Potencial do método unidade de medida inercial na detecção de bocados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rossetto, Jusiane
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/197725
Resumo: Para ampliar os conhecimentos relacionados a avaliação do comportamento ingestivo em pastejo, foram realizados dois estudos. O primeiro estudo com o objetivo de desenvolver um algoritmo de código aberto que permite detectar bocados no domínio do tempo utilizando unidade de medida inercial (IMU) de um celular. Foram testados os sinais da taxa de rotação ao longo dos eixos y e x (Ry e Rx, respectivamente) e aceleração do usuário ao longo dos eixos y e x (Uy e Ux, respectivamente). Os principais parâmetros que foram considerados foram o valor mínimo de cada pico (h) e o intervalo mínimo entre dois picos (d) fixado em 0,4 segundo. A partir do conjunto de dados de calibração, a porcentagem de bocados corretamente detectadas quando comparado ao observado foi maior para a taxa de rotação ao longo do eixo y com h = 0,2 e h = 0,3 rad. s-1 (82 e 85%) em relação aos outros sinais (Rx, Uy e Ux). Após a validação do algoritmo, não houveram diferenças entre os valores de h para a percentagem de bocados corretamente detectados e a taxa de falsos positivos. Houveram diferenças para a taxa de falso negativo, onde h = 0,2 obteve a menor taxa (2.88%). A taxa rotação do eixo y obteve os melhores resultados para detecção dos bocados com uma acurácia entre 76.48 e 91.1%. No segundo estudo, o objetivo foi avaliar se diferentes estruturas do pasto podem influenciar na qualidade de detecção dos bocados pelos métodos IMU e IGER (Registrador de comportamento IGER). O experimento foi conduzido na Estação Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil, em maio de 2018. Os tratamentos consistiram de diferentes alturas do pasto pré-pastejo: 20, 40 e 60 cm de altura em pastagem de Urochloa brizantha cv Marandu. As diferentes alturas de entrada influenciaram de forma linear e negativa a qualidade de detecção dos bocados. Não houve relação entre a altura do pico (taxa de rotação ao longo do eixo y) e a massa dos bocados, no entanto, a altura do pico diminuiu com o aumento da altura do dossel. Quando comparados os métodos de detecção de bocados o método IMU foi superior ao IGER nos tratamentos de 20 e 60 cm, não havendo diferenças no tratamento de 40 cm. O tratamento com 60 cm de altura do dossel foi menos acurado na detecção dos bocados nos dois métodos de detecção aplicados. Portanto, a estrutura da pastagem influencia a qualidade de detecção dos bocados. O método IMU mostrou-se eficaz na detecção de bocados em experimentos de pastejo.
id URGS_9d53f3372faea2686ba9571db9316160
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/197725
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Rossetto, JusianeCarvalho, Paulo Cesar de Faccio2019-08-09T02:30:52Z2019http://hdl.handle.net/10183/197725001096813Para ampliar os conhecimentos relacionados a avaliação do comportamento ingestivo em pastejo, foram realizados dois estudos. O primeiro estudo com o objetivo de desenvolver um algoritmo de código aberto que permite detectar bocados no domínio do tempo utilizando unidade de medida inercial (IMU) de um celular. Foram testados os sinais da taxa de rotação ao longo dos eixos y e x (Ry e Rx, respectivamente) e aceleração do usuário ao longo dos eixos y e x (Uy e Ux, respectivamente). Os principais parâmetros que foram considerados foram o valor mínimo de cada pico (h) e o intervalo mínimo entre dois picos (d) fixado em 0,4 segundo. A partir do conjunto de dados de calibração, a porcentagem de bocados corretamente detectadas quando comparado ao observado foi maior para a taxa de rotação ao longo do eixo y com h = 0,2 e h = 0,3 rad. s-1 (82 e 85%) em relação aos outros sinais (Rx, Uy e Ux). Após a validação do algoritmo, não houveram diferenças entre os valores de h para a percentagem de bocados corretamente detectados e a taxa de falsos positivos. Houveram diferenças para a taxa de falso negativo, onde h = 0,2 obteve a menor taxa (2.88%). A taxa rotação do eixo y obteve os melhores resultados para detecção dos bocados com uma acurácia entre 76.48 e 91.1%. No segundo estudo, o objetivo foi avaliar se diferentes estruturas do pasto podem influenciar na qualidade de detecção dos bocados pelos métodos IMU e IGER (Registrador de comportamento IGER). O experimento foi conduzido na Estação Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil, em maio de 2018. Os tratamentos consistiram de diferentes alturas do pasto pré-pastejo: 20, 40 e 60 cm de altura em pastagem de Urochloa brizantha cv Marandu. As diferentes alturas de entrada influenciaram de forma linear e negativa a qualidade de detecção dos bocados. Não houve relação entre a altura do pico (taxa de rotação ao longo do eixo y) e a massa dos bocados, no entanto, a altura do pico diminuiu com o aumento da altura do dossel. Quando comparados os métodos de detecção de bocados o método IMU foi superior ao IGER nos tratamentos de 20 e 60 cm, não havendo diferenças no tratamento de 40 cm. O tratamento com 60 cm de altura do dossel foi menos acurado na detecção dos bocados nos dois métodos de detecção aplicados. Portanto, a estrutura da pastagem influencia a qualidade de detecção dos bocados. O método IMU mostrou-se eficaz na detecção de bocados em experimentos de pastejo.To improve our knowledge on the evaluation of ingestive behavior two studies was performed. The first one with the objective to develop an open-source algorithm that allows to detect bites in the time domain using the inertial measurement unit (IMU) of a smartphone. The signals of the rotation rate along the y and x axis (Ry and Rx, respectively) and user acceleration along the y and x axis (Uy and Ux, respectively) were tested. The main parameters that were considered are the minimum value of each peak (h) and the minimum interval between two peaks (d) fixed in 0.4 second. From the calibration data set, the percentage of bites correctly detected when compared to observed was higher for the rate of rotation along the y-axis with h = 0.2 and h = 0.3 rad. s-1 (82 and 85%) in relation to the other signals (Rx, Uy and Ux). After the validation of the algorithm, there were no differences between the values of h for the percentage of correctly detected bits and the false positive rate. There were differences for the false negative rate, where h = 0.2 obtained the lowest rate (2.88%). The y-axis rotation rate obtained the best results for detecting bits with an accuracy between 76.48 and 91.1%. In the second study the objective was to evaluate if different pasture structures can influence the quality of detection of the bites by IMU and IGER (IGER Behavior Register) methods. The experiment was conducted at the Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, Brazil, in May 2018. Treatments consisted of different pre grazing intended sward heights (20, 40 and 60 cm) of Urochloa brizantha cv Marandu pasture. The different sward height influenced in a linear and negative way the detection quality of the bites. There was no relationship between peak height (rate of rotation along the y axis) and mass of the bites, however, the height of the peak decreased with increasing of sward height. When comparing the methods of detection of bites, the IMU method was superior to the IGER in the treatments of 20 and 60 cm, without differences in the treatment of 40 cm. The treatment with 60 cm of height of the sward was lower accurate in the detection of the bites in the two methods of detection applied. Therefore, the structure of the pasture influences the detection quality of the bites. The IMU method was effective in detecting bites in grazing experiments.application/pdfporBovinoPecuáriaPastagemPastejoComportamento animalBiteCattleLivestock precisionSensorInertial measurement unitPotencial do método unidade de medida inercial na detecção de bocadosPotential of the inertial measurement unit in the detection of bites info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulFaculdade de AgronomiaPrograma de Pós-Graduação em ZootecniaPorto Alegre, BR-RS2019doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001096813.pdf.txt001096813.pdf.txtExtracted Texttext/plain170253http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/197725/2/001096813.pdf.txtb8393fbbf944f9eceb67979bf73bf982MD52ORIGINAL001096813.pdfTexto completoapplication/pdf1341979http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/197725/1/001096813.pdf035812772cb089d5a4c8981ec4404cd5MD5110183/1977252019-08-10 02:31:17.723695oai:www.lume.ufrgs.br:10183/197725Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532019-08-10T05:31:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Potencial do método unidade de medida inercial na detecção de bocados
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Potential of the inertial measurement unit in the detection of bites
title Potencial do método unidade de medida inercial na detecção de bocados
spellingShingle Potencial do método unidade de medida inercial na detecção de bocados
Rossetto, Jusiane
Bovino
Pecuária
Pastagem
Pastejo
Comportamento animal
Bite
Cattle
Livestock precision
Sensor
Inertial measurement unit
title_short Potencial do método unidade de medida inercial na detecção de bocados
title_full Potencial do método unidade de medida inercial na detecção de bocados
title_fullStr Potencial do método unidade de medida inercial na detecção de bocados
title_full_unstemmed Potencial do método unidade de medida inercial na detecção de bocados
title_sort Potencial do método unidade de medida inercial na detecção de bocados
author Rossetto, Jusiane
author_facet Rossetto, Jusiane
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Rossetto, Jusiane
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Carvalho, Paulo Cesar de Faccio
contributor_str_mv Carvalho, Paulo Cesar de Faccio
dc.subject.por.fl_str_mv Bovino
Pecuária
Pastagem
Pastejo
Comportamento animal
topic Bovino
Pecuária
Pastagem
Pastejo
Comportamento animal
Bite
Cattle
Livestock precision
Sensor
Inertial measurement unit
dc.subject.eng.fl_str_mv Bite
Cattle
Livestock precision
Sensor
Inertial measurement unit
description Para ampliar os conhecimentos relacionados a avaliação do comportamento ingestivo em pastejo, foram realizados dois estudos. O primeiro estudo com o objetivo de desenvolver um algoritmo de código aberto que permite detectar bocados no domínio do tempo utilizando unidade de medida inercial (IMU) de um celular. Foram testados os sinais da taxa de rotação ao longo dos eixos y e x (Ry e Rx, respectivamente) e aceleração do usuário ao longo dos eixos y e x (Uy e Ux, respectivamente). Os principais parâmetros que foram considerados foram o valor mínimo de cada pico (h) e o intervalo mínimo entre dois picos (d) fixado em 0,4 segundo. A partir do conjunto de dados de calibração, a porcentagem de bocados corretamente detectadas quando comparado ao observado foi maior para a taxa de rotação ao longo do eixo y com h = 0,2 e h = 0,3 rad. s-1 (82 e 85%) em relação aos outros sinais (Rx, Uy e Ux). Após a validação do algoritmo, não houveram diferenças entre os valores de h para a percentagem de bocados corretamente detectados e a taxa de falsos positivos. Houveram diferenças para a taxa de falso negativo, onde h = 0,2 obteve a menor taxa (2.88%). A taxa rotação do eixo y obteve os melhores resultados para detecção dos bocados com uma acurácia entre 76.48 e 91.1%. No segundo estudo, o objetivo foi avaliar se diferentes estruturas do pasto podem influenciar na qualidade de detecção dos bocados pelos métodos IMU e IGER (Registrador de comportamento IGER). O experimento foi conduzido na Estação Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil, em maio de 2018. Os tratamentos consistiram de diferentes alturas do pasto pré-pastejo: 20, 40 e 60 cm de altura em pastagem de Urochloa brizantha cv Marandu. As diferentes alturas de entrada influenciaram de forma linear e negativa a qualidade de detecção dos bocados. Não houve relação entre a altura do pico (taxa de rotação ao longo do eixo y) e a massa dos bocados, no entanto, a altura do pico diminuiu com o aumento da altura do dossel. Quando comparados os métodos de detecção de bocados o método IMU foi superior ao IGER nos tratamentos de 20 e 60 cm, não havendo diferenças no tratamento de 40 cm. O tratamento com 60 cm de altura do dossel foi menos acurado na detecção dos bocados nos dois métodos de detecção aplicados. Portanto, a estrutura da pastagem influencia a qualidade de detecção dos bocados. O método IMU mostrou-se eficaz na detecção de bocados em experimentos de pastejo.
publishDate 2019
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-08-09T02:30:52Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2019
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/197725
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001096813
url http://hdl.handle.net/10183/197725
identifier_str_mv 001096813
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/197725/2/001096813.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/197725/1/001096813.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv b8393fbbf944f9eceb67979bf73bf982
035812772cb089d5a4c8981ec4404cd5
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1800309150298669056