Loading...
74 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 74
- Projeto BEEHAPPY: sanidade da abelha melífera (Apis mellifera L.) dos Açores: comparação dos padrões epidemiológicos num laboratório natural únicoPublication . Pinto, M. Alice; Henriques, Dora; Rodrigues, Pedro João; Miranda, Joachim; Martín-Hernández, Raquel; Amaral, Joana S.O BEEHAPPY é um projeto financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), é coordenado pelo CIMO e envolve uma equipa de 16 especialistas multidisciplinares provenientes de várias instituições nacionais (CIMO-Centro de Investigação de Montanha, REQUIMTE-Rede de Química e Tecnologia, CEDRI -Centro de Investigação em Digitalização e Robótica Inteligente) e estrangeiras (SLU-Swedish University of Agricultural Sciences, CIAPA-IRIAF- Centro de Investigación Apícola y Agroambiental- Instituto Regional de Investigación y Desarrollo Agralimentario y Forestal, INIA-Peru- Instituto Nacional de Innovación Agraria). O BEEHAPPY centra-se nas populações de abelha dos Açores e tem como principais objectivos (i) o estudo da interação entre a abelha e as suas principais doenças (viroses e Nosemose) e (ii) o desenvolvimento de ferramentas com vista a identificar as populações de abelha (ferramenta informática) e avaliar a autenticidade do mel dos Açores (ferramenta molecular), o qual apresenta um grande potencial comercial. Para se atingirem tais objetivos, irão ser executadas 10 tarefas dedicadas à abelha (Tarefas 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9), patogénios (Tarefas 1, 2, 3) e mel (Tarefa 10; Figura 1).
- DeepWings: a machine learning tool for identification of honey bee subspeciesPublication . Ariel Yadró, Carlos; Rodrigues, Pedro João; Adam, Tofilski; Elen, Dylan; McCormack, Grace P.; Henriques, Dora; Pinto, M. AliceDeepWings© is a software that uses Machine Learning for fully automated identification of Apis mellifera subspecies based on wing geometric morphometrics (WGM). Here, we examined the performance of DeepWings© under realistic conditions by processing 14,782 wing images with varying quality and produced by different operators. These images represented 2,593 colonies covering the native ranges of A. m. iberiensis (Portugal, Spain and historical introduction in the Azores), A. m. mellifera (Belgium, France, Ireland, Poland, Russia, Sweden, Switzerland, UK) and A. m. carnica (Croatia, Hungary, Romania). The classification probability obtained for the colonies was contrasted with the endemic subspecies distribution. Additionally, the association between WGM classification and that inferred from microsatellites and SNPs was evaluated for 1,214 colonies. As much as 94.4% of the wings were accepted and classified by DeepWings©. In the Iberian honey bee native range, 92,6% of the colonies were classified as A. m. iberiensis with a median probability of 91.88 (IQR = 22.52). In the Azores, 85.7% of colonies were classified as A. m. iberiensis, with a median probability of 84.16 (32.40). In the Dark honey bee native range, 41.1 % of the colonies were classified as A. m mellifera with a median probability of 99.36 (8.02). The low percentage of colonies matching the native subspecies was mainly due to the low values registered in Avignon (20.0%), Poland (32.9%), and Wales (41.2%). In contrast, most of the colonies analyzed in other locations of the native range of A. m. mellifera matched this subspecies: Belgium (100.0%), Groix (63.9%), Ouessant (72.7%), Ireland (78.0%), Russia (96.2%), Sweden (84.2%) and Switzerland (55.6%). In the colonies from Croatia, Hungary, and Romania, 88.0% of the samples were classified as A. m. carnica, with a median probability of 98.49 (6.76). The association between WGM and molecular data was highly significant but not very strong (Spearman r = 0.31, p < 0.0001). A good agreement between morphological and molecular methods was registered in samples originating from highly conserved M-lineage populations whereas in populations with historical records of foreign queen importations the agreement was weaker. In general, DeepWings© showed good performance when tested under realistic conditions. It is a valuable tool that can be used not only for honey bee breeding and conservation but also for research purposes.
- Autent+ Desenvolvimento de abordagem inovadoras com vista à valorização e exploração do potencial de mercado do mel PortuguêsPublication . Amaral, Joana S.; Quaresma, Andreia; Rodrigues, Pedro João; Rufino, José; Henriques, Dora; Calaim, Luís; Gaspar, Albino; Pinto, M. AliceA FENAPICOLA candidatou-se, como proponente, a uma medida de investigação aplicada, tendo convidado o Instituto Politécnico de Bragança (IPB) como entidade parceira, envolvendo este último uma equipa multidisciplinar de 6 investigadores provenientes dos centros de investigação CIMO (Centro de Investigação de Montanha) e CEDRI (Centro de Investigação em Digitalização e Robótica Inteligente). Assim foi criado o projeto AUTENT+, um projeto financiado pelo Instituto de Financiamento da Agricultura e Pescas (IFAP), em resultado da candidatura submetida ao Plano Apícola Nacional (PAN) 2020/2022, medida 5.1 "Apoio a projetas de investigação aplicada”. O AUTENT + tem como principal objetivo a valorização do mel nacional como um produto autêntico e sustentável, através de abordagens que visam diferenciar, acrescentar valor e o potencial de mercado a este produto. Para tal, o projeto centra-se no desenvolvimento de metodologias inovadoras com vista à deteção de adulterações do mel, em particular no que respeita à origem botânica e entomológica/geográfica, e no desenvolvimento de ferramentas que permitam , de uma forma simples, informar o consumidor sobre as caraterísticas do produto que adquirem.
- A influência de um campo magnético estático no escoamento sanguíneo com nanopartículas magnéticasPublication . Pereira, Nuno; Mujika, Maite; Arana, Sergio; Correia, Teresa Montenegro; Silva, Adrián; Gomes, Helder; Rodrigues, Pedro João; Lima, Rui A.Neste trabalho foram produzidas nanopartículas de óxido de ferro por síntese solvotérmica, posteriormente colocadas em suspensão num fluido fisiológico constituído por eritrócitos de forma a realizar estudos de escoamentos em microcanais.
- Técnicas de segmentação e de classificação em imagens. Estudo de um caso de aplicaçãoPublication . Rodrigues, Pedro João; Monteiro, João Luís; Ferreira, Manuel JoãoOs processos de segmentação de imagens existentes continuam a estar intensamente relacionados com o problema para o qual foram pensados. Um sistema que produz segmentações de elevado sucesso num determinado problema pode falhar por completo se aplicado, sem modificações, a um outro problema. Mecanismos de segmentação que se aproximem, em capacidade generalista, ao sistema visual humano têm sido procurados pela comunidade científica. Nesta tese são estudadas técnicas e apresentados alguns contributos orientados para a melhoria da capacidade generalista e do desempenho dos sistemas de segmentação. Os processos de classificação de imagens podem aparecer como parte funcional aos mecanismos de segmentação ou então como utilizadores dos resultados da segmentação. Em qualquer das formas o problema da classificação, no caso do processamento de imagens, relaciona-se, também, com a capacidade generalista do método usado para a classificação. Os classificadores aqui estudados são estabelecidos, de forma automática, a partir de um conjunto de amostras de treino. A eficácia generalista desse treino está subjugada não só à qualidade de treino, mas também intrinsecamente à natureza dos classificadores. Estes tendem a diminuir o seu desempenho à medida que a dimensão estrutural do problema aumenta. Os contributos aqui correntes visam minimizar os problemas do aumento da dimensionalidade e simultaneamente obter um bom grau de generalização na classificação de imagens. O desempenho temporal destes mecanismos está, normalmente, relacionado de forma exponencial com o aumento do bom comportamento funcional. São consideradas algumas vertentes que visam minimizar este problema. O classificador estudado e comparado nesta tese é o SVM (Support Vector Machine). É proposto aqui como mecanismo adjuvante da segmentação e da classificação de imagens. São estudados os momentos de Zernike, descritores numéricos de regiões, que possibilitam a redução estrutural dos problemas de segmentação e de classificação. Relativamente à segmentação são mostradas as impossibilidades de se conseguir uma parametrização generalista. Deste facto, é descrito um processo que, partindo de uma base de segmentação multi-escala, procura, através de parametrização exaustiva e recorrendo à quântica computacional, atingir as melhores segmentações e por consequência as melhores classificações. Outros processos propostos nesta tese, que também buscam a generalização na segmentação de imagens e na classificação de imagens, são apresentados por conciliações entre estruturas de redes neuronais não supervisionadas (redes de acoplamento por pulsos –Pulse Coupled Neural Networks–) e estruturas de classificadores supervisionados (Support Vector Machine). Ainda relativamente às redes de acoplamento por pulsos, são apresentadas adições à sua estrutura com o objectivo de estas melhorarem o seu comportamento na codificação de contornos. Por que todos estes processos, apesar de produzirem algumas melhorias funcionais, demandam uma grande capacidade computacional, são também indicadas duas soluções de aceleração computacional. Estas propostas são de índole quântica. Uma tem vertente quântica menos dirigida e baseia-se nos fenómenos de difracção de partículas em orifícios circulares e na sua respectiva interferência e a outra é de natureza dirigida e integra-se na disciplina da computação quântica. É ainda demonstrada a possibilidade de a difracção de partículas em orifícios ser descrita por equações de funções de onda quântica. Image segmentation processes, nowadays, continue to be closely related to the problem for which they had been designed. A system that produces a highly accurate segmentation in one problem can fail if applied without modifications to another problem. Segmentation methods that were able to reach the generalization capacity of the human visual system have been pursued for the scientific community. In this thesis some contributions aimed at the improvement of the generalization capacity in segmentation systems are presented. Image classification processes can appear as a functional part in the segmentation mechanisms or can use the results of the segmentation to achieve their goals. In both cases, the classification problem in image processing becomes related also with the generalization capacity of the used classification method. The classifying processes studied here are generated, in an automatic form, from a set of training data. The generalist effectiveness of these trainings is a function not only of the quality of trainings, but also of the classifying nature. These tend to diminish their performance in relation to the growth of the structural dimension of the problem. The current contributions aim to minimize the curse of dimensionality problems and simultaneously to get a good generalization level in image classification. These systems show a temporal exponential growth with the proximity of optimum results. Some approaches towards reducing this problem are suggested. The classifier studied in this thesis is the SVM (Support Vector Machine). It is proposed as a component in the segmentation and in process of classification of images. The Zernike moments as numerical region descriptors are studied, since they enable structural dimension reduction in segmentation and classification. With regard to segmentation, the impracticality of achieving a generalist parameterization is shown. Then, a process is described that, having its origin in multiscale segmentation, attempts to achieve the better segmentation and consequently the better classification, using an exhaustive parameterization and using quantum computation. There are other proposed methods in this thesis that attempt to arrive at generalization in the segmentation and in the classification processes. They are formed by the conciliation among unsupervised neural networks (Pulse Coupled Neural Networks) and supervised classifiers (Support Vector Machine). With regard to the Pulse Coupled Neural Networks, components to increase the functional performance of the edge codification are added to its structure. All these processes bring some functional improvement, but the necessary computational effort to achieve it is huge. Thus, in this thesis two solutions to speed up some image processing methods are presented. One solution is constructed by using the particle diffraction phenomenon in circular apertures and its interferences. The other one uses quantum computation. In the quantum diffraction field, the possibility of describing the particle diffraction in circular apertures using wave function equations is proved. In this thesis the segmentation and the classification of leukocytes is the case study that was used to verify the behavior of the majority of these methods in natural images. O caso de aplicação estudado que serviu para avaliar, com imagens naturais, a maior parte dos processos, assenta na segmentação e na classificação visual de leucócitos humanos.
- Fall detection system for elderly people : a neural network approachPublication . Igrejas, Getúlio; Amaral, Joana S.; Rodrigues, Pedro JoãoIn this work a new approach for a fall detection system is proposed. The device integrates a 3-axis accelerometer and a 3-axis gyroscope to measure linear acceleration and angular velocities, respectively. Information from both sensors is used to characterize movements through selected features extracted from raw data. A classification system based on a Feedforward Backpropagation Neural Network is then trained, based on the extracted features. The performed tests present low false positives and low false negatives rates with good specificity and sensitivity values.
- Differentiation of production method and geographical origin of salmon based on the analysis of fatty acid compositionPublication . Amaral, Joana S.; Grazina, Liliana; Nunes, Maria; Mafra, Isabel; Rodrigues, Pedro João; Igrejas, Getúlio; Oliveira, BeatrizCurrently, aquaculture production supplies almost 50% of the global fish market, as a response to the increasing global demand for fish [1]. However, several consumers prefer wild over farmed fish, with the former generally attaining higher prices when the some species is considered. Therefore, there is the need to assure correct information, not only about the species, but also about the production method (farmed vs. wild) and the catch origin of fish. Salmon, a high-trophic - level carnivorous species with high economic value due to its popularity, is among the fish species that is frequently produced in aquoculture. Although the feed given to farm-raised salmon is designed to meet its nutritional requirements, it can present differences compared to the diet of wild salmon that con be reflected on the muscle composition of formed versus wild solmons. Therefore, in this work, the use of fatty acid composition combined with chemometrics was evaluated as a potential tool to authenticate salmon samples. In particular, the work aimed at identifying the geographical origin and production method (farmed vs. caught in the wild) of salmon.
- Avaliação da composição química e atividade antimicrobiana do óleo essencial de bagas de zimbro (Juniperus communis L.)Publication . Falcão, Soraia; Bacém, Isabel; Igrejas, Getúlio; Rodrigues, Pedro João; Vilas-Boas, Miguel; Amaral, Joana S.As bagas do zimbro (Juniperus communis L.) são usadas na gastronomia de diferentes países Europeus, sendo consideradas a única especiaria obtida de plantas da família Cupressaceae e um dos poucos exemplos de especiarias produzidas em regiões de clima temperado [1]. Em Trás-os-Montes, são tradicionalmente utilizadas como condimento em pratos de carne de caça, com o objetivo de lhes conferir um aroma e sabor particulares. A nível mundial, são ainda frequentemente utilizadas na aromatização de bebidas, tais como o gin e bebidas tradicionais. As bagas de zimbro estão também descritas como tendo atividade diurética, estomáquica e antisséptica, estando o óleo essencial de bagas de zimbro inscrito em diferentes farmacopeias. Neste trabalho, foram avaliadas 3 amostras de óleo essencial de bagas de zimbro, sendo uma obtida por extração em sistema de Clevenger a partir de bagas colhidas em Portugal (OE1) e duas amostras comerciais (OE2 e OE3). A análise foi realizada por cromatografia gasosa com deteção por espetrometria de massa (GC-MS), permitindo a identificação de um total de 97 compostos. Os três óleos essenciais estudados evidenciaram perfis químicos distintos: OE1 apresentou como compostos maioritários α-pineno (41,6%), β-pineno (27,6%) e limoneno (6,4%), OE2 apresentou α-pineno (31,1%), β-mirceno (16,3%) e sabineno (7,5%), enquanto que OE3 apresentou δ-cadineno (16,0%), α-pineno (12,2%) e sabineno (9,4%). O perfil químico distinto dos óleos essenciais foi ainda evidenciado pela análise de componentes principais (PCA), obtendo-se uma clara separação das amostras analisadas. Numa das amostras comerciais, foi detetada a presença de propaclor, um herbicida banido na União Europeia. Todos os óleos essenciais demonstraram ter atividade antimicrobiana relevante, uma vez que apresentaram atividade microbicida contra Candida albicans e pelo menos seis das dez bactérias testadas. Um dos óleos comerciais evidenciou um potencial antimicrobiano superior, inibindo o crescimento de todos os microrganismos testados (MIC entre 0,039 a 1,25%, v/v), o que poderá estar relacionado com o seu conteúdo superior em sesquiterpenos, particularmente em sesquiterpenos oxigenados.
- BEEHOPE: um projeto de conservação das subespécies nativas de abelha da Europa Ocidental (linhagem M) à escala EuropeiaPublication . Neves, Cátia J.; Vilas-Boas, Miguel; Rodrigues, Pedro João; Ventura, Paulo J.C.; Legout, Hélène; Douarre, Vincent; Houte, Sylvie; Odoux, Jean F.; Estonba, Andone; Miguel, Irati; Montes, Iratxe; Sime-Ngando, Télesphore; Dealbac, Frédéric; Labat, Jean-Charles; Champin, Luc; Colombet, Jonathan; Guyot, Samuel; Mallet, Noel; Grenier, Claude; Biron, David G.; Garnery, Lionel; Pinto, M. AliceA abelha melífera, Apis mellifera L., é um organismo extremamente importante em termos económicos, agrícolas e ambientais pois presta um serviço ecossistémico essencial, como é o caso da polinização. Porém, um número crescente de factores tem ameaçado este organismo chave, incluindo a introdução de novos parasitas e predadores, a perda e fragmentação de habitat, a má nutrição, as alterações climáticas, os agroquímicos e a perda de diversidade genética. Em adição ao declínio mundial das populações de abelha melífera, a distribuição das subespécies nativas da Europa tem sido crescentemente ameaçada pelo comércio de abelhas de subespécies exóticas e até de linhas genéticas artificiais (e.g. buckfast). O comércio de abelhas tem conduzido não só ao estabelecimento de colónias inadaptadas e mantidas artificialmente, como também à introdução dos seus parasitas, com as consequências nefastas que daí advém. Vários estudos genéticos conduzidos na Europa têm revelado que muitas populações nativas de abelha melífera estão adaptadas ao clima e flora local. Essas populações são interessantes para serem estudadas e preservadas num contexto de uma apicultura sustentável. O projeto BEEHOPE, financiado pela BiodivERsA ERA-Net, pretende estabelecer, ao longo de um gradiente Norte/Sul, diversos apiários para a conservação do fundo genético das populações nativas de abelha melífera da Europa Ocidental. Estes apiários de conservação terão como missão: (i) servir de base à caracterização da diversidade genética e eco-etológica das abelhas da linhagem da Europa Ocidental (M), (ii) preservar a diversidade genética dessas populações, (iii) constituir uma reserva de diversidade para a indústria apícola e apicultores, (iv) servir para estudar o impacto da abelha domesticada na manutenção da diversidade florística local, e (v) servir de base à utilização da abelha como um bio-coletor e como bio-indicador da qualidade ambiental. Nesta comunicação o projeto BEEHOPE será apresentado, dando-se especial enfase à componente que está a ser desenvolvida em Portugal.
- Fall detection systems to be used by elderly peoplePublication . Igrejas, Getúlio; Amaral, Joana S.; Rodrigues, Pedro JoãoStatistics show that, each year, falls affect tens of millions of elderly people throughout the world. Falls are the leading cause of injury deaths and injury-related hospitalization among people over 65 years old. A system able to automatically detect falls could be an important tool from a social point of view, as it would contribute to the prompt assistance of these emergency cases. Currently, many researchers are interested in the development of fall detection systems. This chapter presents several approaches suggested so far, with special attention to the different strategies and technologies applied. Other sen- sor technologies that could be applied to this field are also referred. Additionally, a new fall detection system based on a machine learning paradigm, using neural networks, is suggested. The system was trained using fall and non-fall examples. Although the test set has included some particular examples, problematic for detection of the correspondent motion, the obtained results present good specificity (88.9%) and sensitivity (93.9%) rates.