otimização. / The behavior of social insects, particularly of ants, has been intensively studied in the last years, due to their capacity to perform complex tasks through interactions among simple individuals. When moving in the environment searching for food, ants deposit on the ground a chemical substance, called pheromone, to attract ants in the nest and guide them towards the source of food that was found. The process of laying/following the pheromone trails allows ants to find the shortest paths and best sources of food of the environment. With the aim to study the characteristics of the ants that contribute to their adaptation to different environment conditions, several experiments with ants have been performed and reported in this research. In this context, this thesis presents novel experiments with ants in the laboratory, in an artificial network of tunnels, where several interconnected paths lead the insects from the nest to the food source. Ants\' decision were analyzed according to the individual and collective levels, under changes in the environment, comprising the blockage/release of branches. The measure of several individual characteristics of ants allowed the development of two mathematical models of their behavior, which were applied to the non-changing (static) environment access to all branches and to changing (dynamic) access. The analysis of the collective behavior of ants in the experiments was used to compare the results derived from the simulations of the models. In general, the second proposed model was more accurate than the first one in simulating ants behavior for the static situation, however, it needs some improvements for the other situations. The satisfactory behavior of the second model led to apply its main feature, the choice taking into consideration the pheromone concentration over the branches and the ants ability to orient themselves, to solve an optimization problem, the routing in telecommunications networks. The proposed routing algorithm was evaluated under variations on the traffic level and topology of the network, and its performance was compared with two routing algorithms used by telecommunications companies, considering several performance measures. The developed algorithm produced encouraging results, suggesting the possibility to apply the framework of the proposed model to other optimization problems.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:03:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2082_1.pdf: 1809473 bytes, checksum: c7e5497103a9416611fb395d655b8859 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Universidade Federal de Alagoas / Muitas espécies de Angiospermas têm suas sementes dispersas por formigas, processo denominado mirmecocoria. O objetivo desse estudo foi verificar a influência da mirmecocoria na distribuição espacial e no crescimento e sobrevivência de plântulas de Euphorbiaceae em uma área de Caatinga em Juazeiro, Bahia. Em junho de 2006, 10 parcelas de 1 m2 foram montadas em três tratamentos: (1) abaixo da planta-mãe, (2) nas adjacências dos formigueiros de espécies selecionadas e (3) em áreas controle sem indivíduos adultos e sem formigueiros, porém com a ocorrência de plântulas. Todas as plântulas de Cnidoscolus quercifolius, Croton blanchetianus, Croton heliotropiifolius, Jatropha mollissima. e Jatropha ribifolia encontradas foram marcadas e as distâncias entre elas mapeadas através do método do vizinho mais próximo. Para verificar diferenças no crescimento e na sobrevivência das plântulas em diferentes densidades, um experimento em casa de vegetação foi montado a partir das distâncias entre plântulas observadas em campo. Além disso, para medir a influência das características dos solos e do ataque a inimigos naturais pelas formigas o crescimento e a sobrevivência de plântulas foram acompanhados em campo através do transplante de 10 plântulas em cada uma das 10 parcelas dos três tratamentos acima mencionados. Menores distâncias entre as plântulas foram observadas abaixo da planta-mãe, seguidas pelo formigueiro e, por último, pelas áreas controle para todas as espécies testadas exceto Jatropha mollissima. Na casa de vegetação, apenas Croton blanchetianus não germinou. Para as demais espécies, o crescimento das plântulas foi maior nos formigueiros e área controle e menor abaixo da planta-mãe, exceto em Cnidoscolus quercifolius. Não houve diferença entre a sobrevivência para nenhuma das espécies testadas, exceto para Croton heliotropiifolius, provavelmente pela disponibilidade semelhante de nutrientes e pelo tempo de duração do experimento, que, se estendido, poderia gerar resultados semelhantes aos observados em campo. Em campo, todas as espécies de Euphorbiaceae apresentaram maior ganho em altura no tratamento formigueiro. As taxas de sobrevivência também se mostraram mais elevadas para o tratamento formigueiro em todas as espécies vegetais, exceto Croton blanchetianus. A penetrabilidade do solo foi maior no tratamento formigueiro para todas as espécies vegetais estudadas. Já em relação aos nutrientes, houve diferenças significativas para Fósforo, Cálcio, Magnésio, Enxofre, Manganês, Cobre, e para matéria orgânica e capacidade de troca de cátions, com os formigueiros apresentando maiores valores para a maioria dos elementos em que houve diferenças significativas. Adicionalmente, as plântulas de Jatropha mollissima e J. ribifolia onde as formigas foram experimentalmente removidas apresentaram maiores taxas de ataques de inimigos naturais e menores taxas de crescimento. Esses resultados indicam um efeito positivo da mirmecocoria na distribuição espacial, no crescimento e na sobrevivência de plântulas da maioria das espécies testadas e confirmam a importância deste processo de dispersão não apenas na germinação de sementes, como descrito anteriormente, mas também em fases posteriores do recrutamento de novos indivíduos nas populações de espécies mirmecocóricas

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4339_1.pdf: 1011177 bytes, checksum: 98c15709d05597efc4554b857892df36 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Consumindo principalmente folhas, as formigas cortadeiras (LCA) são os herbívoros dominantes de florestas Neotropicais. A herbivoria foliar induz as plantas a alocarem os produtos fotossintéticos para compensar as perdas de tecidos vegetativos, o que gera um desequilíbrio entre as demandas reprodutivas e vegetativas em plantas adultas, e reduz a sobrevivência e o crescimento de plântulas. Este trabalho avaliou a influência da herbivoria por LCA: (1) no sucesso reprodutivo de sete espécies arbustivo-arbóreas da floresta Atlântica nordestina frequentemente usadas pelas LCA (Lacistema robustum Lacistemataceae; Leandra rufescens, Miconia nervosa Melastomataceae; Psychotria deflexa, Psychotria platypoda, Psychotria racemosa Rubiaceae; Vismia guianensis Clusiaceae); e (2) na sobrevivência e crescimento de plântulas de Vismia guianensis (Clusiaceae). Os trabalhos de campo foram conduzidos na RPPN Frei Caneca, localizada na zona da mata sul de Pernambuco, nordeste do Brazil. O sucesso reprodutivo foi estimado comparando-se o número de botões florais por inflorescência, as razões flor/botão, fruto/flor e semente/fruto, e o tamanho e peso de sementes, de indivíduos cortados e não cortados pelas LCA. A influência das LCA na sobrevivência e o crescimento de V. guianensis foi investigada para plântulas transplantadas para baixo de indivíduos adultos co-específicos com e sem influência das formigas. Considerando o sucesso reprodutivo, todas as espécies estudadas responderam à herbivoria das LCA com redução da produção de estruturas reprodutivas, provavelmente porque indivíduos cortados alocaram mais energia para reposição dos tecidos perdidos em detrimento da reprodução. Quanto à herbivoria de plântulas, não foram verificadas diferenças na sobrevivência e no crescimento entre as plântulas com e sem influência das formigas. Uma maior produção foliar e consequentemente maior quantidade de folhas jovens, que são mais palatáveis, provavelmente atraíram para os indivíduos adultos o esforço de forrageamento das LCA. Os resultados deste trabalho adicionam mecanismos ainda não descritos aos múltiplos impactos que LCA exercem nas populações de plantas

Submitted by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2017-06-06T12:31:42Z No. of bitstreams: 1 35- Cec?lia Burle de Aguiar - AVALIA??O DE ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA UTILIZANDO ALGORITMO DE OTIMIZA??O DE FORMIGAS.pdf: 9051641 bytes, checksum: c6b2c258b4e9294458ce8512d4af99b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2017-06-06T12:34:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 35- Cec?lia Burle de Aguiar - AVALIA??O DE ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA UTILIZANDO ALGORITMO DE OTIMIZA??O DE FORMIGAS.pdf: 9051641 bytes, checksum: c6b2c258b4e9294458ce8512d4af99b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T12:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 35- Cec?lia Burle de Aguiar - AVALIA??O DE ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA UTILIZANDO ALGORITMO DE OTIMIZA??O DE FORMIGAS.pdf: 9051641 bytes, checksum: c6b2c258b4e9294458ce8512d4af99b9 (MD5) Previous issue date: 2017-05-06 / CAPES / O acidente vascular cerebral (AVC) ? uma das maiores causas de morte e de incapacidades neurol?gicas do mundo, sendo a doen?a neurol?gica mais comum e potencialmente mais devastadora, e por essa raz?o ? respons?vel por um grande n?mero de pesquisas e inova??es na ?rea de imagens m?dicas. No Brasil h? uma distribui??o extremamente desigual de recursos m?dicos de boa qualidade em decorr?ncia de sua grande extens?o territorial. Dessa forma, existem in?meros locais e servi?os de sa?de em que n?o h? a presen?a de um especialista em radiologia para observar as imagens de tomografia computadorizada (TC). Por essa raz?o h? uma motiva??o para o desenvolvimento de sistemas computadorizados para o aux?lio ao diagn?stico de doen?as utilizando t?cnicas de processamento de imagens. T?cnicas de processamento digital de imagens podem ser utilizadas para auxiliar o diagn?stico m?dico dessa patologia, possibilitando um diagn?stico mais r?pido, bem como um acompanhamento da ?rea de extens?o das les?es isqu?micas e hemorr?gicas causadas pelo AVCi (isqu?mico) ou AVCh (hemorr?gico). Ent?o, os algoritmos desenvolvidos para detec??o de AVC poderiam ser utilizados para auxiliar cl?nicos, ou outros profissionais de sa?de, para que esses possam ou encaminhar para algum centro especializado pr?ximo ou iniciar o tratamento adequado o mais r?pido poss?vel melhorando o progn?stico dos pacientes acometidos pela patologia. Neste trabalho foram desenvolvidos e implementados cinco algoritmos para detectar e real?ar as ?reas de AVCi e AVCh em imagens de TC de cr?nio, dos quais tr?s foram utilizados para detec??o de AVCi agudo/subagudo (nos est?gios iniciais) e dois para detec??o de AVCh. Inicialmente, foram implementados os algoritmos para a detec??o dessas duas patologias baseados em limiariza??o, e em seguida foi implementado o algoritmo de segmenta??o de imagens baseado em ACO (Ant Colony Optimization) e k-means. Baseado nessa segmenta??o com ACO foi desenvolvido um algoritmo de detec??o de AVCh, um algoritmo de detec??o dos ventr?culos cerebrais e posterior detec??o do AVCi utilizando a limiariza??o e um algoritmo de detec??o de AVCi agudo/subagudo. Em seguida, foram calculados e analisados os resultados estat?sticos para cada um dos algoritmos implementados, analisando a detec??o por paciente, por cortes e por pixels. Assim, sendo realizada uma avalia??o da detec??o dos dois tipos de AVC em rela??o a cada um dos algoritmos desenvolvidos. Os melhores resultados obtidos para a detec??o do AVCh foram com o algoritmo de segmenta??o baseado no ACO que apresenta uma sensibilidade, uma especificidade e uma acur?cia na detec??o por paciente de 100%, por corte apresenta uma sensibilidade de 51%, uma especificidade de 100% e uma acur?cia de 99%, e por pixel possui uma sensibilidade de 34%, uma especificidade de 99% e uma acur?cia de 99%. O processamento do conjunto das 22 imagens de cada paciente foi realizado em 1 minuto e 15 segundos por esse algoritmo. De forma semelhante, os melhores resultados para a detec??o do AVCi foram obtidos com o algoritmo ACO para a detec??o da ?rea de isquemia, que apresenta uma sensibilidade de 72%, uma especificidade de 88% e uma acur?cia na detec??o por paciente de 88%, por corte apresenta uma sensibilidade de 27%, uma especificidade de 98% e uma acur?cia de 98%, e por pixel possui uma sensibilidade de 12%, uma especificidade de 99% e uma acur?cia de 99%. Esse algoritmo possui um tempo de processamento para o conjunto de 20 imagens de um paciente de 1 minuto e 5 segundos.

Made available in DSpace on 2016-02-26T14:53:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlexsandroSantanaVieira.pdf: 2184836 bytes, checksum: 42f6a5dd59f8e7c3bcb8af28c4e2bf8e (MD5) Previous issue date: 2008-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / ; / ;

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-28T20:13:54Z No. of bitstreams: 1 nilhiangoncalvesdealmeida.pdf: 901056 bytes, checksum: f81be41f6ec01326237e68fcf570b703 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-29T11:42:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 nilhiangoncalvesdealmeida.pdf: 901056 bytes, checksum: f81be41f6ec01326237e68fcf570b703 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-29T11:42:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nilhiangoncalvesdealmeida.pdf: 901056 bytes, checksum: f81be41f6ec01326237e68fcf570b703 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Avaliação do processo de tomada de decisão na determinação de rotas em Acromyrmex subterraneus (Forel, 1893) (Hymenoptera, Formicidae). O forrageamento é imprescindível à sobrevivência e reprodução dos animais, devendo ser entendido como um imperativo biológico. Operárias de formigas cortadeiras utilizam de forma sinérgica informações individual (memória) e social (feromônio de trilha) a fim de selecionar e transportar o alimento. Este transporte ocorre por meio de uma rede de trilhas químicas e físicas, estas por sua vez apresentam várias bifurcações. Em cada bifurcação a tomada de decisão sobre qual rota seguir pode estar relacionada com (i) o comprimento de cada ramo da trilha, (ii) a qualidade do alimento ao final de cada ramo e (iii) a hierarquia estabelecida na utilização das informações disponíveis. Investigou-se a influência destes três fatores na determinação de rotas de forrageamento utilizando sistemas de trilhas artificiais. Verificou-se a escolha de rotas em três pontos de bifurcação consecutivos que conduziam as forrageiras ao longo de ramos curtos ou longos ao recurso. A seleção do ramo curto ocorreu nas três bifurcações, tanto nas fases de recrutamento das escoteiras, na qual não há transporte de carga foliar, quanto na das forrageiras, quando ocorre o transporte. No entanto, na bifurcação mediana a proporção de operárias no ramo curto foi menor em relação às bifurcações das extremidades. Com relação ao efeito da qualidade do alimento, avaliou-se a tomada de decisão das forrageiras em dois pontos de bifurcação consecutivos dos quais divergiam rotas curtas e longas e havia acesso a recursos com duas concentrações de sacarose. Alternando-se a disposição dos recursos nos ramos curto e longo, foi verificado o transporte preferencial do recurso de maior qualidade independente se este estava no ramo curto ou longo, evidenciando que a qualidade energética do recurso alimentar foi determinante para que ocorresse seu transporte. Para verificar a ocorrência de uma ordem hierárquica na utilização das informações individual e social, foi utilizada uma trilha em Y na qual apenas um ramo conduzia ao recurso alimentar. Este ramo teve uma seção recoberta por papel filtro onde houve aplicação de feromônio de trilha pelas operárias, estimada pela contagem do fluxo. Após uma forrageira individualmente marcada (operária-alvo) realizar 1, 3 ou 5 visitas ao recurso, o papel filtro foi transferido para o ramo que não conduzia ao alimento. Registrou-se o tempo gasto pela operária-alvo na seleção de ramo e a frequência de escolhas corretas (ramo com alimento). Independente do número de visitas prévias da operária-alvo ao recurso, a frequência de escolhas certas foi alta. Também o número de visitas não influenciou no tempo para a tomada de decisão. No entanto, quanto maior foi o fluxo de operárias, o qual reflete a concentração de feromônio, maior foi o tempo para a tomada de decisão. Assim, ao conflitar as informações individual e social, verificou-se que a informação individual foi priorizada. O presente estudo demonstra que rotas curtas são preferencialmente utilizadas, mas a qualidade do alimento altera a seleção destas rotas. Ademais, a informação individual sobre a presença do alimento foi determinante na seleção de rotas, sendo priorizada em relação à informação social. / (Evaluation of the decision making process of determining route in Acromyrmex subterraneus (Forel, 1893) (Hymenoptera, Formicidae). Foraging is essential to animal survival and reproduction, and must be understood as a biological imperative. Leaf-cutting ant workers mainly use individual (memory) and social (trail pheromone) information in a synergic way in order to select and transport food, as well as travelling along trails which have many bifurcations. At each bifurcation, the decision making about which route to follow is related to (i) the length of each trail branch, (ii) the food quality at the end of each branch and (iii) the established hierarchy on using available information. The influence of these three factors on foraging route determination was investigated using artificial trail systems. Route selection was verified in artificial trails with three consecutive bifurcations, which led the foragers to the resource through short or long branches. Selection of the short branch occurred at the three bifurcations in both the scout recruitment and the forager recruitment phase. However, at the central bifurcation the proportion of workers at the short branch was lower in relation to the end bifurcations. With regards to food quality effect, forager decision making was evaluated at two consecutive bifurcations from which diverge short and long routes and there was access to resources with two saccharose concentrations. Shifting the resource disposition at short and long branches, preferential transport of high quality food was verified irrespective of whether it was at the short or the long branch, showing that energetic quality of food resource was determinant to its transport occurrence. To verify if there was a hierarchy order on using the individual and social information, a Y-trail was utilized where only one branch led to the food resource. This branch has a section covered by filter paper where there was trail pheromone deposition by workers, estimated by worker flow counting. After an individually marked forager (target-worker) makes 1, 3 or 5 trips to the resource, filter paper was transferred to the branch which did not lead to the food. The time expended by the target-worker for branch selection and right choice (branch with food) frequency was registered. Regardless of the target-worker’s previous trips to the resource, right choice frequency was high. Also, the previous trip number did not influence the time expended for the decision making. However, the higher the worker flow, the more time expended on decision making. Thus, by conflicting individual and social information, it has been verified that the individual one was prioritized. This study demonstrated that short routes are preferentially selected, but food quality alters route selection. Also, individual information about food presence was crucial on route selection, being prioritized in relation to social information.

The genus Dinoponera has its distribution in South America. The genus has only six species and characterized by the secondary loss of the queen. In this group, there is no caste division and the reproduction is performed by a mated worker (gamergate). The objectives of this study were to investigate the division of worker, focusing the ontogeny of the behaviors and their relationship with the social structure of this species. The colonies were collected and maintained in artificial nests in the Laboratório de Entomologia da Universidade Federal de Sergipe. We made a behavioral catalogue with 2688 behavioral acts. The period of observation of colonies and the variation of colonies were not enough to support age poliethism. The cluster analysis showed that there was little fidelity of formed groups. The results suggest that there is a higher number of generalists, i.e. workers that performed all tasks rather. / O gênero Dinoponera possui ocorrência restrita à América do Sul, nele estão contidas seis espécies, todas sem rainhas típicas. Nas formigas deste gênero não há divisão de castas, a reprodução é realizada por uma operária (gamergate) com ovários desenvolvidos. Os objetivos deste trabalho foram investigar a divisão de trabalho em Dinoponera quadriceps, enfatizando a ontogenia dos comportamentos e sua relação com a estrutura social da espécie. As colônias foram coletadas e mantidas em ninhos artificiais no laboratório de Entomologia da Universidade Federal de Sergipe. Foi construído um catálogo de comportamentos com 2688 atos comportamentais. O tempo de observação das colônias e as variações nas populações não foram suficientes para afirmarmos categoricamente que há polietismo etário, entretanto há fortes indícios que realmente acontece nessa espécie. A análise de cluster demonstrou que havia pouca fidelidade entre os grupos formados nas colônias. Os resultados sugerem que existe uma quantidade maior de operárias generalista, ou seja, aquelas que fazem de tudo um pouco, do que operárias especialistas.

Um desafio recorrente em processos produtivos é o desenvolvimento de sistemas de monitoração e diagnóstico. Esses sistemas ajudam na detecção de mudanças inesperadas e interrupções, prevenindo perdas e mitigando riscos. Redes Neurais Artificiais (RNA) têm sido largamente utilizadas na criação de sistemas de monitoração. Normalmente as RNA utilizadas para resolver este tipo de problema são criadas levando-se em conta apenas parâmetros como o número de entradas, saídas e quantidade de neurônios nas camadas escondidas. Assim, as redes resultantes geralmente possuem uma configuração onde há uma total conexão entre os neurônios de uma camada e os da camada seguinte, sem que haja melhorias em sua topologia. Este trabalho utiliza o algoritmo de Otimização por Colônia de Formigas (OCF) para criar redes neurais otimizadas. O algoritmo de busca OCF utiliza a técnica de retropropagação de erros para otimizar a topologia da rede neural sugerindo as melhores conexões entre os neurônios. A RNA resultante foi aplicada para monitorar variáveis do reator de pesquisas IEA-R1 do IPEN. Os resultados obtidos mostram que o algoritmo desenvolvido é capaz de melhorar o desempenho do modelo que estima o valor de variáveis do reator. Em testes com diferentes números de neurônios na camada escondida, utilizando como comparativos o erro quadrático médio, o erro absoluto médio e o coeficiente de correlação, o desempenho da RNA otimizada foi igual ou superior ao da tradicional. / A recurring challenge in production processes is the development of monitoring and diagnosis systems. Those systems help on detecting unexpected changes and interruptions, preventing losses and mitigating risks. Artificial Neural Networks (ANN) have been extensively used in creating monitoring systems. Usually the ANN used to solve this kind of problem are created by taking into account only parameters as the number of inputs, outputs, and number of neurons in the hidden layers. This way, the result networks are generally fully connected and have no improvements in its topology. This work uses an Ant Colony Optimization (ACO) algorithm to create a tuned neural networks. The ACO search algorithm uses Back Error Propagation (BP) to optimize the network topology by suggesting the best neuron connections. The outcome ANN was applied to monitoring the IEA-R1 research reactor at IPEN. The results show that the algorithm is able to improve the performance of the model which estimates the values of the reactor variables. In tests with different numbers of neurons in the hidden layer, using as comparison the mean squared error, the mean absolute error, and the correlation coefficient, the performance of the optimized ANN proved equal or better than the equivalent traditional neural networks.

Há uma simbiose quadripartida no ecossistema das formigas cultivadoras de fungos entre três mutualistas (Formiga da tribo Attini, jardim fúngico e actinomicetos simbiontes) e um parasita (fungo patogênico especializado Escovopsis sp). As actinobactérias associadas à formiga hospedeira produzem metabólitos secundários para inibir este patógeno, mas não o fungo mutualista. Produtos naturais interessantes foram relatados a partir destas bactérias com um amplo espectro de atividades biológicas. Portanto, várias actinobactérias foram isoladas do exoesqueleto e do jardim das formigas agricultoras para isolar compostos ativos contra diferentes alvos como Leishmania donovani e Escovopsis. Os antibióticos e compostos citotóxicos conhecidos griseorhodina A (1), griseorhodina C (2), griseorhodina G (3) e a dinactina (4) foram produzidos em cultivo sólido de ISP-2 por Streptomyces puniceus AB10, que foi isolada da formiga cortadeira Acromyrmex rugosus rugosus. As configurações absolutas de 1 e 2 foram inequivocamente estabelecidas como 6S,6aS,7S,8S e 6R,6aS,7S,8R, respectivamente, usando dicroísmo circular vibracional (VCD) e cálculos da Teoria do Funcional de Densidade (DFT). A bactéria Streptomyces puniceus AB10 produziu em meio-A líquido apenas uma familia de antibióticos como a dinactina (4). O composto 4 mostrou inibição contra Escovopsis e uma atividade maior contra L. donovani em promastigota e amastigota intracelular que a miltefosina. Dois estereoisômeros, strepchazolina A (5) e strepchazolina B (6), os antibióticos streptazolina (7), seu isômero-E (8), e o composto inorgânico octa-enxofre (9) foram produzidos em cultivo sólido de ISP-2 por Streptomyces chartreusis AC70, que foi isolada do jardim fúngico da formiga cortadeira Acromyrmex subterraneus brunneus. O composto 9 mostrou atividade antagonista contra o fungo patogênico especializado Escovopsis sp. Este é o primeiro relato de 8 como produto natural. As configurações absolutas de 5 e 6 foram inequivocamente estabelecida como 5S,6S,9R e 5S,6S,9S, respectivamente, usando dicroísmo circular vibracional (VCD) e cálculos da Teoria do Funcional de Densidade (DFT). A bactéria Candidatus Streptomyces philanthi ICBG292, isolada do exoesqueleto de operária de colônia de formiga Cyphomyrmex, produziu os antibióticos Mer-A2026B (10), piericidina-A1 (11) e nigericina (12). Os compostos 10-12 mostraram atividade contra Escovopsis sp e contra L. donovani. O composto 12 mostrou uma atividade maior contra L. donovani em promastigota e amastigota intracelular que a miltefosina. O composto 10 também foi ativo contra o fungo Trichoderma sp. Streptomyces sioyaensis ICBG311, isolada de machos alados de colônia de formiga Cyphomyrmex, produziu uma nova naftoquinona chamada cyphoquinona (13), dois novos compostos antifúngicos denominados cyphomycina (14) e epoxicyphomycina (15), e o antifúngico conhecido GT-35 (16). Os compostos 14-16 mostraram atividade contra diferentes linhagens de Escovopsis sp e Candida albicans K1 com MIC de 1.0, 0.5 e 0.25 ?g/mL, e uma atividade maior contra L. donovani em promastigota e amastigota intracelular que a miltefosina, enquanto 13 apresentou atividade baixa contra L. donovani. A cyphomycina (14) também mostrou uma potente atividade in vitro contra os patógenos humanos resistentes Aspergillus fumigatus 11628 (resistente à equinocandina), C. glabrata 4720 (resistente ao triazol), e C. auris B11211 (resistente à echinocandina, ao triazol, e à anfotericina B), com MIC de 0.5, 0.5 e 4 ?g/mL, respectivamente. Um estudo de dose única de cyphomycina (14) no modelo de camundongos neutropênicos de candidíase disseminada exibiu uma dose-resposta iv com um log de redução de 0.56 e 0.66 do carga infecciosa quando é tratado com 20 e 40 mg/kg da cyphomycina (14), respectivamente, e epoxicyphomycina (15) exibiu um log de redução de 0.53 com 40 mg/kg, demonstrando relevância clínica e eficácia de 14 e 15 neste modelo padrão da indústria de infecção por Candida. Por outro lado, GT-35 (16) matou os ratos 1 hora após a dose de 40 mg/kg. / There is a quadripartite symbiosis in the fungus-growing ant ecosystem between three mutualist (Attine ant, fungal garden and symbiotic actinomycetes) and one parasite (specialized pathogenic fungus Escovopsis sp). The actinobacteria associated to the ant host produce secondary metabolites to inhibit this pathogen but not the crop fungus. Interesting natural products have been reported from these bacteria with a wide spectrum of biological activities. In this thesis, several actinobacteria were isolated from the exoskeleton and garden of fungus-growing ants to isolate active compounds against different targets such as Leishmania donovani and Escovopsis. The known antibiotic and cytotoxic compounds griseorhodin A (1), griseorhodin C (2), griseorhodin G (3) and dinactin (4) were produced in solid ISP-2 culture by Streptomyces puniceus AB10, which was isolated from the leaf-cutter ant Acromyrmex rugosus rugosus. The absolute configurations of 1 and 2 were unambiguously established as 6S,6aS,7S,8S and 6R,6aS,7S,8R, respectively, using vibrational circular dichroism (VCD) and density functional theory (DFT) calculations. The bacterium Streptomyces puniceus AB10 produced in broth A-medium only one family of antibiotics as dinactin (4). Compound 4 showed inhibition against Escovopsis and a higher activity against L. donovani promastigotes and intracellular amastigotes than miltefosine. Two stereoisomers strepchazolin A (5) and strepchazolin B (6), the antibiotic streptazolin (7), its E-isomer (8), and the inorganic compound cyclooctasulfur (9) were produced in solid ISP-2 culture by Streptomyces chartreusis AC70, which was isolated from the fungal garden of the leaf-cutter ant Acromyrmex subterraneus brunneus. Compound 9 showed antagonist activity against the specialized pathogenic fungus Escovopsis sp. This is the first report of 8 as natural product. The absolute configurations of 5 and 6 were unambiguously established as 5S,6S,9R and 5S,6S,9S, respectively, using vibrational circular dichroism (VCD) and density functional theory (DFT) calculations. The bacterium Candidatus Streptomyces philanthi ICBG292, isolated from the exoskeleton of a worker of a Cyphomyrmex colony, produced the antibiotics Mer-A2026B (10), piericidin-A1 (11) and nigericin (12). Compounds 10-12 showed activity against Escovopsis sp and against L. donovani. Compound 12 showed higher activity against L. donovani promastigotes and intracellular amastigotes than miltefosine. Compound 10 was also active against the fungus Trichoderma sp. Streptomyces sioyaensis ICBG311, isolated from winged male ants of Cyphomyrmex colonies, produced a new naphtoquinone named cyphoquinone (13), two new antifungal compounds named cyphomycin (14) and epoxycyphomycin (15), and the known antifungal GT-35 (16). Compounds 14-16 displayed activity against several strains of Escovopsis sp and Candida albicans K1 with a MIC of 1.0, 0.5 and 0.25 ?g/mL, and a higher activity against L. donovani promastigotes and intracellular amastigotes than miltefosine, while 13 a weak activity against L. donovani. Cyphomycin (14) also showed potent in vitro activity against the resistant human pathogens Aspergillus fumigatus 11628 (echinocandin resistance), C. glabrata 4720 (triazole resistance), and C. auris B11211 (echinocandin, triazole, and amphotericin B resistance), with MIC of 0.5, 0.5 and 4 ?g/mL, respectively. A single-dose study of cyphomycin (14) in a neutropenic mouse disseminated candidiasis model exhibited a dose-like response with 0.56 and 0.66 log reduction of infectious burden when treated with 20 and 40 mg/kg cyphomycin (14), respectively, and epoxycyphomycin (15) exhibited 0.53 log ii reduction with 40 mg/kg, demonstrating clinical relevance and effectiveness of 14 and 15 in this industry-standard model of Candida infection. On the other hand, GT-35 (16) killed the mice 1 hr post dose at 40 mg/kg.