Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-08-15T20:12:06Z No. of bitstreams: 1 IvoJoseCunha.pdf: 14173001 bytes, checksum: 931d704f4e5fdefacca2b8ab283f31c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T20:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IvoJoseCunha.pdf: 14173001 bytes, checksum: 931d704f4e5fdefacca2b8ab283f31c4 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Learngin Non-Taxonomic Relationship is a sub-field of ontology learning and is an approach to automate the extraction of these relationships from textual information sources. Techniques for learning non-taxonomic relationships just like others in the area of Ontology Learning are subject to a great amount of noise since the source of information from which the relationships are extract is unstructured. Therefore, customizable solutions are needed for theses techniques to be applicable to the wideste variety of situations. This Thesis presents TARNT, a Techinique for Learning for Non-Taxonomic Relationship of ontologies from texts in English that employs techniques from Natural Language Processing and statistics to structure text and to select relationship that should be recommended. The control over the execution of its extraction rules and consequently on the recall and precision in the phase "Extraction of candidate relationships", the "apostrophe rule", which gives particular treatment to extractions that have greater probability to be valid ones and "Bag of labels", a refinement technique that has the potential to achieve greater effectiveness than those that operate on relationships consisting of a pair of concepts and a label, are among its positive aspects. Experimental evaluations of TARNT were performed according to two procedures based on the principle of comparing the learned relationship consisting of a pair of concepts and a label, are among its positive aspects. Experimental evaluations of TARNT were performed according to two procedures based on the principle of comparing the learned relationships with reference ones. These experiments consisted in measuring with recall and precision, the effectiveness of the technique in learning non-taxonomic relationships from two corpora in the domains of biology and family law. The results were compared to thet of another approach that uses and algorithm for the extraction of association rules in the Refinement phase. This Thesis also demonstrate the hypothesis that solutions to the Refinement phase that use relationships composed of two ontology concepts and a label are less effective than those that refine relationships composed of only two concepts, since they tend to have lower values for the evaluation measures when considering the same corpus and reference ontology. The demonstration was conducted by a theoretical exposition that consisted of the generalization of the observations made on the results obtained by two techniques that refine relationships of the two types considered. / A Aprendizagem de Relacionamentos Não-Taxonômicos é um sub-campo da Aprendizagem de ontologia e constitui uma abordagem para automatizar a extração desses relacionamentos a partir de fontes de informações textuais. As técnicas de aprendizagem de relacionamentos não taxonômicos, da mesma forma que outras na área de Aprendizagem de Ontologias estão sujeitas a uma grande quantidade de ruído uma vez que a fonte de informação da qual extraem os relacionamentos ser desestruturada. Portanto, soluções customizáveis são necessárias para que essas técnicas sejam aplicáveis a maior variedade possível de situações. O presente trabalho apresentou TARNT, uma Técnica para a Aprendizagem de Relacionamentos Não-Taxonômicos de ontologias a partir de textos na língua inglesa que emprega técnicas de Processamento de Linguagem Natural e estatísticas para etiquetar o texto e selecionar os relacionamentos a serem recomendados. o controle sobre execução de suas regras de extração e consequentemente sobre o recall e precisão na fase "Extração de relacionamentos candidatos"; a "regra de apóstrofo", que confere tratamento particular às extrações que tem maior probabilidade de serem relacionamentos válidos e Bag of labels, solução para a fase de "Refinamento" que apresenta o potencial de obter maior efetividade que as que operam sore relacionamentos compostos por um par de conceitos e um rótulo, estão entre seus aspectos positivos. Avaliações experimentais de TARNT foram realizadas conforme dois procedimentos baseados no princípio de comparação dos relacionamentos aprendidos com os de referência. Esses experimentos consistiram em mensurar com as medidas de avaliação recall e precisão, a efetividade da técnica na aprendizagem de relacionamentos não-taxonômicos a partir de dois corpora nos domínio da biologia e o direito da família. Os resultados obtidos foram ainda comparados aos de outra abordagem que utiliza o algoritmo de extração de regras de associação na fase de "Refinamento". Esse trabalho demostrou ainda a hipótese de pesquisa de que: soluções para a fase de "Refinamento" que utilizam relacionamentos compostos por dois conceitos de uma ontologia e um rótulo são menos efetivas que as que refinam relacionamentos compostos apenas pro dois conceitos, uma vez que esses tendem a apresentar menores valores para as medidas de avaliação quando considerados os mesmos corpus e ontologia de referência. A demonstração foi realizada por meio de uma exposição teórica que consistiu na generalização das observações realizadas sobre os resultados obtidos por duas técnicas que refinam relacionamentos dos dois tipos considerados.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jone dos Santos Sodre Correa.pdf: 2272440 bytes, checksum: e8708cabafde69a2eb7580860867bc89 (MD5) Previous issue date: 2011-05-06 / Ontologies are an approach for knowledge representation capable of expressing a set of entities and their relationships, constraints, axioms and vocabulary of a given domain. Manual construction of ontologies by domain experts and knowledge engineers is an expensive and time consuming task so, automatic and/or semi-automatic approaches are needed. Ontology Learning looks for automatically or semi-automatically identifying ontology elements like classes, taxonomic and non-taxonomic relationships, properties and axioms from textual resources. This work proposes a process for automatic learning of ontologies from text focusing on the application of natural language processing techniques to acquire taxonomic relationships. Some experiments using a legal corpus were conducted in order to evaluate it. Initial results are promising. / Ontologias são uma forma de representação de conhecimento capaz de expressar um conjunto de entidades e suas relações, restrições, axiomas e vocabulário de um determinado domínio. A construção manual de ontologias por especialistas de domínio e engenheiros de conhecimento é uma tarefa cara e demorada e a automatização/semi-automatização desta tarefa é uma necessidade. O aprendizado de ontologias visa automatizar ou semi-automatizar a identificação de elementos de uma ontologia como classes, relações taxonômicas e não-taxonômicas, propriedades e axiomas de fontes textuais. Este trabalho propõe um processo de aprendizagem automática de ontologias a partir de fontes textuais enfocando a aplicação de técnicas de processamento de linguagem natural para adquirir relações taxonômicas. Alguns experimentos utilizando um corpus jurídico foram realizados para a avaliação da abordagem proposta. Os resultados iniciais são promissores.

O conhecimento da estrutura da comunidade fitoplanctônica depende de estimativas robustas de biomassa e de como variam suas taxas de absorção de luz. Assim, é essencial descrever a relação entre grupos taxonômicos e seus morfotipos. Este trabalho investigou a influência da forma do fitoplâncton, por meio de sua razão S/V no coeficiente de absorção de luz. Comunidades fitoplanctônica de plataforma continental foram detalhadas taxonomicamente e categorizada como morfotipos para o cálculo de biomassa fitoplanctônica, razão S/V e tamanho médio, e relações com o coeficiente de absorção de luz foram exploradas. A razão Carbono:Clorofila-a variou entre a superfície e máximo de fluorescência, enquanto a biomassa permaneceu constante, sendo diatomáceas e dinoflagelados os principais grupos formadores de biomassa. Observamos morfotipos exclusivos a um dado grupo taxonômico, contudo, os intervalos de S/V são compartilhados entre grupos taxonômicos e entre morfotipos. A conversão entre biovolume e biomassa deve incorporar informações taxonômicas. A S/V média da comunidade não mostrou relação com a magnitude da absorção de luz pelo fitoplâncton. Os resultados puderam comprovar a baixa performance de modelos para a determinação de tamanho do fitoplâncton por pigmentos e sugerem que a fotoaclimatação deve ser incorporada para a discriminação bio-ótica do fitoplâncton marinho / Acurate descriptions of phytoplankton community structures depends on reliable estimation of biomass and on the understanding of light absorption. It is crucial to trace relationships between taxonomic groups and geometrical morphotypes. We investigated the influence of phytoplankton shapes in the light absorption coefficient by investigating surface/volume (S/V) ratios. Phytoplankton communities from the continental shelf were detailed taxonomicaly and also categorized in geometrical morphotypes in order to calculate phytoplankton biomass, S/V ratios and size to explore relatioships with spectral light absorption coefficients. The Carbon-to-Chlorophyll ratio varied between surface and the chlorophyll maximum deph while biomass remain fairly constant, and both diatoms and dinoflagellates were the main groups present in high biomass. Exclusive morfotypes were observed for some taxonomic groups, however, S/V ratios ranges were shared by distinct taxonomic groups and morphotypes. The conversion between biovolume and biomass must take taxonomic composition into account. The mean S/V for a community show no relatioship with the magnitude of ligth absorption. The results show a low performance of pigment-based models for description of fitoplankton size classes and highlight the importance of incorporating photooaclimation for bio-optical discrimination of marine phytoplankton communities

O conhecimento da estrutura da comunidade fitoplanctônica depende de estimativas robustas de biomassa e de como variam suas taxas de absorção de luz. Assim, é essencial descrever a relação entre grupos taxonômicos e seus morfotipos. Este trabalho investigou a influência da forma do fitoplâncton, por meio de sua razão S/V no coeficiente de absorção de luz. Comunidades fitoplanctônica de plataforma continental foram detalhadas taxonomicamente e categorizada como morfotipos para o cálculo de biomassa fitoplanctônica, razão S/V e tamanho médio, e relações com o coeficiente de absorção de luz foram exploradas. A razão Carbono:Clorofila-a variou entre a superfície e máximo de fluorescência, enquanto a biomassa permaneceu constante, sendo diatomáceas e dinoflagelados os principais grupos formadores de biomassa. Observamos morfotipos exclusivos a um dado grupo taxonômico, contudo, os intervalos de S/V são compartilhados entre grupos taxonômicos e entre morfotipos. A conversão entre biovolume e biomassa deve incorporar informações taxonômicas. A S/V média da comunidade não mostrou relação com a magnitude da absorção de luz pelo fitoplâncton. Os resultados puderam comprovar a baixa performance de modelos para a determinação de tamanho do fitoplâncton por pigmentos e sugerem que a fotoaclimatação deve ser incorporada para a discriminação bio-ótica do fitoplâncton marinho / Acurate descriptions of phytoplankton community structures depends on reliable estimation of biomass and on the understanding of light absorption. It is crucial to trace relationships between taxonomic groups and geometrical morphotypes. We investigated the influence of phytoplankton shapes in the light absorption coefficient by investigating surface/volume (S/V) ratios. Phytoplankton communities from the continental shelf were detailed taxonomicaly and also categorized in geometrical morphotypes in order to calculate phytoplankton biomass, S/V ratios and size to explore relatioships with spectral light absorption coefficients. The Carbon-to-Chlorophyll ratio varied between surface and the chlorophyll maximum deph while biomass remain fairly constant, and both diatoms and dinoflagellates were the main groups present in high biomass. Exclusive morfotypes were observed for some taxonomic groups, however, S/V ratios ranges were shared by distinct taxonomic groups and morphotypes. The conversion between biovolume and biomass must take taxonomic composition into account. The mean S/V for a community show no relatioship with the magnitude of ligth absorption. The results show a low performance of pigment-based models for description of fitoplankton size classes and highlight the importance of incorporating photooaclimation for bio-optical discrimination of marine phytoplankton communities

The Ferreira Penna Research Station (ECFPn) is situated at the Caxiuanã National Forest (1º 42’30”S e 51º 31’45”W), a national conservation area. The ECFPn has 33,000 ha, including part of the municipality of Melgaço, Pará State. This work deals with the inventory of the moss species (Bryophyta) in ecosystems of Terra Firme, Várzea, Igapó, savanna, and secondary forest. The aim of this study was to identify the mosses of the ECFPn, to evaluate quali- and quantitatively the species diversity, to record the type of substrate and ecosystem in which the species occurred and to increase the geographical distribution of species which were still unknown to the region. The randomized collections in the different ecosystems and substrate resulted in 81 species and 3 varieties, distributed in 37 genera and 19 families. The geographical distribution (in Brazil), type of habitat, morphological comments, and citations about description and illustrations published by other authors are given for each species. Moreover, identification keys for families, genera and species, besides illustrations in photomicroscope for new records and selected species are presented. Among the studied species, Taxithelium concavum (Hook.) Spruce ex J. Florsch. was new record to Brazil, Fissidens pauperculus M. Howe e Octoblepharum costatum H.A.Crum for the Brazilian Amazon and Syrrhopodon incompletus Schwägr. var. berteroanus (Brid.) W.D.Reese e Leucobryum crispum Müll.Hal. for the Pará State. The most frequent substrate was the corticicolous, followed by the epíxilous one. The ecosystems with the highest diversity of species were the Terra Firme and Várzea forest respectively. The results revealed relatively high species diversity in comparison with some other studied areas from Pará and from the Atlantic Forest (Atlantic Coastal Region). / A Estação Científica Ferreira Penna (ECFPn) encontra-se situada nos domínios da Floresta Nacional de Caxiuanã (1º 42’30”S e 51º 31’45”W), uma unidade de conservação Federal. A ECFPn abrange uma área de 33.000 hectares de extensão territorial, ocupando áreas do município de Melgaço, Estado do Pará. Neste trabalho foi realizado um levantamento das espécies de musgos (Bryophyta) nos ecossistemas de terra firme, várzea, igapó, vegetação savanóide e capoeira das áreas pertencentes à ECFPn. O objetivo deste estudo foi identificar as espécies de musgos da ECFPn, avaliar quali- e quantitativamente a diversidade, registrar o tipo de substratos e ecossistemas em que elas ocorrem e ampliar a distribuição geográfica das espécies ainda não referidas para a região. As coletas foram feitas aleatoriamente, nos diferentes ecossistemas e substratos, onde foram identificadas 81 espécies e 3 variedades, distribuídas em 37 gêneros e 19 famílias. Para cada espécie são fornecidos dados sobre distribuição geográfica no Brasil, habitat, alguns comentários sobre a morfologia, citações sobre descrições e ilustrações já existentes em literatura, além de fotomicrografias das novas ocorrências e espécies selecionadas. Chave artificial para identificação dos táxons estão incluídas. Dentre as espécies coletadas Taxithelium concavum (Hook.) Spruce ex J. Florsch. foi nova ocorrência para o Brasil, Fissidens pauperculus M. Howe e Octoblepharum costatum H.A.Crum, para Amazônia Brasileira, Syrrhopodon incompletus Schwägr. var. berteroanus (Brid.) W.D.Reese e Leucobryum crispum Müll.Hal. para o estado do Pará. O substrato mais freqüente foi o corticícolo, seguido do epíxilo. Quanto ao ecossistema, o que apresentou maior diversidade de espécies foi o de terra firme, seguido de várzea respectivamente. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram uma expressiva diversidade específica se comparados com alguns estudos feitos em outras áreas do Estado do Pará e Mata Atlântica do Brasil.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Desde a década de 1990, os esforços internacionais para a obtenção de genomas completos levaram à determinação do genoma de inúmeros organismos. Isto, aliado ao grande avanço da computação, tem permitido o uso de abordagens inovadoras no estudo da estrutura, organização e evolução dos genomas e na predição e classificação funcional de genes. Entre os métodos mais comumente empregados nestas análises está a busca por similaridades entre sequências biológicas. Análises comparativas entre genomas completamente sequenciados indicam que cada grupo taxonômico estudado até o momento contém de 10 a 20% de genes sem homólogos reconhecíveis em outras espécies. Acredita-se que estes genes taxonomicamente restritos (TRGs) tenham um papel importante na adaptação a nichos ecológicos particulares, podendo estar envolvidos em importantes processos evolutivos. Entretanto, seu reconhecimento não é simples, sendo necessário distingui-los de ORFs não-funcionais espúrias e/ou artefatos derivados dos processos de anotação gênica. Além disso, genes espécie- ou gêneroespecíficos podem representar uma oportunidade para o desenvolvimento de métodos de identificação e/ou tipagem, tarefa relativamente complicada no caso dos procariotos, onde o método padrão-ouro na atualidade envolve a análise de um grupo de vários genes (MultiLocus Sequence Typing MLST). Neste trabalho utilizamos dados produzidos através de análises comparativas de genomas e de sequências para identificar e caracterizar genes espécie- e gênero-específicos, os quais possam auxiliar no desenvolvimento de novos métodos para identificação e/ou tipagem, além de poderem lançar luz em importantes processos evolutivos (tais como a perda e ou origem de genes em linhagens particulares, bem como a expansão de famílias de genes em linhagens específicas) nos organismos estudados. / Since the 1990s, international efforts to obtain complete genomes led to the determination of the genome of many organisms. This, coupled with great advances in computing, has allowed the use of innovative approaches in the study of structure, organization and evolution of genomes and the prediction and functional classification of genes. Among the methods most commonly employed in such analysis is the search for similarities between biological sequences. Comparative analysis of whole genome sequences indicate that each taxonomic group studied so far contain 10 to 20% of genes with no recognizable homologues in other species. It is believed that these taxonomically restricted genes (TRGs) have an important role in adaptation to particular ecological niches and may be involved in important evolutionary processes. However, the recognition of such genes is not simple, being necessary to distinguish them from spurious ORFs nonfunctional and / or artifacts from the processes of gene annotation. Furthermore, species- or genus-specific genes may be an opportunity for the development of methods for identification and / or typing, a relatively complicated task in the case of prokaryotes, where the gold standard at present involves the analysis of a group of several genes (Multilocus Sequence Typing - MLST). This study used data generated through comparative analysis of genome sequences to identify and characterize species- and genusspecific genes, which may help in the development of new methods for identification and / or typing, and can possibly shed light on important evolutionary processes (such as loss and / or origin of genes in particular lineages, as well as expansion of gene families in specific strains) involving the studied organisms.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Desde a década de 1990, os esforços internacionais para a obtenção de genomas completos levaram à determinação do genoma de inúmeros organismos. Isto, aliado ao grande avanço da computação, tem permitido o uso de abordagens inovadoras no estudo da estrutura, organização e evolução dos genomas e na predição e classificação funcional de genes. Entre os métodos mais comumente empregados nestas análises está a busca por similaridades entre sequências biológicas. Análises comparativas entre genomas completamente sequenciados indicam que cada grupo taxonômico estudado até o momento contém de 10 a 20% de genes sem homólogos reconhecíveis em outras espécies. Acredita-se que estes genes taxonomicamente restritos (TRGs) tenham um papel importante na adaptação a nichos ecológicos particulares, podendo estar envolvidos em importantes processos evolutivos. Entretanto, seu reconhecimento não é simples, sendo necessário distingui-los de ORFs não-funcionais espúrias e/ou artefatos derivados dos processos de anotação gênica. Além disso, genes espécie- ou gêneroespecíficos podem representar uma oportunidade para o desenvolvimento de métodos de identificação e/ou tipagem, tarefa relativamente complicada no caso dos procariotos, onde o método padrão-ouro na atualidade envolve a análise de um grupo de vários genes (MultiLocus Sequence Typing MLST). Neste trabalho utilizamos dados produzidos através de análises comparativas de genomas e de sequências para identificar e caracterizar genes espécie- e gênero-específicos, os quais possam auxiliar no desenvolvimento de novos métodos para identificação e/ou tipagem, além de poderem lançar luz em importantes processos evolutivos (tais como a perda e ou origem de genes em linhagens particulares, bem como a expansão de famílias de genes em linhagens específicas) nos organismos estudados. / Since the 1990s, international efforts to obtain complete genomes led to the determination of the genome of many organisms. This, coupled with great advances in computing, has allowed the use of innovative approaches in the study of structure, organization and evolution of genomes and the prediction and functional classification of genes. Among the methods most commonly employed in such analysis is the search for similarities between biological sequences. Comparative analysis of whole genome sequences indicate that each taxonomic group studied so far contain 10 to 20% of genes with no recognizable homologues in other species. It is believed that these taxonomically restricted genes (TRGs) have an important role in adaptation to particular ecological niches and may be involved in important evolutionary processes. However, the recognition of such genes is not simple, being necessary to distinguish them from spurious ORFs nonfunctional and / or artifacts from the processes of gene annotation. Furthermore, species- or genus-specific genes may be an opportunity for the development of methods for identification and / or typing, a relatively complicated task in the case of prokaryotes, where the gold standard at present involves the analysis of a group of several genes (Multilocus Sequence Typing - MLST). This study used data generated through comparative analysis of genome sequences to identify and characterize species- and genusspecific genes, which may help in the development of new methods for identification and / or typing, and can possibly shed light on important evolutionary processes (such as loss and / or origin of genes in particular lineages, as well as expansion of gene families in specific strains) involving the studied organisms.