DSpace/Manakin Repository

Uso de aprendizado de máquina na borda para um sistema não invasivo de monitoramento de colmeias

Mostrar registro simples

dc.creator REIS, José Anderson dos
dc.date.issued 2025-12-12
dc.identifier.citation REIS, 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.uri https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4357
dc.description.abstract Climate 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.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Itajubá pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Abelha-melífera pt_BR
dc.subject Análise do comportamento de abelhas pt_BR
dc.subject Detecção de insetos pt_BR
dc.subject Aprendizado de máquina pt_BR
dc.subject Rede neural convolucional pt_BR
dc.subject Visão computacional pt_BR
dc.subject Análise de imagens pt_BR
dc.subject YOLOv8 pt_BR
dc.subject Computação em borda pt_BR
dc.subject Monitoramento não invasivo pt_BR
dc.title Uso de aprendizado de máquina na borda para um sistema não invasivo de monitoramento de colmeias pt_BR
dc.type Dissertação pt_BR
dc.date.available 2026-02-26
dc.date.available 2026-02-26T12:07:05Z
dc.date.accessioned 2026-02-26T12:07:05Z
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/3923512892702724 pt_BR
dc.contributor.advisor1 SOUZA, Gabriel Antônio Fanelli de
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/8350216088846890 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 ROVAI, Marcelo José
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/4234592863079468 pt_BR
dc.description.resumo As 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.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica pt_BR
dc.publisher.initials UNIFEI pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA pt_BR


Arquivos deste item

Este item aparece na(s) seguinte(s) coleção(s)

Mostrar registro simples