Sistema inteligente aplicado ao acionamento do sistema de climatização em instalações para bovinos leiteiros

• Autor(a) principal: Perissinotto, Mauricio
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11131/tde-04032008-181236/
• topic: Ambient thermal comfort; Animal welfare; Bioclimatologia; Bioclimatologia animal; Bovinos leiteiros; Comportamento animal; Conforto térmico; Data mining; Fuzzy; Fuzzy logic.; Instalações para animais; Mineração de dados.

O objetivo deste estudo foi desenvolver um sistema especialista para controlar o acionamento do sistema de climatização em instalações para bovinos leiteiros. A modelagem foi desenvolvida a partir de dados fisiológicos dos animais (temperatura retal e freqüência respiratória) em função dos dados climáticos do interior das instalações (temperatura e umidade relativa do ar, e índice de temperatura e umidade). O banco de dados foi formado em dois ambientes distintos: clima subtropical (município de São Pedro, SP) e clima mediterrâneo (cidade de Évora, Portugal). Para a formação do banco de dados fisiológicos foram utilizadas vacas Holandesas multíparas, em lactação, selecionadas de acordo com o peso e a produção de leite. As vacas permaneceram durante todo o dia com livre acesso às baias e demais áreas do abrigo, mas sem acesso à pastagem. A temperatura retal foi obtida por um termômetro clínico digital, inserido no reto, e a freqüência respiratória pela contagem dos movimentos da região do flanco, durante 15 s. Para a análise física do ambiente no interior e exterior das instalações utilizou-se de estações meteorológicas, com leituras de temperatura e umidade relativa do ar realizadas a cada 30 min ao longo das 24 horas. No processo inicial de análise dos dados foi utilizada a técnica de Mineração de Dados com o objetivo de formar uma árvore de decisão para a indução de regras. Para isso foi utilizado o programa computacional Waikato Environment for Knowledge Analysis (WEKA®), versão 3-4, que executou tarefa de classificação, utilizando o algoritmo J48 em validação cruzada (cross validation) para a construção da árvore de decisão. Os resultados obtidos foram posteriormente utilizados na aplicação da lógica fuzzy, onde foi utilizado o software Fuzzy Logic Toolbox do MATLAB® 6.1. A análise do banco de dados indicou uma alta capacidade do modelo em representar as classes de conforto para o conjunto de dados analisado. Segundo os resultados é possível adaptar o ITU por intermédio da Mineração de Dados meteorológicos e fisiológicos. A utilização da Mineração de Dados e da lógica fuzzy permitiu estabelecer alguns parâmetros ideais de conforto aos bovinos leiteiros da raça Holandesa em lactação manejados em condição de confinamento total. Observou-se que o limite superior da zona de termoneutralidade (ZTN) se situa próximo dos 26ºC de temperatura de bulbo seco. Observou-se também que valores do ITU por volta de 77 proporcionam condição normal de conforto para os animais confinados, e quando o ITU atinge valores acima de 80 é indicado estresse térmico alto.