Universidade de São Paulo
Escola Superior de Agricultura “Luis de Queiros”
Métodos Instrumentais de Análise Física
do Ambiente
“Inteligência Artificial: Redes Neurais Artificiais e
Lógica Fuzzy, ferramentas de precisão”
Bacharel em Física Valéria C. Rodrigues
Projeto de Pesquisa
“ Visão Eletrônica: avaliação do comportamento
bioclimático de animais de produção por meio de
análise de imagens utilizando redes neurais:zootecnia de
precisão”.
Orientador: Prof. Dr. Iran José Oliveira da Silva
Introdução: Proposta de Dissertação
Aplicação de sistemas inteligentes de aquisição e processamento
de dados à zootecnia afim de caracterizar situações de conforto à
estresse. Aplicação de:
•Softwares de análise e processamento de imagens de animais de
produção confinados (aves, bovinos e suínos)
•Caracterização via redes neurais artificiais (RNA)
•Linguagem Fuzzy
Metodologia e equipamentos (ilustração):
Banco de Dados NUPEA
Computador com alto poder de
processamento,software, RNA e Lógica Fuzzy
O que são Redes Neurais Artificiais ?
São sistemas de processamento de dados, baseados no principio de
funcionamento do cérebro humano !
Assim como nós, as RNAs precisam de treinamento e aprendizado.
1943: McCULLOUGH e PITTS
Fonte: Yoshida (1996)
Como são as Redes Neurais Artificiais ?
Uma RNA funciona da seguinte forma:
X
Interdependências entre variáveis
Y
Z
Resultados
Σ
Ғ( X, Y, Z,...)
K
W
Estratégias
Matrizes
Q
Variáveis
Variáveis
correlacionadas
Tomadas de
decisão
Lógica Fuzzy
Arquitetura de uma RNA:
Fonte: Yoshida (1996)
Mas o que é Logica Fuzzy ?
Lógica Clássica
≠
Lógica Fuzzy
Aristóteles, Filósofo Grego
1965: Dr. Loft A. Zadeh
(384 - 322 a.C.)
Universidade da Califórnia
Sistema bivalente
SIM
Pequeno
NÃO
Grande
Sistema lingüísticos
Muito grande
.
.
.
Exemplo prático:
Hipótese: Conforto térmico depende diretamente de temperatura
(T) e umidade relativa do ar (UR).
Tese: Um função matemática para Conforto térmico pode ser dada
como o produto entre T e UR.
Ғ (T, UR) = € . T . UR
Ғmáx = 2450
1
Ғmín = 125
0
€ = const. de proporcionalidade [1/°C]
T(°C)
Microclima máx
35
mín
5
UR(%)
70
25
Normalização!
Exemplo prático:
Limites (0,1)
Combinações
T
Desconforto
Médio
Conforto
Ғ(T, UR)
Σ
Conforto
UR
Graus de pertinência (LF)
1
0
D
MC
C
Software:
Ambiente de programação MATLAB
Aplicações:
• BOVESPA (Bolsa de Valores de São Paulo)
• Motores de Espaçonaves–NASA (controle de aquecimento)
• Radares de velocidades (reconhecimento de placas de automóveis)
• Diagnóstico Médicos via Banco de Dados
• Supervisão de linhas de produção (controle de número, peso, etc)
• Controle de sistemas Caóticos - Física Quântica, eletricidade
(probabilidades)
• Robôs ( NASA-via Marte, reconhecimento espacial)
•»
Refêrencias Bibliográficas:
Yoshida, Keila M. - Redes Neurais e suas aplicações em Inteligência
Artificial. Trabalho de graduação de 1996
Freeman, James A./Skapura, David M., Neural Networks - Algorithms,
Aplications and Programming Techniques. Loral Space Information
Systems and Adjunct Faculty, School of Natural and Applied Sciences
University of Houston at Clear Lake.