Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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dc.creatorREIS, José Anderson dos-
dc.date.issued2025-12-12-
dc.identifier.citationREIS, José Anderson dos. Uso de aprendizado de máquina na borda para um sistema não invasivo de monitoramento de colmeias. 2025. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4357-
dc.description.abstractClimate change poses significant threats to bee populations, making continuous monitoring of hive activity essential for both apiculture management and ecological research. This work presents an innovative and non-invasive bee monitoring system that combines machine learning and computer vision techniques for automated bee counting at hive entrances. The system employs the YOLOv8n object detection model, implemented on an embedded Raspberry Pi Zero 2W platform, enabling local processing without the need for cloud transmission. The performance evaluation demonstrated a Mean Average Precision (mAP50) of 0.987, with precision of 0.91, recall of 0.96, and an F1-score of 0.94 in bee detection tasks. Validation against the gold standard, through Pearson correlation analysis, revealed a strong agreement (𝑟 = 0.93) between automated and manual counts. The Bland-Altman analysis showed a small mean bias of 3.4 bees, with 95% limits of agreement within ±1.96 SD. The automated approach eliminates the need for manual observation, reduces labor costs and colony disturbance, while maintaining high measurement accuracy, offering significant advantages for precision apiculture and ecological monitoring initiatives.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Itajubápt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAbelha-melíferapt_BR
dc.subjectAnálise do comportamento de abelhaspt_BR
dc.subjectDetecção de insetospt_BR
dc.subjectAprendizado de máquinapt_BR
dc.subjectRede neural convolucionalpt_BR
dc.subjectVisão computacionalpt_BR
dc.subjectAnálise de imagenspt_BR
dc.subjectYOLOv8pt_BR
dc.subjectComputação em bordapt_BR
dc.subjectMonitoramento não invasivopt_BR
dc.titleUso de aprendizado de máquina na borda para um sistema não invasivo de monitoramento de colmeiaspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.date.available2026-02-26-
dc.date.available2026-02-26T12:07:05Z-
dc.date.accessioned2026-02-26T12:07:05Z-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3923512892702724pt_BR
dc.contributor.advisor1SOUZA, Gabriel Antônio Fanelli de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8350216088846890pt_BR
dc.contributor.advisor-co1ROVAI, Marcelo José-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4234592863079468pt_BR
dc.description.resumoAs mudanças climáticas representam ameaças significativas às populações de abelhas, tornando essencial o monitoramento contínuo da atividade das colmeias para a gestão da apicultura e para pesquisas ecológicas. Este trabalho apresenta um sistema inovador e não invasivo de monitoramento de abelhas, que combina técnicas de aprendizado de máquina e de visão computacional para a contagem automatizada de abelhas na entrada das colmeias. O sistema utiliza o modelo de detecção de objetos YOLOv8n, implementado em uma plataforma embarcada Raspberry Pi Zero 2W, permitindo o processamento local, sem necessidade de transmissão para a nuvem. A avaliação de desempenho demonstrou uma Precisão Média (mAP50) de 0,987, com precisão de 0,91, revocação (recall) de 0,96 e F1-score de 0,94 nas tarefas de detecção de abelhas. A validação com padrão-ouro, por meio da análise de correlação de Pearson, evidenciou forte concordância (r = 0,93) entre as contagens automatizadas e manuais. A análise de Bland-Altman revelou um pequeno viés médio de 3,4 abelhas, com limites de concordância de 95% dentro de ±1,96 DP. A abordagem automatizada elimina a necessidade de observação manual, reduz custos de mão de obra e o distúrbio às colônias, ao mesmo tempo em que mantém alta precisão de medição, oferecendo vantagens significativas para a apicultura de precisão e para iniciativas de monitoramento ecológico.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentIESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUNIFEIpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICApt_BR
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