O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e apresenta um mercado em franca expansão. Em razão do potencial produtivo e da lucratividade da cultura da cana-de-açúcar, o interesse pelas técnicas de manejo localizado e a procura por novas tecnologias estão aumentando. Sendo assim esse projeto visa estudar opções de sensores para a mensuração e georreferenciamento de falhas, explorando a aplicabilidade de sensores óticos ativos e sensores de presença disponíveis no mercado, na estimativa da ocorrência de falhas nas fileiras de cana-de-açúcar. Foi desenvolvido um sistema para a detecção de ausência de plantas e para a sua validação foram realizados ensaios sob condições controladas para definir o grau de incerteza do método. Também foi estudado o uso de um sensor ótico ativo que mede refletância de alvos em dois comprimentos de ondas, na região do visível (VIS) a 590 nm (âmbar) e no infravermelho próximo (IVP) a 880 nm. Foram realizados ensaios em campo para verificar a funcionalidade destes instalados em um trator. Para a validação foram coletados dados em duas áreas localizada na região de Iracemápolis, SP, durante a operação de quebra lombo. Estabeleceram-se valores de espaçamentos entre plantas de cana considerados como falha para o sensor de presença. Para o sensor ótico ativo foram realizadas calibrações in loco para definir valores de refletância que representam ausência de plantas. Nas áreas utilizadas foram alocadas parcelas virtuais onde foram amostradas manualmente as falhas, e posteriormente os valores de falhas foram comparados com aqueles estimados pelos sensores a partir do isolamento dessas parcelas. As observações indicam o que sensor de presença permitiu obter valores de falhas comparáveis àqueles obtidos com a leitura manual. Os resultados obtidos com o sensor ótico ativo foram comparáveis com aqueles mensurados manualmente em apenas uma das duas áreas experimentais. O sensor de presença permitiu a coleta de dados com elevada densidade, resultando em mapeamento da ocorrência de falhas grande detalhamento. Os dois métodos permitem o georreferenciamento das mensurações, oferecendo ao usuário a informação sobre as ocorrências e as suas localizações. / Brazil is the world\'s largest producer of sugarcane and has a booming market. Because of the productive potentiality and profitability of sugarcane the interest in site specific management techniques and demand for new technologies are increasing. Therefore this project aims to study options of sensors for measurement and georeferencing of failures, exploring the applicability of active optical sensors and presence sensors available, to estimate the occurrence of missing plants in sugarcane rows. It was developed a system for detecting the absence of plants and the validation tests were conducted under controlled conditions to define the uncertainty of the method. It was also studied the use of an active optical sensor that measures reflectance targets at two wavelengths in the visible region (VIS) at 590 nm (amber) and near infrared (NIR) at 880 nm. I It was conducted field tests to verify the functionality of the sensors installed on a tractor. Data from two fields located in the region of Iracemápolis Brazil were collected for the validation, during the operation of finishing/covering the furrows. Values were established for spacing between sugarcane plants considered as failure for the presence sensor. For the active optical sensor calibrations were performed in loco to define reflectance values that represent the absence of plants. Virtual plots were allocated in the experimental areas where failures were measured by hand following the procedure used by producers, and subsequently the values were compared with those estimated by the sensors isolating the plot areas. The observations indicate that the presence sensor allowed to obtain values comparable to those obtained with manual reading. The results obtained with the active optical sensor were comparable with those measured manually in only one of two experimental areas. The presence sensor allowed the data collection at a high density, resulting in mapping the occurrence of failures with great detail. Both methods enable georeferencing of measurements, providing the user with information about the failure occurrences and their locations.

A adoção da Agricultura de Precisão é crescente na agricultura brasileira. É notório o aumento de informações e aplicações desses conceitos, porém, para culturas perenes que não possuem importância econômica nos Estados Unidos e em outros países desenvolvidos, não são realizadas pesquisas e informações suficientes para a obtenção de soluções tecnológicas viáveis, que possam ser aplicadas na geração de mapas de produtividade para o monitoramento da produção. A Agricultura de Precisão baseia-se no conhecimento e no gerenciamento da variabilidade espacial dos fatores de produção, sendo que o mapeamento da produtividade das culturas é considerado uma das etapas fundamentais e indispensáveis. Este trabalho teve como objetivo o mapeamento da produtividade na colheita mecanizada do café por meio da adaptação, construção e utilização de um sistema automático de pesagem de grãos, constituído de uma estrutura de ferro apoiada sobre quatro células de carga e suportando um "bigbag" utilizado como depósito dos grãos colhidos. Um sistema de posicionamento global diferencial (DGPS) foi utilizado na colhedora para o posicionamento georreferenciado, sendo o sinal de correção diferencial recebido por meio de ondas de rádio.O sistema utilizado permitiu a obtenção do mapa de isolinhas da produtividade do café, em uma área de 4 ha. A produtividade média da área foi de 4226 kg.ha -1 , sendo a menor produtividade de 1284 kg.ha -1 , e a produtividade máxima de 6326 kg.ha -1 . As principais vantagens do sistema automático de pesagem utilizado neste trabalho referem-se à possibilidade da obtenção direta do peso dos grãos de café, sem que haja necessidade da utilização de sensores para a determinação da umidade e densidade do material colhido e a facilidade e simplicidade de calibração do sistema. / The adoption of the Precision Agriculture concepts has been growing in Brazil. Precision Agriculture is based on the knowledge and management of space variability of all production factors. The yield mapping is considered an essential and indispensable step in the process to optimize production through application of crop information and advanced technology. The objetive of this research was to obtain a yield map for a coffee crop an automatic weighing system, by adapting, constructing and using the system was made of a steel structure supported by four load cells containing a big bag, which served as a grain tank. A real time DGPS was used with a rover antena and a GPS recever on the harvester and a base antenna and GPS recever to calculate the differential correction signal, wich was received by an FM radio.With this system the yield map for a coffee crop was obtained for an area of 4 ha. The average yield of the area was 4226 kg.ha -1 , the lowest and highest productivities were 1284 kg.ha -1 and 6326 kg.ha -1 respectively.The main advantages of the automatic weighing system developed in this study were the possibility of direct obtaining the coffee beans weight without the need of sensors to determine the moisture or density of the harvested material, and the easyness and simplicity to calibrate the system.

Para se obter alto desempenho em máquinas-ferramenta de ultraprecisão, são necessários o desenvolvimento de sistemas de posicionamento e o controle de movimento, os quais não raramente devem operar com resolução e repetibilidade na faixa submicrométrica. A utilização das modernas técnicas de metodologia de projeto auxiliam no desenvolvimento deste tipo de sistema. Neste trabalho são discutidas e analisadas as diversas alternativas disponíveis para os elementos constituintes do sistema de posicionamento. Aspectos críticos como cinemática, acionamento, guias e apoios são estudados e confrontados usando o método de análise de valor. E baseados no resultado do estudo prévio, obtém-se um sistema híbrido para microposicionamento angular de alta rigidez e ampla largura de banda, capaz de posicionar uma superfície com resolução angular inferior a 4.\'10 POT.-5\' graus. Através das técnicas de modelagem, pode-se verificar a funcionalidade desse sistema projetado, quanto ao seu comportamento estático e dinâmico. Uma modelagem cinemática é apresentada com o objetivo de auxiliar na veracidade do projeto do posicionador angular, através da qual pretende-se observar a influência de cada ponto de apoio no posicionamento final. São apresentados os resultados obtidos em simulações numéricas, as quais constatam não só o próprio desempenho do posicionador, como também, a validade da técnica utilizada. / In order to achieve high performance in ultra-precision machine tools, appropriate capability is required of motion control and positioning systems which have to operate at resolutions and repeatability in the sub-micrometre range. Machining may reach high levels of precision through the use of suitable sensors, actuators and controllers so that the development of micro-positioner with low backlash, high bandwidth and accuracy is a crucial aspect of high precision machining technology. Modern design techniques can greatly assist in the development and design of such systems. In this work, several design options for the elements of a positioning system are discussed and analysed. Critical aspects such as kinematics, driving and bearings are studied and compared using the value analysis method. A hybrid system based upon the results of this study is proposed which combines the best characteristics of each design option. The system possesses the capability of positioning a workpiece and/or tool angularly and/or linearly (micro-tilt stage) with a resolution better than 4 \'10 POT.-5\' arc degree and high stiffness and bandwidth. Through modelling techniques, it is possible to verify the static and dynamic behaviour of the system. A kinematics model of the micro-tilt stage is presented in order to establish a relationship between the displacement of the actuators and the final position of the stage. It is anticipated that such an approach will be required in respect of interferometric feedback control. Simulations of the model are performed showing that the technique applied is valid and the system fulfils the requirements for ultra-precision design.

nÃo hà / Este trabalho objetivou investigar aspectos da consciÃncia fonolÃgica e as relaÃÃes grafofonÃmicas no desenvolvimento da fluÃncia e da precisÃo leitoras de alunos com distorÃÃo idade-sÃrie. O estudo foi dividido em quatro etapas: teste piloto, prÃ-teste, intervenÃÃo e pÃs-teste. Participaram do teste piloto 94 alunos do 5 ano do Ensino Fundamental I de uma escola pÃblica municipal de Fortaleza, CE. A partir do teste piloto, foram identificados os alunos com distorÃÃo idade-sÃrie, destes, 16 alunos formaram dois grupos da pesquisa: Grupo de Estudo, GE (8 alunos) e Grupo Controle GC (8 alunos). Para realizaÃÃo do PrÃ-teste e PÃs-teste foram empregados dois instrumentos: Teste de PrecisÃo e FluÃncia Leitora com base em Carvalho e Pereira (2009) e um Teste de ConsciÃncia FonolÃgica: Instrumento de AvaliaÃÃo Sequencial â CONFIAS (MOOJEN, 2011). Identificaram-se dÃficits na fluÃncia e na precisÃo leitora, assim como baixo rendimento nas habilidades de manipulaÃÃo fonÃmica dos alunos com distorÃÃo idade/sÃrie, em proporÃÃes maiores do que nos alunos sem distorÃÃo. Foram organizadas e desenvolvidas 15 oficinas com procedimentos voltados para o desenvolvimento da consciÃncia fonolÃgica e a explicitaÃÃo das relaÃÃes grafofonÃmicas dos alunos do GE. ApÃs as oficinas, aplicou-se o pÃs-teste a fim de comparar os desempenhos dos alunos do GE e do GC e chegou-se a uma relaÃÃo recÃproca entre o baixo nÃvel de consciÃncia fonolÃgica e o baixo desempenho na fluÃncia e precisÃo leitoras. Percebeu-se que as metodologias voltadas para reflexÃo acerca dos mecanismos fonÃmicos e a explicitaÃÃo das relaÃÃes grafo-fonolÃgicas contribuÃram para melhorar habilidades de leitura dos alunos do GE, os quais obtiveram ganhos mais expressivos em fluÃncia, precisÃo e consciÃncia fonolÃgica do que os demais alunos. A partir dessas conclusÃes, foi elaborada uma proposta didÃtica com instruÃÃes de aplicaÃÃo aos professores, objetivando subsidiar o trabalho em sala de aula. A proposta contÃm uma sequÃncia de 15 oficinas com atividades voltadas para a compreensÃo das relaÃÃes grafofonÃmicas e o desenvolvimento de habilidades de consciÃncia fonolÃgica, sua aplicaÃÃo à indicada tanto para alunos que se encontram na fase inicial da aquisiÃÃo da leitura, bem como para alunos com dÃficits em fluÃncia e precisÃo leitoras. / This work aimed to investigate aspects of phonological awareness and graphophonemic relations in the development of reading fluency and accuracy of students with age-grade distortion. The study was divided into four stages: pilot test, pre-test, intervention and post-test. A total of 94 students from the 5th grade of Elementary School I of a municipal public school in Fortaleza, CE, participated in the pilot test. From the pilot test, students with age-grade distortion were identified. Of these, 16 students formed two research groups: Study Group, GE (8 students) and Control Group GC (8 students). In order to perform the Pre-test and Post-test two instruments were used: Precision Test and Reading Fluency based on Carvalho and Pereira (2009) and a Phonological Consciousness Test: Sequential Assessment Tool - CONFIAS (MOOJEN, 2011). Deficits in reading fluency and accuracy were identified, as well as poor performance in the phonemic manipulation skills of students with age-grade distortion, with higher proportions than in students without distortion. Fifteen workshops were organized and conducted with procedures aimed at the development of phonological awareness and the explication of the graphophonemic relations to the students of the experimental group. After the workshops, the post-test was administered in order to compare the performances of the students from the experimental and control groups, reaching a reciprocal relation between the low level of phonological awareness and the low performance in reading fluency and accuracy. It was observed that the methodologies focused on the reflection of phonemic mechanisms and the explanation of the grapho-phonological relations contributed to improve reading skills of the students in the experimental group, who obtained more expressive gains in fluency, accuracy and phonological awareness than the other students. From these conclusions, a teaching proposal was elaborated with instructions of application to teachers, aiming to aid their work in the classroom. The proposal contains a sequence of 15 workshops with activities aimed at understanding the graphophonemic relations and the development of skills of phonological awareness. Its application is indicated both for students who are in the initial phase of reading acquisition as well as for students with deficits in reading fluency and accuracy.

A imersão de overdentures em soluções de higienização diárias associadas a constantes inserções e remoções podem comprometer seus componentes. Em função disso, o objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade retentiva de o′rings (Conexão Sistemas de Prótese, Ltda) quando submetidos a imersões em soluções e ciclagem mecânica. Foram avaliadas as soluções: Cepacol (C), Cepacol Flúor (CF), Listerine (L), Hipoclorito de sódio 0,05% (HS) e água deionizada (AD), como controle positivo e a não imersão (SI), como controle negativo. Foi obtida uma base de nylon 6.6 contendo dois pilares o′ring, com plataforma protética (HI) de implantes e contra-bases com as cápsulas metálicas e anéis de nitrilo, que foram divididas em grupos (n = 6). Foram simulados 180 dias de imersão overnight e realizados 720 ciclos de inserção e remoção, com ensaios de fadiga. O valor da resistência à tração foi registrado a cada 30 dias e 120 ciclos, utilizando-se máquina de ensaios mecânicos, totalizando 7 leituras (T0, T1, T2, T3, T4, T5, T6). Os dados da capacidade retentiva (N) foram analisados estatisticamente pelos testes ANOVA e Bonferroni (α=0,05). Os resultados demonstraram diferenças significativas para o tempo (p= 0,0000) e para as soluções (p= 0,0000) e para a interação tempo X solução (p=0,0192). A capacidade retentiva no T0 (8,41 N) foi maior que no T1 (6,94 N), T2 (6,87 N), T3 (6,66 N), T4 (7,02 N), T5 (5,84 N) e T6 (5,02). Em relação às soluções, o HS propiciou obtenção de maior capacidade retentiva (8,37 N) que os demais grupos: AD (6,68 N), L (6,52 N), SI (6,43 N), CF (6,28 N) e C (5,77 N). Quanto às interações, a capacidade retentiva inicial de todos os grupos, com exceção do HS, foi maior que a final, entretanto é prematuro recomendá-lo para uso como higienizador. Desta forma, conclui-se que o Listerine, Cepacol e Cepacol Flúor apresentaram comportamentos semelhantes aos grupos controles, sendo, portanto, bem indicados como soluções para imersão de overdentures. / Denture cleansers associated with constant insertion and removal of overdentures may have deleterious effects on its components. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effect of these solutions and fatigue strength on the retention loss of overdentures o´rings (Conexão Sistemas de Prótese, Ltda). Effect of 5 solutions were studied: Cepacol (C), Cepacol Flúor (CF), Listerine (L), 0,05% sodium hypochlorite (SH) and deionized water (DA, positive control) and without immersion (WI, negative control). Nylon 6.6 matrices containing 2 implants and abutments and acrylic specimens with the metal caps were obtained and divided in 6 groups (n=6). One hundred eighty days overnight soaks were simulated and 720 pulls were performed in fatigues test. The dislodging force was evaluated at baseline (T0) and after every 30 immersions and 120 pulls, using testing machine. There were performed 7 tests (T0, T1, T2, T3, T4, T5 e T6). The data were statistically analyzed by ANOVA and Bonferroni tests (α=0.05). The results were differents with time (p= 0.0000), solutions (p= 0.0000) and also interaction (p=0.0192). The retention T0 (8.41 N) was higher than T1 (6.94 N), T2 (6.87 N), T3 (6.66 N), T4 (7.02 N), T5 (5.84 N) and T6 (5.02). For solutions, the HS showed a higher mean (8.37 N), followed by AD (6.68 N), L (6.52 N), SI (6.43 N), CF (6.28 N), and C (5.77 N). Regarding interactions, the initial retention groups were higher than the final, with the exception of HS, however it is premature to recommend it for use as a cleanser. Thus, it can be concluded that Listerine, Cepacol, Cepacol Fluor behaved similarly to the control groups, and therefore well indicated as solutions for overdenture immersions.

A suinocultura é uma atividade de grande importância em termos mundiais e de Brasil. Entretanto, por serem animais homeotérmicos, algumas alterações no ambiente térmico de alojamento podem alterar suas respostas fisiológicas e comportamentais para manutenção da temperatura interna. Portanto, o objetivo dessa pesquisa foi avaliar o comportamento alimentar de suínos, mediante a influência do ambiente térmico, nas fases de crescimento e terminação para diferentes linhagens comerciais e sexo. Além disso, buscou-se o desenvolvimento de modelos matemáticos e sistemas inteligentes para predição do tempo em alimentação (TM, min dia-1) dos suínos. Os dados foram coletados em uma granja experimental de suínos, localizada na cidade de Clay Center, Nebraska, Estados Unidos. O período experimental contemplou duas estações durante o ano 2015/2016 (verão e inverno), totalizando 63 dias (9 semanas) de informações coletadas para cada estação. Os animais alojados foram de três linhagens comerciais distintas: Landrace, Duroc e Yorkshire. Cada baia apresentava composição mista, sendo alojados 40 animais de diferentes linhagens comerciais e sexo. No total, foram confinados 240 animais, sendo 80 animais para cada linhagem comercial entre machos castrados e fêmeas. Foram registrados dados de temperatura do ar (Tar, °C), temperatura do ponto de orvalho (Tpo, °C) e umidade relativa do ar (UR, %) a cada 5 minutos no interior da instalação. Para TM, os dados foram coletados e registrados a cada 20 segundos por meio de um sistema de coleta de dados por rádio frequência. O conforto térmico foi analisado a partir do Índice de Temperatura e Umidade (ITU) e a Entalpia Específica (H, kJ kg-1 de ar seco). Para avaliar a relação entre o ambiente térmico e TM, foi utilizada estatística multivariada por meio de análise de componentes principais (ACP) e agrupamento para obtenção de padrões e seleção de variáveis para entrada nos modelos. O modelo fuzzy e as redes neurais artificias foram desenvolvidos em ambiente MATLAB® R2015a por meio dos toolboxes Fuzzy e Neural Network, com o objetivo de predizer TM, tendo como variáveis de entrada: linhagem comercial, sexo, idade e ITU. De uma maneira geral, as médias de Tar estiveram dentro da zona de termoneutralidade (ZCT) em todo período experimental, sendo que apenas a UR apresentou valores abaixo da UR crítica inferior. Para o ITU, apenas no verão foram encontrados valores acima da ZCT, entretanto, esses valores estiveram abaixo do ITU crítico superior. Diante da análise dos resultados, pôde-se observar em relação ao comportamento alimentar, que a fêmea Landrace apresentou o menor tempo em alimentação com médias de 42,19 min dia-1 e 43,73 min dia-1 para o inverno e verão, respectivamente, seguido do macho castrado de mesma linhagem. Enquanto as demais linhagens apresentaram valores acima de 60 min dia-1. Não foi observado correlação linear significativa entre o ambiente térmico e TM uma vez que os animais estiveram dentro de sua ZCT ao longo de todo período experimental, indicando que o comportamento alimentar foi influenciado principalmente pelos fatores homeostáticos e cognitivos-hedônicos. A estatística multivariada dividiu os animais em 8 grupos. Foi observado que animais de linhagens e sexos distintos se comportaram da mesma maneira, dificultando a modelagem matemática. Entretanto, alguns grupos apresentaram maior quantidade de animais de determinada linhagem e sexo, sendo estes utilizados como \"grupos padrão\" para o desenvolvimento do modelo fuzzy e a rede neural artificial. O modelo fuzzy apresentou R2 de 0,858 quando utilizado os dados do grupo padrão, entretanto, para todos os valores o R2 foi de 0,549. Já a rede neural apresentou um R2 de 0,611 para os dados completos e R2 de 0,914 para o \"grupo padrão\". Portanto, a rede neural artificial mostrou-se como uma ferramenta de maior precisão e acurácia na predição do comportamento alimentar de suínos nas fases de crescimento e terminação. / The swine production in an activity of great importance to Brazil and to the world. However, because they maintain a constant body temperature and, alterations in the thermic accommodation environment can directly affect their physiological and behavioral responses for maintaining the internal temperature. Thus, the objective of this study was to access the feeding behavior of growing-finishing pigs of different sirelines and gender and its relationship with climate variables (thermic environment). Furthermore, mathematical models based on classic logic was developed as well as an intelligent system for predicting the total time spent eating (TM, min day -1). The data was collected in an experimental farm located in Clay Center, Nebraska, United States. The experimental period contemplated two seasons (summer and winter), totalizing 63 days (9 weeks) of information collected for each season. The housed animals were from three different commercial sirelines: Landrace, Duroc and Yorkshire. Each pen presented a mix composition, being housed 40 animals of different sirelines and gender. In total, there were 240 housed animals, being 80 animals for each sireline among barrows and gilts. The data registered were air temperature (Tar, °C), dew point temperature (Tpo, °C) and relative humidity of the air (UR, %) every 5 minutes inside the facility. For TM, the data were collected and registered every 20 seconds by a radio frequency data collection system. The thermal comfort was analyzed from the Temperature and Humidity Index (THI) and Specific Enthalpy (H, kJ kg-1 of dry air). In order to evaluate the relationship between the thermic environment and TM, the multivariate statistics through principal component analysis (PCA) and grouping was utilized for obtaining the selection standards of variables to enter in the models. The fuzzy model and the artificial neural networks were developed in a MATLAB® R2015a environment through the Fuzzy and the Neural Network toolboxes with the objective to predict TM, having as entry variables: sireline, gender, age and THI. On the whole, the Tar averages were inside the thermoneutral zone (ZCT), however, these values were below the superior critic THI. In the face of the results analysis, it could be observed in ration to the feeding behavior that the Landrace gilt presented the shortest time eating with averages of 42.19 min day-1 and 43.73 min day-1 for winter and summer respectively followed by the barrow from the same sireline, while the other sirelines presented values above 60 min day-1. It was not observed a significative linear correlation between the thermic environment and TM once the animals were inside their ZCT throughout all the experimentation period, indicating that the feeding behavior was influenced mainly by the homeostatic and cognitivehedonic factors. The multivariate statistics divided the animals in 8 groups, being observed that animals of different sirelines and gender behave the same way throughout the experimentation period, making the mathematical modeling difficult. However, some groups presented a bigger amount of animals of determined sireline and gender, being utilized as \"standard groups\" for the development of the fuzzy model and the artificial neural network. The fuzzy model presented an R2 of 0,858 when utilizing the \"standard group\" data, however, for all the values the R2 was 0.549. In the other hand the neural network presented an R2 of 0.611 for the complete data and an R2 of 0.914 for the \"standard group\". Thus, the artificial neural network appeared to be a tool of a better precision and accuracy when predicting the feeding behavior of pigs on growing-finishing phases.

This thesis is concerned with the issue of the regularization of the Recursive Least-Squares (RLS) algorithm. In the first part of the thesis, a novel regularized exponentially weighted array RLS algorithm is developed, which circumvents the problem of fading regularization that is inherent to the standard regularized exponentially weighted RLS formulation, while allowing the employment of generic time-varying regularization matrices. The standard equations are directly perturbed via a chosen regularization matrix; then the resulting recursions are extended to the array form. The price paid is an increase in computational complexity, which becomes cubic. The superiority of the algorithm with respect to alternative algorithms is demonstrated via simulations in the context of adaptive beamforming, in which low filter orders are employed, so that complexity is not an issue. In the second part of the thesis, an alternative criterion is motivated and proposed for the dynamical regulation of regularization in the context of the standard RLS algorithm. The regularization is implicitely achieved via dithering of the input signal. The proposed criterion is of general applicability and aims at achieving a balance between the accuracy of the numerical solution of a perturbed linear system of equations and its distance from the analytical solution of the original system, for a given computational precision. Simulations show that the proposed criterion can be effectively used for the compensation of large condition numbers, small finite precisions and unecessary large values of the regularization. / Esta tese trata da regularização do algoritmo dos mínimos-quadrados recursivo (Recursive Least-Squares - RLS). Na primeira parte do trabalho, um novo algoritmo array com matriz de regularização genérica e com ponderação dos dados exponencialmente decrescente no tempo é apresentado. O algoritmo é regularizado via perturbação direta da inversa da matriz de auto-correlação (Pi) por uma matriz genérica. Posteriormente, as equações recursivas são colocadas na forma array através de transformações unitárias. O preço a ser pago é o aumento na complexidade computacional, que passa a ser de ordem cúbica. A robustez do algoritmo resultante ´e demonstrada via simula¸coes quando comparado com algoritmos alternativos existentes na literatura no contexto de beamforming adaptativo, no qual geralmente filtros com ordem pequena sao empregados, e complexidade computacional deixa de ser fator relevante. Na segunda parte do trabalho, um critério alternativo ´e motivado e proposto para ajuste dinâmico da regularização do algoritmo RLS convencional. A regularização é implementada pela adição de ruído branco no sinal de entrada (dithering), cuja variância é controlada por um algoritmo simples que explora o critério proposto. O novo critério pode ser aplicado a diversas situações; procura-se alcançar um balanço entre a precisão numérica da solução de um sistema linear de equações perturbado e sua distância da solução do sistema original não-perturbado, para uma dada precisão. As simulações mostram que tal critério pode ser efetivamente empregado para compensação de números de condicionamento (CN) elevados, baixa precisão numérica, bem como valores de regularização excessivamente elevados.

A participação econômica da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é expressiva no agronegócio brasileiro, especialmente no estado de São Paulo. O monitoramento de produtividade para essa cultura é escasso de soluções consolidadas no nível de pesquisa e comercialmente. Tal monitoramento auxilia na identificação das variabilidades espacial e temporal, além de fornecer subsídio ao gerenciamento agrícola. Como uma alternativa os sensores a laser, abrangidos pela tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging), têm sido utilizados por meio de plataformas aéreas ou terrestes para a estimativa de produtividade de culturas de grãos como milho e trigo, e para o monitoramento de florestas de modo não invasivo. O objetivo deste estudo é a investigação de aplicação do sensor a laser para a cana-de-açúcar em período pré-colheita a partir do desenvolvimento de um sistema de mensuração. O sistema é composto por um sensor a laser, receptor GNSS (Global Navigation Satellite System), uma unidade inercial e um computador portátil. O sensor a laser emite feixes de luz (905 nm) na forma de um único pulso em um plano 2D, a partir desses feixes os valores de distância entre o sensor e o dossel de plantas são calculados durante a trajetória do veículo agrícola. O receptor GNSS com sinal RTK (Real Time Kinematic) foi sincronizado ao sensor a laser para a obtenção da nuvem de pontos, a qual é caracterizada pela alocação de cada ponto impactado pelo feixe de luz nas respectivas coordenadas geográficas. A unidade inercial fornece informações relacionadas à influência da vibração a partir dos dados de oscilação na transversal (roll), lateral (pitch) e longitudinal (yaw). Os equipamentos foram instalados em um suporte de estrutura metálica no trator agrícola e conectados ao computador por meio de protocolos de comunicação. O desenvolvimento do sistema de mensuração envolve a avaliação de sua acurácia utilizando objetos de dimensões pré-estabelecidas e a sua aplicação em áreas experimentais de cana-de-açúcar. São abrangidos dois períodos de estudo, sendo um em 2015 para a área I (0,77 ha) e o segundo em 2016 utilizando as áreas I e II (0,56 ha). A aquisição de dados ocorreu cerca de 10 dias antes da colheita e, em paralelo, foram realizadas as medidas de biometria das plantas. Em 2015 a produtividade foi estimada pela biometria e em 2016 ocorreu a pesagem do material para cada parcela das áreas I e II. Os resultados referentes à avaliação da acurácia do sistema de mensuração demonstraram erros de até 13,0%, o qual não compromete o seu desempenho. A partir dos procedimentos de aquisição e processamento de dados foi possível gerar a nuvem de pontos, realizar a filtragem de dados e extrair as medidas de alturas máxima, média e mediana da vegetação. A influência da vibração no conjunto de dados foi considerada mais expressiva para as condições da área I. A correlação entre o diâmetro de colmos e a produtividade estimada pela biometria na área I em 2015 foi de 0,80. Enquanto que, a correlação entre o diâmetro de colmos e a altura de vegetação indicada pelo sistema de mensuração foi moderada (r=-0,53). Em 2016, para a mesma área, a correlação entre as medidas de altura média e mediana de vegetação obtidas pelo sistema e a produtividade foi de 0,64. Para as condições da área II não foram verificadas correlações entre as medidas de biometria e as alturas de vegetação. O sistema de mensuração utilizando uma plataforma terrestre apresentou desempenho satisfatório em relação à capacidade de detecção da distribuição de plantas de cana-de-açúcar e condizente com as condições das áreas em ambos os períodos de estudo, porém a sua aplicação em áreas com pouca variabilidade espacial apresentou baixa capacidade preditiva de produção de biomassa de cana-de-açúcar. / The economic participation of sugarcane (Saccharum spp.) is significant in Brazilian agribusiness, especially in the state of São Paulo. The yield monitoring for this crop is scarce of solutions consolidated at the research and commercial levels. Such monitoring assists for identification of spatial and temporal variability, as well as providing support to the agricultural management. As an alternative laser sensors, covered by LiDAR (Light Detection and Ranging) technology, have been used by aerial or terrestrial platforms for estimating grain crops yield such as corn and wheat, and for noninvasive forest monitoring. The objective of this study is to investigate the laser sensor applications for sugarcane in the pre-harvest period from development of a measurement system. The measurement system consists of a laser sensor, a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver, an inertial unit and a computer. The laser sensor emits light beams (905 nm) in the form of a single pulse in a 2D plane, from these beams the distance values between sensor and canopy were calculated during the trajectory of the agricultural vehicle. The GNSS receiver with RTK (Real Time Kinematic) signal was synchronized to the laser sensor to obtain the point cloud, which is characterized by the allocation of each point impacted by the light beam in the respective geographical coordinates. The inertial unit provides information related to the data influence of the vibration from oscillation in the transversal (roll), lateral (pitch) and longitudinal (yaw). The equipment were installed in a support of metallic structure in the agricultural tractor and connected to the computer through communication protocols. The development of the measurement system involves evaluation of its accuracy using objects of pre-established dimensions and its application in experimental areas of sugarcane. Two periods are covered by this study, one in 2015 for area I (0.77 ha) and the second in 2016 using areas I and II (0.56 ha). The data acquisition occurred about 10 days before sugarcane harvest and, in parallel, the biometrics measurements were carried out. In 2015 sugarcane yield was estimated by biometry and in 2016 material was weighed for each plot of areas I and II. The results regarding evaluation of the measurement system accuracy showed errors up to 13.0%, which does not compromise its performance. From the data acquisition and processing procedures, it was possible the point cloud generation, data filtering performing and extraction of some measurements as maximum, average and median heights of vegetation. The influence of the vibration on data set was considered more expressive for area I conditions. The correlation between stem diameter and yield estimated by biometry in area I in 2015 was 0.80. Meanwhile, the correlation between stem diameter and vegetation height indicated by the measurement system was moderate (r=-0.53). In 2016, for the same area, the correlation between measurements of average and median heights of vegetation obtained by the system and sugarcane yield was 0.64. For area II conditions no correlations were verified between biometrics measurements and vegetation height. The measurement system using a terrestrial platform presented a satisfactory performance in relation to the capacity of detection of sugarcane plants distribution and consistent with areas conditions for both periods of study, however its application in areas with low spatial variability presented reduced predictive capacity of biomass production of sugarcane.

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-04-12T12:36:08Z No. of bitstreams: 1 Romario ferreira de Matos.pdf: 289293 bytes, checksum: 6e794c84f3b40406735e5e1ba5ad15b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T12:36:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romario ferreira de Matos.pdf: 289293 bytes, checksum: 6e794c84f3b40406735e5e1ba5ad15b4 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / The objective of this study was to evaluate the accuracy and precision of the apparent dry matter digestibility estimates obtained using internal and external markers in sheep fed diets containing sugar-cane-tip hay or treated with urea or calcium. Also, it was evaluated the robustness of the markers in relation to the variation of dry matter intake (CMS) and the mean live weight (PV) of the animals. Were used 20 male, uncastrated, mestizos without defined breed pattern (SPRD) x Santa Inês, with a mean live weight of 29.64 ± 5.53 kg and age of approximately 12 months, in randomized block design, based on live weight. Estimates of total fecal dry matter yield and digestibility of DM and nutrients were performed using the method of total fecal collection and using internal markers, represented by the indigestible constituents MSi, FDNi and FDAi and the external indicator titanium dioxide (TiO2). Accuracy of the markers was evaluated by the mean bias, which is the difference between the value predicted by the indicator and the value observed by the total collection of feces, the most accurate indicator being considered, which presents a mean bias closer to zero. Precision, a measure of dispersion between predicted and observed values, represents the mean distance variability between these values and was evaluated by the mean square root of the prediction error. The robustness analysis of each indicator was performed by regressing the bias according to the CMS variables and PV. TiO2 presented a faecal recovery rate (TRF) of less than 100% and for the internal markers MSi, FDNi and FDAi. TRF was greater than 100%. There was a difference for the mean bias (P <0.05), which shows that there are differences in the markers regarding their accuracy for fecal yield estimates and, consequently, estimates of apparent dry matter digestibility (DMS) in sheep. The estimated of digestibility of dry matter (DMS) for internal markers MSi, FDNi and FDAi are recommended because the results obtained by these are not influenced by the CMS and PV. / Este estudio tuvo como objetivo evaluar la exactitud y precisión de las estimaciones de la digestibilidad materia seca aparente obtenida con el uso de indicadores internos y externos en ovejas alimentado con punta heno caña de azúcar sin tratar o tratado con urea u óxido de calcio. Además, se evaluó la robustez de los indicadores en relación con la variación del consumo de materia seca (CMS) y el peso vivo (PV) promedio animales. 20 ovejas machos se utilizaron patrón sin castrar sin mestizo raza definida (SPRD) x St. Agnes, con un peso promedio 29,64 ± 5,53 kg y envejecido aproximadamente 12 meses en el diseño de bloques al azar, con base en el peso viva. Las estimaciones de la producción total de materia seca fecal y la digestibilidad de la materia seca y los nutrientes se llevaron a cabo por el método de recogida de heces total y uso de indicadores internos, representados por los componentes indigeribles MSi, INDF y FDAi y dióxido de titanio indicador externo (TiO2), y los indicadores y tratamientos bloques de animales. La exactitud de los indicadores se evaluó por el sesgo de la media, que es el diferencia entre el valor predicho por el indicador y el valor observado por la colección total heces, se considera el indicador más precisa que la presente sesgo media más cerca de cero. La precisión, una medida de valores de dispersión entre el predicho y variabilidad observada es la distancia media entre estos valores y era evaluadas por la raíz cuadrada media del error de predicción. El análisis de robustez de cada indicador se realizó una regresión a las variables de polarización de función CMS y el peso corporal promedio. TiO2 mostró tasa de recuperación fecal (FRR) de menos de 100% y para el indicadores internos MSi, INDF y FDAi la TRF fue mayor que 100%. Hubo diferencias para el sesgo de la media (P <0,05), que no muestra ninguna diferencia como el indicador de su precisión para la estimación de la producción fecal y por lo tanto las estimaciones la digestibilidad de la materia seca (DMD) en bovinos. Los indicadores internos MSI INDF y FDAi se recomiendan para la estimación de la producción total de crudo y se seca fecal DM, ya que los resultados de estos no son CMS influenciada por el peso vivo del animal. / Objetivou-se avaliar a acurácia e precisão das estimativas da digestibilidade aparente da matéria seca obtidas com uso de indicadores internos e externos em ovinos alimentados com dietas contendo feno de ponta de cana-de-açúcar não tratado ou tratado com ureia ou óxido de cálcio. Também, foi avaliada a robustez dos indicadores em relação à variação do consumo de matéria seca (CMS) e ao peso vivo (PV) médio dos animais. Foram utilizados 20 ovinos machos, não castrados, mestiços sem padrão de raça definido (SPRD) x Santa Inês, com peso vivo médio 29,64±5,53 kg e idade de aproximadamente 12 meses, em delineamento em blocos ao acaso, com base no peso vivo. As estimativas da produção total de matéria seca fecal e da digestibilidade da MS e dos nutrientes foram realizadas pelo método da coleta total de fezes e com uso de indicadores internos, representados pelos constituintes indigestíveis MSi, FDNi e FDAi e do indicador externo dióxido de titânio (TiO2), sendo os indicadores os tratamentos e os animais os blocos. A acurácia dos indicadores foi avaliada pelo viés médio, que é a diferença entre o valor predito pelo indicador e o valor observado pela coleta total de fezes, sendo considerado o indicador mais acurado o que apresentar viés médio mais próximo de zero. A precisão, uma medida de dispersão entre os valores preditos e observados, representa a variabilidade média da distância entre esses valores e foi avaliada pela raiz quadrada média do erro de predição. A análise de robustez de cada indicador foi realizada regredindo-se o viés em função das variáveis CMS e peso vivo médio. O TiO2 apresentou taxa de recuperação fecal (TRF) inferior a 100% e para os indicadores internos MSi, FDNi e FDAi a TRF foi superior a 100%. Houve diferença para o viés médios (P<0,05), o que demonstra haver diferença dos indicadores quanto a sua acurácia para as estimativas da produção fecal e, consequentemente, das estimativas da digestibilidade aparente da matéria seca (DMS) em ovinos. Os indicadores internos MSi, FDNi e FDAi são recomendados para estimativas da produção total de matéria seca fecal e da digestibilidade da MS, pois os resultados obtidos por estes não são influenciados pelo CMS e peso vivo do animal.

CAPES / The delimitation of management zones consists on grouping regions with similar characteristics, making possible a better administration of inputs.This work was developed in Brej?o farm, in Tr?s Pontas, Minas Gerais state, in a 22 hectares coffee (C offea arabica L.) Top?zio (MG 1190) farm area, planted at December 2005, with a spacing of 3,8 meters between lines and 0,8 meters between plants, totalizing 3,289 plants per hectare. The area soil was classified as Latossolo Vermelho Distr?fico Argiloso and the local weather is characterized as bland, highly tropical, with moderate temperatures, hot and rained summer, classified by K?ppen as Cwa. The study area was sampled on a regular grid, using topographic GPS receivers, with samples farbetween 57 per 57 meters, totalizing 64 georeferenced samples (medium of 2,9 points per hectare). This study aims apply precision agriculture techniques in coffee cultivation, using correlation analysis to define management zones. Were evaluated chemistry soil attributes, agronomic plant characteristics and coffee yield. Chemistry soil evaluated were: soil pH, phosphorus availability (P), reminiscent phosphorus (Prem), potassium availability (K), changeable calcium (Ca 2+) , changeable magnesium (Mg 2+ ), changeable aluminum (Al 3+) , potential acidity (H + Al), aluminum saturation (m), potential cation exchange capacity (T), effective cation exchange capacity (t), sum of bases (SB), base saturation (V) and organic matter (OM). Agronomic plant characteristics evaluated were: coffee yield, maturation index, leafiness, plant height and crown diameter. Altitude was analyzed too. Descriptive analysis was applied on data followed by correlation analysis between soil attributes, agronomic plant characteristics and coffee yield. Variables who demonstrate potential to define management zones were analyzed by geostatistics to verify spatial dependence. Results showed that were possible define the attributes more related to coffee yield (level, crown diameter and phosphorus) and confirmed the correlation analysis, these attributes when used to define management zones, showed influence on coffee yield medium. Methodology adopted seems to be suitable on pattern recognition of attributes correlated with coffee yield. Was possible verify correlation between soil and plant attributes with coffee yield and define management zones in coffee cultivation, using the variables: level, phosphorus and crown diameter. Precision coffee cultivation showed the importance in soil and plant management, looking for improves techniques and field operations to guarantee the good development of the plant cultivation. / A delimita??o de zonas de manejo consiste no agrupamento de regi?es com caracter?sticas semelhantes, possibilitando a administra??o mais precisa de insumos. Este trabalho foi elaborado na Fazenda Brej?o, localizada no munic?pio de Tr?s Pontas ? MG, em uma ?rea de 22 hectares de lavoura de cafeeiro (Coffea arabica L.) da cultivar Top?zio (MG 1190), transplantada em dezembro de 2005, no espa?amento de 3,8m entre linhas e 0,8m entre plantas, totalizando 3,289 plantas.ha 1. O solo da ?rea foi classificado como Latossolo Vermelho Distr?fico Argiloso e o clima do local ? caracterizado como ameno, tropical de altitude, com temperaturas moderadas, ver?o quente e chuvoso, classificado por K?ppen como Cwa. Demarcou-se na ?rea em estudo, com a utiliza??o de receptores GPS topogr?ficos uma malha amostral regular, com pontos espa?ados de 57 x 57 m, totalizando 64 pontos amostrais georreferenciados (em m?dia 2,9 pontos por hectare). O estudo teve como objetivo aplicar t?cnicas de agricultura de precis?o no cafeeiro, utilizando an?lise de correla??o na defini??o de zonas de manejo. Utilizou-se o m?todo de an?lise descritiva dos dados seguido da an?lise de correla??o entre os atributos de solo, as caracter?sticas agron?micas das plantas e produtividade. Foram avaliados atributos qu?micos de solo, caracter?sticas agron?micas das plantas e produtividade do cafeeiro. Os atributos qu?micos do solo avaliados foram: pH do solo, disponibilidade de F?sforo (P), F?sforo remanescente (Prem), disponibilidade de Pot?ssio (K), C?lcio Troc?vel (Ca 2+ ), Magn?sio Troc?vel (Mg 2+ ), Acidez Troc?vel (Al 3+), Acidez Potencial (H + Al), Satura??o por Alum?nio (m), CTC potencial (T), CTC efetiva (t), Soma de Bases (SB), Satura??o por Base (V) e Mat?ria org?nica (MO). As caracter?sticas agron?micas das plantas avaliadas foram: produtividade, ?ndice de matura??o, enfolhamento, altura da planta e di?metro de copa. A altitude tamb?m foi analisada. As vari?veis que se mostraram candidatas a refer?ncias na defini??o de zonas de manejo foram analisadas atrav?s da geoestat?stica, para verificar sua depend?ncia espacial. Os resultados mostram que foi poss?vel definir os atributos que mais se relacionaram com a produtividade (altitude, di?metro de copa e f?sforo) e confirmando os resultados da an?lise de correla??o, as vari?veis altitude, f?sforo e di?metro de copa, quando utilizadas na defini??o de zonas de manejo influenciaram a m?dia da produtividade. A integra??o metodol?gica adotada para definir zonas de manejo mostrou-se adequada para o reconhecimento de padr?es de agrupamento nas vari?veis que estiveram correlacionadas com a produtividade. Foi poss?vel verificar a correla??o dos atributos do solo e das caracter?sticas agron?micas das plantas com a produtividade e definir as zonas de manejo na cultura do cafeeiro, utilizando as vari?veis altitude, di?metro de copa e f?sforo (P). A utiliza??o da cafeicultura de precis?o se mostrou muito importante no manejo do solo e da planta visando o melhoramento de t?cnicas e opera??es de campo que garantam o bom desenvolvimento da cultura.