Navegando por Autor "Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da"

Agora exibindo 1 - 9 de 9

Caixa comportamental aprimorada para análise de tarefas de discriminação tátil em roedores
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-03-10) Silva, José Wanderson Oliveira; Gonçalves, Luiz Marcos Garcia; https://orcid.org/0000-0002-7735-5630; http://lattes.cnpq.br/1562357566810393; https://orcid.org/0000-0003-1277-3679; http://lattes.cnpq.br/2163329271956864; Souza, Anderson Abner de Santana; Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da; http://lattes.cnpq.br/2346181034036586; Silva, Bruno Marques Ferreira da; Melo, Júlio César Paulino de
Entre os trabalhos de pesquisa realizados com roedores na área de Neurociência, destacam-se os estudos comportamentais. Para a realização desses estudos, são geralmente usadas plataformas fechadas e controladas nas quais o roedor é inserido, sendo elaboradas tarefas, dependendo do estudo, devendo o mesmo realizá-las. Para estudar o aprendizado de comportamentos a partir de discriminação tátil, por exemplo, as tarefas geralmente vêm acompanhadas de uma recompensa normalmente seguindo o modelo de aprendizado por reforço. Essas plataformas são normalmente conhecidas como caixas comportamentais. Na presente proposta, temos como objetivo melhorar as metodologias e técnicas usadas nesta área de pesquisa, desenvolvendo novas técnologias para este tipo de estudo, incluindo automatização de alguns procedimentos com a caixa comportamental voltados para as tarefas de discriminação tátil. Fizemos alguns testes iniciais de uma caixa comportamental, usando um modelo computacional de simulação física, a partir dos quais desenhamos uma nova estrutura para a plataforma, com os espaços e materiais melhor elaborados, e utilizando apenas componentes que podem ser comprados no mercado ou desenvolvidos facilmente. Nossa hipótese demonstrada é que esta nova estruturação para a caixa comportamental melhora o estudo de modelos relativos ao sistema sensoriomotor de maneira mais refinada. Por exemplo, a plataforma pensada possibilita o controle com mais precisão da abertura das barras de discriminação, que atualmente não é feito de modo satisfatório. O modelo final permite também desenhar experimentos mais complexos de tomada de decisões utilizando o sistema de câmeras e sensores, permitindo uma melhor avaliação do desempenho dos roedores. Isso inclui melhorias na determinação da quantidade de acertos nas tarefas realizadas nos estudos em questão. Logo, como contribuição prática principal, acreditamos que o presente estudo proporciona que laboratórios que trabalham com este tipo de pesquisa possam desfrutar de uma ferramenta de baixo custo e com facilidade de desenvolvimento. Todo o material e documentos desenvolvidos estão disponibilizados em uma plataforma colaborativa multiusuário.
Dispositivos internos para coleta automática de dados de material particulado no ar com aplicação na prevenção e mitigação de Covid-19 e outras endemias de síndrome respiratória aguda grave
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-26) Bezerra, Arthur Andrade; Gonçalves, Luiz Marcos Garcia; Santos, Davi Henrique dos; http://lattes.cnpq.br/5492310878477548; https://orcid.org/0000-0002-7735-5630; http://lattes.cnpq.br/1562357566810393; https://orcid.org/0000-0003-0434-7901; http://lattes.cnpq.br/8142543183045280; Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da; Melo, Júlio César Paulino de
Este trabalho propõe o desenvolvimento, calibração e validação de um dispositivo capaz de capturar ativamente dados relacionados à aferição de qualidade do ar para uma futura prevenção e comparação com índices de dados pandêmicos/endêmicos por localização utilizando sensores PM2.5, temperatura e umidade, juntamente com um microcontrolador capaz de enviar todas as informações necessárias para um banco de dados. Por ser um projeto que necessita de grande escala para que seja possível capturar índices de qualidade do ar na maior quantidade de pontos possível visando obter dados com uma granularidade muito alta, o desenvolvimento está sendo pensado sempre visualizando o custo-benefício dos componentes utilizados para que seja possível replicar, e também o desenvolvimento faz parte de um projeto maior, que deverá disponibilizar à comunidade uma plataforma completa, capaz de fornecer dados de qualidade do ar em tempo real.
Os dispositivos móveis no processamento de robôs de baixo custo
(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN), 2012) Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da; Aroca, Rafael Vidal; Burlamaqui, Aquiles Medeiros Filgueira; Gonçalves, Luiz Marcos Garcia
Tendo em vista a evolução da robótica, aquilo que ela representa no cenário mundial e as dificuldades enfrentadas pelo Brasil para seguir o desenvolvimento dessa área de pesquisa, principalmente com relação aos preços inacessíveis de kits de robótica à realidade brasileira, torna-se interessante desenvolver robôs de baixo custo. E ainda, levando em consideração o avanço dos dispositivos móveis em um contexto mundial, desenvolveu-se um sistema robótico de baixo custo que pode ser programado e controlado por qualquer dispositivo móvel que emita sons, utilizando seus componentes e seu processamento para uma determinada operação
ELSA - Expanded Latent Space Autoencoder Architecture for Feature Extraction: a case study application to Covid-19 time series forecasting
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-20) Oliveira, Emerson Vilar de; Gonçalves, Luiz Marcos Garcia; https://orcid.org/0000-0002-7735-5630; http://lattes.cnpq.br/1562357566810393; http://lattes.cnpq.br/8790940901329225; Oliveira, Luiz Affonso Henderson Guedes de; https://orcid.org/0000-0003-2690-1563; http://lattes.cnpq.br/7987212907837941; Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da; Santos, Davi Henrique dos; Aroca, Rafael Vidal
A pandemia global de SARS-CoV-2 levou governos, instituições e pesquisadores a avaliar seu impacto e a desenvolver estratégias baseadas em indicadores gerais para alcançar as previsões mais precisas possíveis. Embora os modelos epidemiológicos tenham sido amplamente utilizados, eles frequentemente geravam previsões incertas devido a dados insuficientes ou ausentes. Além das limitações de dados, diversos modelos de aprendizado de máquina, como florestas aleatórias, regressão por vetores de suporte, LSTM, autoencoders e modelos tradicionais de séries temporais, como Prophet e ARIMA, foram empregados, resultando em desempenhos impressionantes, mas com algumas limitações. Alguns desses métodos enfrentam dificuldades de precisão ao lidar com entradas multivariadas, o que é crucial para problemas como a previsão de séries temporais em pandemias, que exigem previsões de curto e longo prazo. Em resposta a esse desafio, propomos uma abordagem inovadora para a previsão de séries temporais que utiliza uma estrutura de autoencoder empilhado. Nosso modelo utiliza n autoencoders internos para processar as entradas e gerar diferentes espaços latentes para essas respectivas entradas. Em seguida, esses diferentes espaços latentes são concatenados e o espaço latente expandido é obtido. Conduzimos um experimento usando um conjunto de series previamente publicados sobre casos de COVID-19, mortes, temperatura, umidade e índice de qualidade do ar (IQAr) na cidade de São Paulo, Brasil. Esse experimento avaliou a adequação do nosso modelo para previsões de curto, médio e longo prazo. Além disso, comparamos diretamente nosso modelo proposto com dois trabalhos existentes na literatura que já passaram pelo escrutínio de especialistas. A primeira comparação posiciona nosso modelo entre aqueles que utilizam uma rede para extração de características e outra para prever tendências da pandemia. A segunda comparação destaca a eficácia do nosso modelo na previsão de múltiplas séries de indicadores pandêmicos. Os resultados sugerem que o modelo proposto possui fortes capacidades tanto na extração de características quanto na previsão de múltiplas séries, oferecendo melhorias em relação aos dois trabalhos comparados. Finalmente, o modelo demonstra uma precisão promissora em previsões e versatilidade em conjuntos de dados de diferentes tamanhos, tornando-se uma opção destacada para tarefas de previsão de séries temporais.
Ferramentas de software para caixa de estudo comportamental de roedores em tarefas de discriminação tátil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-04-12) Lima, Renan Araújo de; Gonçalves, Luiz Marcos Garcia; https://orcid.org/0000-0002-7735-5630; http://lattes.cnpq.br/1562357566810393; http://lattes.cnpq.br/7473821824824549; Kimura Júnior, Almir; Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da
Na área de Neurociências, a linha de Neurofisiologia de Comportamentos Sociais em Roedores tem como um de seus objetivos investigar modelos eletrofisiológicos correlatos dos comportamentos sociais em roedores. Exemplos de estudos nesta linha incluem a investigação de disfunções de processamento neural e plasticidade sináptica em modelos animais de autismo e alterações de plasticidade sináptica em modelos animais de epilepsia. Para realizar esses e vários outros tipos de estudo, normalmente, são utilizados equipamentos sofisticados (e caros). A maioria das plataformas existentes são de marcas proprietárias, sendo verdadeiras caixas pretas no sentido de não possibilitar qualquer mudança no seu hardware e software. Ainda, muitas plataformas são antigas, estando obsoletas, e com tecnologia ultrapassada, tornando-se proeminente a necessidade de melhoria nesses equipamentos para auxílio à pesquisa, buscando-se alternativas com custo mais barato, de construção aberta, e usando componentes mais atuais. Com esse intuito, neste trabalho propomos melhorias nas ferramentas de software responsáveis pela aquisição de dados e pelo controle das operações necessárias nos experimentos, usando como baseline um novo modelo de caixa comportamental, proposto também pelo nosso grupo. Especificamente, contribuímos em três frentes. Na primeira, desenvolvemos software visando automação de caixa comportamental desenvolvida para tarefas de discriminação tátil, que, em sua nova versão, usa o microcontrolador Arduino. Ainda, desenvolvemos a parte de software do sistema supervisório, em Python, que é responsável pela comunicação com o Arduino, para a visualização e definição das tarefas a serem realizadas na caixa comportamental. Por fim, desenvolvemos algumas rotinas básicas de visão computacional para localização do roedor dentro do aparato comportamental, indicando sua posição e orientação. Os desenvolvimentos deste trabalho colaboram para que a caixa comportamental possa ser automatizada, diminuindo a interação manual com o experimentador, contribuindo assim para melhorar o processo de estudo de discriminação tátil em roedores.
Holographic projection with deep learning for microparticles detection from water samples
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-02-05) Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da; Gonçalves, Luiz Marcos Garcia; Distante, Cosimo; ; ; http://lattes.cnpq.br/1562357566810393; ; http://lattes.cnpq.br/2346181034036586; Clua, Esteban Walter Gonzalez; ; http://lattes.cnpq.br/4791589931798048; Alsina, Pablo Javier; ; http://lattes.cnpq.br/3653597363789712
Esta tese propõe um sistema holográfico completo para ser aplicado em pesquisa científica e em monitoramento, que é capaz de detectar micropartículas a partir da projeção holográfica de amostras de água, utilizando uma abordagem de deep learning. O sistema proposto nesta tese utiliza técnicas de holografia digital para adquirir hologramas dessas partículas (um dispositivo foi construído para isso), reconstruí-las numericamente obtendo informações de fase e intensidade, e classificá-las usando modelos de aprendizado de máquina. Além disso, desenvolvemos um aplicativo na web capaz de realizar todas as etapas da reconstrução do holograma e do processo de classificação uitlizando-se dos modelos treinados, que também está disponível. A necessidade de estudos sobre partículas que são invisíveis a olho nu e que podem ser perigosas para a saúde dos seres vivos é um tema cada vez mais importante de pesquisa e há muitas preocupações a respeito. Um exemplo são os diversos tipos de microplásticos encontrados em grande escala em diferentes partes do planeta, até mesmo dentro do corpo humano. Outra partícula que pode ajudar a identificar microplásticos e que pode ser usada para calcular bioindicadores de qualidade da água são as diatomáceas. A detecção de microplásticos e diatomáceas está sujeita a estudos difíceis devido ao seu tamanho, na ordem do micrômetro.
Micro-Brosh: micro-veículo aéreo autônomo com baixo risco de operação
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-04) Lucena, Alysson Nascimento de; Gonçalves, Luiz Marcos Garcia; https://orcid.org/0000-0002-7735-5630; http://lattes.cnpq.br/1562357566810393; http://lattes.cnpq.br/4552018111128281; Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da; http://lattes.cnpq.br/2346181034036586; Silva, Bruno Marques Ferreira da; Alsina, Pablo Javier; Rosa, Paulo Fernando Ferreira; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silverio
O risco envolvendo o uso de Veículos Aéreos não Tripulados tem crescido diretamente com a sua popularização. É uma preocupação mundial das agências reguladoras diminuir esses riscos. No Brasil, a Agência Nacional de Aviação Civil dispensa a maioria das exigências para esse tipo de veículo com até 0,250 kg. Nessa perspectiva, o presente estudo tem como objetivo propor o projeto e o desenvolvimento de um Micro-UAV denominado Micro-BROSH (Basic Risk Operation Self Handled), modelo asa voadora, com capacidade de pilotagem remota ou autônoma de baixo risco de colisão para pessoas e instalações. Com uma envergadura máxima de 0,30 m e peso final de 0,160 kg, o UAV Micro-BROSH tem como principal característica a operação fácil e segura, podendo ser lançado manualmente e com a realização do pouso em capo gramado, sem causar danos à aeronave. A introdução do projeto arquitetônico proposto, com análises aerodinâmica e de desempenho, demonstra parâmetros como sustentação, empuxo, arrasto, velocidade de estol e tempo de voo. Durante os testes, o protótipo demonstrou ser superior a quase todos os outros veículos desse tipo estudados na literatura, menos um que possui características de tamanho e tempo de voo similares, porém, com peso e tamanho maiores que o Micro-BROSH. Ao todo, o estudo permitiu a construção e a análise mais detalhada de seis protótipos, resultando no modelo final validado a partir de testes de voo e de bancada. Com resultado, o estudo aponta que, além das vantagens de segurança, outro aspecto importante é que os custos associados com a construção e a manutenção do Micro-BROSH ficam abaixo de US$ 500,00, um valor considerado baixo em relação aos veículos pesquisados.
A set of independent variables for time series regression tasks of pandemic scenarios based on Covid-19
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-10) Aragão, Dunfrey Pires; Gonçalves, Luiz Marcos Garcia; Distante, Cosimo; https://orcid.org/0000-0002-7735-5630; http://lattes.cnpq.br/1562357566810393; https://orcid.org/0000-0002-2401-6985; http://lattes.cnpq.br/0931705327475869; Mondini, Adriano; Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da; http://lattes.cnpq.br/2346181034036586; Santos, Davi Henrique dos; Nascimento, Tiago Pereira do
Elaboramos investigações sobre uma ampla gama de variáveis que abrangem fatores, intervenções governamentais e eventos, com potenciais implicações na dinâmica de disseminação do SARS-CoV-2, seja positiva ou negativamente, com base na tendência de casos e mortes, que podem ser utilizadas como recursos na redução de erros em tarefas de regressão em contextos pandêmicos como o COVID-19. O estudo emprega uma estrutura de aprendizado de máquina para discernir características e parâmetros pertinentes que são fundamentais para elucidar a intrincada relação entre a incidência de COVID19 e as taxas de mortalidade em diversas resoluções espaciais e temporais. A estratégia envolve a realização de um levantamento sistemático de características para coleta e limpeza de dados, agrupamento, redução da dimensionalidade dos dados, aplicação de técnicas de aprendizado de máquina com suporte de modelos como ARIMA sazonal e LSTM, e avaliação da generalização do modelo por meio de análise de componentes e redes. A utilização de um conjunto específico de variáveis independentes para prever as mortes por COVID-19 pode melhorar a precisão, reduzir o desvio padrão dos valores reais e evitar a subespecificação do problema. As principais contribuições deste trabalho envolvem uma investigação abrangente dos fatores causais e potenciais inter-relações entre fenômenos, intervenções governamentais e eventos que influenciam a dinâmica de propagação do vírus em locais urbanos, abrangendo cidades e países. Ao fornecer recursos complementares, esta investigação oferece um apoio valioso aos órgãos governamentais e entidades autorizadas na navegação nos processos de tomada de decisão em meio a potenciais cenários de pandemia, como a crise da COVID-19, que, embora ainda presente, tem uma taxa de mortalidade mais baixa. Nossas descobertas não apenas oferecem insights sobre possíveis preditores da transmissão da COVID-19, mas também fornecem uma estrutura estruturada para aumentar a eficácia dos modelos de regressão de séries temporais no complexo cenário de cenários pandêmicos.
Sistema mecatrônico de tempo real para monitoramento da qualidade da água embarcado em veleiro robótico autônomo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-10-08) Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da; Gonçalves, Luiz Marcos Garcia; Aroca, Rafael Vidal; ; http://lattes.cnpq.br/9262228584082064; ; http://lattes.cnpq.br/1562357566810393; ; http://lattes.cnpq.br/2346181034036586; Silva, João Moreno Vilas Boas de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/8722766030280997; Alsina, Pablo Javier; ; http://lattes.cnpq.br/3653597363789712
Propomos um sistema mecatrônico completo para monitoramento da qualidade da água em rios, lagoas (e represas) e no mar, capaz de realizar a coleta, processamento e apresentação dos dados na web, em tempo real, com o intuito de facilitar a sua análise, de forma rápida e precisa pelas comunidades interessadas. A título de aplicação, o sistema está sendo embarcado em um veleiro robótico autônomo, que será a plataforma responsável por coletar os dados em vários pontos pré-definidos em um sistema de planejamento de navegação. Este projeto une as vantagens da autonomia de um veleiro robótico com a necessidade de monitoramento rápido e preciso da qualidade da água. Introduzimos a arquitetura de hardware e software de um sistema de monitoramento genérico que dá suporte a diferente aplicações, focando sua utilização em um veleiro robótico autônomo não tripulado, facilitando o desenvolvimento de pesquisas nessa área.

SIGAA

Navegando por Autor "Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da"