Teses e Dissertações (BDTD USP - IFSC)
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Item Análise e classificação de formas biológicas(2014-11-28) Arantes, Renata Antônia TadeuEste trabalho representa um estudo pertencente a área de visão computacional, mais especificamente a morfologia biológica e evolução. A análise de formas é fundamental para a solução de muitos problemas relacionados a visão, cujas técnicas de visão computacional podem ser aplicadas em estudos sobre evolução relacionados a biologia. Neste trabalho prestamos uma atenção especial a complexidade do método de análise de formas, introduzindo uma nova e simples característica (a curvatura digital) para ser representadas por marcos anatômicos (\"landmarks\"). É importante observar que este tipo de representação é amplamente aplicado em problemas relacionados à área de morfologia biológica. O trabalho também está direcionado a extração e seleção de características (features) mais informativas obtidas de dados de landmarks, analisando vantagens e desvantagens de sua aplicação. As melhores features morfológicas extraídas serão usadas como ferramentas para classificar as amostras de roedores Thrichomys apereoides da familia Echimydae e obter esquemas hierárquicos (taxonomias) das espécimes e comparar com taxonomias tradicionais. A distribuição geográfica das amostras é também levada em consideração e é observado que existe um bom acordo entre tal distribuição e os grupos obtidos pela análise discriminante considerando as propriedades morfológicas das amostras. Os principais resultados deste trabalho é que a verificação ao menos para os tipos de dados e problemas considerados, um simples método como a curvatura digital pode conduzir para melhores resultados do que aqueles obtidos pelos tradicionaisItem Evolução do relacionamento entre dinâmica e topologia em redes neuronais: uma abordagem computacional(2014-02-04) Jaques, Osvaldo VargasEsta tese aborda o interrelacionamento entre morfologia, topologia e dinâmica de ativação em redes neuronais morfologicamente realistas, construídas com neurônios da base pública Neuromorpho. Foi desenvolvido um arcabouço computacional capaz de simular a dinâmica de ativação neuronal (através do modelo integra-e-dispara) ao longo do desenvolvimento da conexão das redes tridimensionais respectivas. Tal arcabouço permitiu investigar como aspectos da dinâmica de ativação variam ao longo das épocas de desenvolvimento das redes, incluindo antes, durante e depois da percolação. Em particular, calcularam-se correlações de Pearson entre várias medidas dinâmicas e topológicas ao longo das épocas de evolução, de forma a se quantificar de maneira objetiva os possíveis relacionamentos entre a ativação neuronal e a topologia das redes. Foram considerados três tipos de neurônios piramidais: occipitais e pré-frontais de humanos e células piramidais de macado (macaco Rhesus). Os dois primeiros tipos foram verificados (através de histogramas de médias e análise por componentes principais) possuírem características morfológicas semelhantes, enquanto o grupo de células piramidais do macaco apresentaram substancial diferenciação. Vários resultados foram obtidos respectivamente às correlações entre medidas dinâmicas e topológicas. Em particular, verificou- se que os graus médios de entrada e saída das redes estão significativamente correlacionados com as taxas médias de ativação, convergindo rapidamente após a formação do componente fraco. A correlação do grau de entrada mostrou-se mais elevada do que a obtida para o grau de saída. Além disto, a correlação entre o grau de entrada e a taxa média de disparos tendeu a diminuir ao longo das épocas finais das simulações. Verificou-se também como os perfis de evolução de várias correlações entre dinâmica e topologia implicam na diferenciação dos tipos neuronais considerados.