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Classificação de padrões de mastigação de ruminantes utilizando aprendizagem de máquina

In this work, a system to automate the classification of chewing patterns of ruminants is developed. Pattern classification of ingestive behavior in grazing animals has extreme importance in studies related to animal nutrition, growing and health. The proposal is based on data collected by optical f...

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Autor principal: Pegorini, Vinicius
Formato: Dissertação
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2016
Assuntos:
Redes neurais artificiais
Aprendizado do computador
Inteligência artificial
Artificial neural network
Machine learning
Artificial intelligence
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1508
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spelling riut-1-15082016-02-05T05:01:05Z Classificação de padrões de mastigação de ruminantes utilizando aprendizagem de máquina Pegorini, Vinicius Cardoso, Rafael Ribeiro, Richardson Redes neurais artificiais Aprendizado do computador Inteligência artificial Artificial neural network Machine learning Artificial intelligence In this work, a system to automate the classification of chewing patterns of ruminants is developed. Pattern classification of ingestive behavior in grazing animals has extreme importance in studies related to animal nutrition, growing and health. The proposal is based on data collected by optical fiber Bragg grating sensors (FBG). The collected data are processed by machine learning techniques. The FBG sensors measure the biomechanical strain during jaw movements. In vitro tests were performed based on a cadaveric mandible of a goat and in vivo tests were performed by monitoring the food intake process of a steer. For the pattern classification a classic model of decision tree and artificial neural network were used. Experimental results show that the proposed approaches for pattern classification have been capable to differentiate the materials and events involved in the chewing process. Experimental results show that it is possible to classify different forage and events involved in the ingestive behaviour of ruminants, that contributes to improving the current methodology for monitoring the animal consumption efficiency. Este trabalho apresenta um estudo sobre a aplicação de técnicas de aprendizagem de máquina na análise do processo ingestivo de ruminantes, contemplando as etapas de preparação e classificação dos dados. O estudo desenvolvido resultou no desenvolvimento de um sistema utilizado para classificar de maneira automatizada diferentes eventos realizados por ruminantes durante a ingestão de alimentos e também alimentos consumidos pelos animais. Classificar padrões no comportamento ingestivo de ruminantes serve como base para estudos relacionados à nutrição animal bem como a identificação de dados relacionados a saúde animal. Neste trabalho, o conhecimento é obtido por meio da classificação de padrões usando redes neurais artificiais e árvores de decisão. Os dados foram coletados usando sensores a fibra ótica baseados em redes de Bragg (FBG), fixados na mandíbula do animal sob estudo. Foram realizados ensaios in vitro, com base em uma mandíbula cadavérica de um caprino, bem como ensaios in vivo para análise do processo mastigatório de um bovino da espécie Bos taurus. Diferentes tipos de materiais e plantas forrageiras foram usados para medir forças biomecânicas envolvidas no processo de mastigação do alimento. Os dados obtidos nos ensaios são pré-processados e utilizados para o treinamento dos algoritmos de aprendizagem de máquina. Resultados experimentais mostram que é possível classificar diferentes forrageiras e eventos envolvidos no processo ingestivo de ruminantes, contribuindo para melhoria da eficiência da atual metodologia de avaliação de consumo animal. 2016-02-04T16:28:11Z 2016-02-04T16:28:11Z 2015-08-20 masterThesis PEGORINI, Vinicius. Classificação de padrões de mastigação de ruminantes utilizando aprendizagem de máquina. 2015. 119 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2015. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1508 por application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
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Pegorini, Vinicius
Classificação de padrões de mastigação de ruminantes utilizando aprendizagem de máquina
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