Hybrid approaches to optimization and machine learning methods

This paper conducts a comprehensive literature review concerning hybrid techniques that combine optimization and machine learning approaches for clustering and classification problems. The aim is to identify the potential benefits of integrating these methods to address challenges in both fields. The paper outlines optimization and machine learning methods and provides a quantitative overview of publications since 1970. Additionally, it offers a detailed review of recent advancements in the last three years. The study includes a SWOT analysis of the top ten most cited algorithms from the collected database, examining their strengths and weaknesses as well as uncovering opportunities and threats explored through hybrid approaches. Through this research, the study highlights significant findings in the realm of hybrid methods for clustering and classification, showcasing how such integrations can enhance the shortcomings of individual techniques.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Transformação de coordenadas cartográficas: o exemplo da região de Granja (NW do Ceará, Brasil)

Este estudo tem como principal objetivo mostrar a importância de se efetuar a análise metódica da cartografia de base que suporta a produção de Cartografia Geológica, antes de iniciar o trabalho de campo. Em certas regiões, as cartas base publicadas estão ainda associadas a redes geodésicas clássicas, o que obriga a proceder à transformação de coordenadas para assegurar que todos os dados geo-espaciais são definidos no mesmo sistema de referência espacial. Neste estudo, selecionaram-se 8 pontos localizados sobre as cartas publicadas na região de Granja (NW do Ceará, Brasil), determinaram-se as coordenadas no Datum topocêntrico das cartas (CA 70-72) e procedeu-se à sua transformação para os Data geocêntricos WGS84 e SIRGAS2000. As diferenças entre as coordenadas obtidas nos três sistemas são residuais, indicando que erros introduzidos quando se desconsideram parâmetros essenciais como o Datum Geodésico são, neste caso, mínimos para efeitos de Cartografia Geológica.This study draws attention to the importance of conducting a detailed analysis of cartographic products that sustain the Geological Mapping before starting the field work. In some regions, the published base maps are still related to classical geodetic networks. Therefore, it is fundamental to perform the adequate coordinate transformation to ensure that all spatial data are defined relatively to the same spatial reference system. This is particularly relevant when GPS and GIS are used to obtain and plot spatial data. The present study involved the selection of 8 points located on the published maps for the Granja region (NW Ceará, Brazil), the determination of their coordinates in the CA 70-72 topocentric map Datum and their subsequent transformation to the geocentric Data WGS84 and SIRGAS2000. The differences between coordinates are residual, indicating that the error introduced when essential parameters such as the Geodetic Datum are disregarded are, in this case, minimum

Modelling the habitat preferences of the NE-Atlantic Sea cucumber Holothuria forskali : demographics and abundance

This work was funded by the Operational Program Mar2020 MAR-02.01.01-FEAMP-0052 “Newcumber - Avanços para o cultivo sustentável de pepinos do mar”. This work was also supported by national funds through FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia, I.P., within the scope of the projects (https://doi.org/10.54499/UIDB/04292/2020, and https://doi.org/10.54499/UIDB/00006/2020) and the Associate Laboratory ARNET (https://doi.org/10.54499/LA/P/0069/2020), A.C. Brito with the Scientific Stimulus Program – CEECIND/00095/2017, A.P. with the under the Scientific Employment Stimulus - Institutional Call - CEECINST/00051/2018 and Francisco Azevedo e Silva and João Trigo de Sousa through the individual grants (SFRH/BD/09563/2020 and SFRH/BDANA/02949/2023).Sea cucumbers' historical demand, together with the depletion of several traditional species in the market, has popularized new target species from new fishing grounds. Holothuria forskali is one of those emergent species in the trade market. However, it is a species for which there is no relevant information to allow sustainable stock management. Fundamental knowledge of the populations' structure and habitat preferences are key elements without which any measure is inconsequent. This work aims to fill that gap by modelling temporal and spatial patterns of abundance and demographic structure of this species in a NE-Atlantic area, as a function of environmental features. For a period of 15 months, nine regular sampling campaigns collected data on density, individual length, individual conditions of occurrence (e.g. sheltered, on sand, on algae cover) and environmental parameters (water column, sediment, substrate cover and type), using random transects throughout a costal rocky-reef, considering habitat heterogeneity and substrate types. To determine the species' habitat preferences Generalized Linear Models were used to model density and demographic structure of the species as a function of environmental conditions. The models revealed that the main drivers shaping the distribution of H. forskali are neither abiotic nor biotic parameters of the water column, but physical stressors, like current intensity and depth, and substrate type in a patchy distribution pattern. Estuarine conditions are generally avoided, although with a size-dependent opportunistic strategy. Larger individuals show temporal and spatial displacement patterns towards suitable reproductive conditions (pre-breeding aggregation) and favourable feeding grounds and smaller size-classes tend to aggregate in higher numbers in more stable environments. Sustainable sources for market supply, like aquaculture, are still a long way from commercial production. So, these results are fundamental to support effective conservation measures for stock management of H. forskaliPublisher PDFPeer reviewe

Allometric relationships to assess ontogenetic adaptative changes in three NE Atlantic commercial sea cucumbers (Echinodermata, Holothuroidea)

This study was financed by the Operational Program Mar2020 nº MAR-02.01.01-FEAMP-0052 “Newcumber—Avanços para o cultivo sustentável de pepinos-do-mar”. It received further financial support from Fundação para a Ciência e a Tecnologia with project UIDB/04292/2020; A.C. Brito and A. Pombo through the Scientific Employment Stimulus Programmes (CEECIND/00095/2017 and CEECINST/00051/2018); and Francisco Azevedo e Silva through the individual research Grant 2020.09563.BD; Also, T. A. Marques and C. Rocha thank partial support by CEAUL (funded by FCT—Fundação para a Ciência e a Tecnologia, Portugal, through the project UIDB/00006/2020).Holothuria arguinensis, Holothuria mammata and Holothuria forskali are three common sea cucumber species found in the NE Atlantic, traded in international markets and susceptible to capture. Allometric relationships reveal if the scaling relationships between biometric characters are proportional with growth, being a useful tool to understand species growth strategies. Allometric relationships of the three species were estimated and compared between them and with populations from different regions. These allometric relationships revealed that the three species have negative allometric growth. However, they have different growth strategies between them and reveal different regional intra-specific growth strategies when compared to other populations, suggesting ontogenetic adaptation as a consequence of external factors. PostprintPeer reviewe

Noise modeling and variance stabilization of a computed radiography (CR) mammography system subject to fixed-pattern noise

In this work we model the noise properties of a computed radiography (CR) mammography system by adding an extra degree of freedom to a well-established noise model, and derive a variance-stabilizing transform (VST) to convert the signal-dependent noise into approximately signal-independent. The proposed model relies on a quadratic variance function, which considers fixed-pattern (structural), quantum and electronic noise. It also accounts for the spatial-dependency of the noise by assuming a space-variant quantum coefficient. The proposed noise model was compared against two alternative models commonly found in the literature. The first alternative model ignores the spatial-variability of the quantum noise, and the second model assumes negligible structural noise. We also derive a VST to convert noisy observations contaminated by the proposed noise model into observations with approximately Gaussian noise and constant variance equals to one. Finally, we estimated a look-up table that can be used as an inverse transform in denoising applications. A phantom study was conducted to validate the noise model, VST and inverse VST. The results show that the space-variant signal-dependent quadratic noise model is appropriate to describe noise in this CR mammography system (errors< 2.0% in terms of signal-to-noise ratio). The two alternative noise models were outperformed by the proposed model (errors as high as 14.7% and 9.4%). The designed VST was able to stabilize the noise so that it has variance approximately equal to one (errors< 4.1%), while the two alternative models achieved errors as high as 26.9% and 18.0%, respectively. Finally, the proposed inverse transform was capable of returning the signal to the original signal range with virtually no bias.acceptedVersionPeer reviewe

Governance Structures and Trust: a Study of Real Estate Networks

The present study aimed at verifying how different modes of governance structure are linked to different levels of interorganisational trust. Its theoretical grounding involves Transaction Cost Theory, which studies governance of interorganisational arrangements and research on trust in the business field. A descriptive and quantitative approach has been adopted to describe the relation between trust amongst business network participants and the mode of governance adopted by the surveyed networks. Hence, a detailed questionnaire has been employed, which was answered by 35 real estate agency managers, whose participation was directly linked to 11 business networks. By using Spearman methods of identification of non-parametric correlation and correspondence analysis, it was possible to verify that certain modes of governance structure associate with different levels of trust. Considering the scarcity of quantitative research on the theme, this paper contributes to the field by presenting results which point out that collectively-managed governance of regional cooperation networks is linked to high levels of trust; whereas governance of dispersed networks with the presence of a lead company are linked to low levels of trust. Medium levels of trust were observed in networks governed by an administrative organisation. Considering the practical aspect of administration in networks, one can conclude that the process of governance structure in such interorganisational arrangements should include deliberations about the influence of the adopted mode of governance on trust amongst participants. The paper does not allow generalizations of its conclusions beyond its chosen sample

Governance Structures and Trust: a Study of Real Estate Networks

The present study aimed at verifying how different modes of governance structure are linked to different levels of interorganisational trust. Its theoretical grounding involves Transaction Cost Theory, which studies governance of interorganisational arrangements and research on trust in the business field. A descriptive and quantitative approach has been adopted to describe the relation between trust amongst business network participants and the mode of governance adopted by the surveyed networks. Hence, a detailed questionnaire has been employed, which was answered by 35 real estate agency managers, whose participation was directly linked to 11 business networks. By using Spearman methods of identification of non-parametric correlation and correspondence analysis, it was possible to verify that certain modes of governance structure associate with different levels of trust. Considering the scarcity of quantitative research on the theme, this paper contributes to the field by presenting results which point out that collectively-managed governance of regional cooperation networks is linked to high levels of trust; whereas governance of dispersed networks with the presence of a lead company are linked to low levels of trust. Medium levels of trust were observed in networks governed by an administrative organisation. Considering the practical aspect of administration in networks, one can conclude that the process of governance structure in such interorganisational arrangements should include deliberations about the influence of the adopted mode of governance on trust amongst participants. The paper does not allow generalizations of its conclusions beyond its chosen sample

Instalação de um ensaio de produção intensiva de biomassa lenhosa para energia

No âmbito de um projecto de investigação tendo como propósito o desenvolvimento de sistemas sustentáveis de produção de biomassa lenhosa para energia, foi instalado em Bragança, em 2008, um ensaio de produção intensiva de biomassa lenhosa com base em culturas de curta rotação. Este ensaio tem como objectivos específicos a avaliação dos efeitos de factores como material vegetal, densidade de plantação, rega e fertilização no crescimento e produção de biomassa lenhosa. Nesta comunicação descrevemos a instalação do ensaio relativamente ao desenho experimental seguido, estrutura interna das parcelas de estudo, material vegetal utilizado, operações de preparação do solo e de plantação e ainda gestão da cultura com respeito a fertilização, rega e protecção. Avaliamos também a sobrevivência das plantas no final da primeira estação de crescimento, bem como apresentamos os custos gerais associados à instalação. A apresentação deste trabalho permite partilhar com a comunidade científica e técnica nacional a experiência da instalação deste tipo de culturas, muito recentes no nosso país, e dessa forma contribuir para a definição de processos ajustados e eficientes de instalação e gestão de culturas lenhosas para produção de biomassa para energia em Portugal

Culturas lenhosas de curta rotação e produção energética no Nordeste de Portugal

A biomassa lenhosa é habitualmente utilizada com fins energéticos em Trás-os-Montes, geralmente na forma de lenhas de carvalho negral e freixo, sendo a exploração de carvalhais e comercialização de lenhas provavelmente a actividade florestal mais relevante no Nordeste, apesar do seu verdadeiro significado económico ser ainda desconhecido. De acordo com a Matriz Energética do Nordeste, as lenhas representam 27% da energia primária utilizada no Distrito de Bragança [1]. A Estratégia Nacional para a Energia ENE2020 (Resolução do Conselho de Ministros N.º 29/2010, de 15 de Abril) preconiza o aumento do contributo da biomassa para a produção energética nacional a partir de um conjunto de medidas diversas. Uma dessas medidas diz respeito ao desenvolvimento de culturas dedicadas de rápido crescimento para as quais se estabelece a meta de 30% para o abastecimento de centrais termoeléctricas a biomassa até 2020 (Resolução do Conselho de Ministros n.º 81/2010 de 3 de Novembro). As culturas dedicadas de biomassa lenhosa em Portugal são, contudo, muito raras e de âmbito experimental, não existindo ainda o necessário conhecimento para a sua expansão a curto prazo, nomeadamente no que diz respeito às técnicas de instalação, manutenção e colheita da cultura, ao material vegetal a utilizar e à gestão da água, entre outros aspectos. Perante as actuais lacunas e a necessidade urgente de produzir conhecimento sobre estes sistemas, foi submetido em 2005 o projecto “Biomassa lenhosa para produção de energia: desenvolvimento de sistemas sustentáveis de fornecimento de bens e serviços de produção, regulação e conservação”, aprovado para financiamento pela FCT e em funcionamento desde o final de 2007. O projecto foi concebido com o propósito de desenvolver tecnologia para a produção intensiva e uso sustentável de biomassa lenhosa para produção de energia com benefícios ambientais e sócio-económicos em termos de regulação de carbono, conservação da água, do solo e da biodiversidade e criação de riqueza. Pretendeu-se também avaliar o potencial da região de Trás-os-Montes para a produção de biomassa para energia e para o sequestro de carbono de carbono em sistemas florestais. O projecto incluía seis tarefas: (1) sistemas de produção de biomassa, (2) efeitos ambientais das culturas lenhosas de curta rotação (CLCR), (3) ciclo do carbono, (4) conteúdo energético de combustíveis lenhosos, (5) potencial regional de produção de biomassa e de energia e (6) análise do ciclo de vida e sustentabilidade. Nesta comunicação serão apresentados os principais resultados do projecto relacionados com a produção de biomassa em culturas dedicadas bem como a nossa perspectiva relativamente ao papel que estas culturas podem vir a desempenhar na região, num quadro de aproveitamento da biomassa como recurso energético. O ensaio de produção de biomassa foi instalado em Bragança, numa área de 4ha, com Populus x euroamericana clone I-214; Salix alba x Salix fragilis; Salix. L. clone Terra Nova, Populus nigra e Fraxinus angustifolia em densidades de 10 000 e 15 000 estacas ha-1, no caso do freixo e choupo, e 15 000 e 20 000 estacas ha-1, para o salgueiro. A plantação, em que foram utilizadas estacas de 20-25 cm de comprimento, seguiu um esquema de linhas duplas distanciadas de 0,75 m e alternadas à distância de 1,5m. Os resultados da instalação foram insatisfatórios na medida em que, após o primeiro período de crescimento, a mortalidade foi muito elevada, com excepção do choupo I-214. As parcelas que sobreviveram apresentaram ao fim do segundo período de crescimento valores de biomassa modestos, apesar de se tratar do primeiro ciclo de crescimento após a instalação e apenas estarem avaliados os 2 primeiros anos de crescimento. A instalação revelou-se ainda um investimento muito avultado, particularmente no que diz respeito aos custos com o material vegetal e a mão-de-obra. Uma parte muito relevante deste trabalho consistiu na descrição quantitativa de processos relacionados com o ciclo do carbono com o intuito de avaliar o papel destas culturas no sequestro de dióxido de carbono atmosférico. O trabalho realizado com choupo descreveu a variação diária e sazonal dos fluxos de carbono entre as plantas/solo e a atmosfera, o que contribui para o conhecimento do comportamento das plantas e das culturas a estas escalas temporais, avaliar a fixação de carbono ao longo do ciclo de crescimento e ainda definir práticas de gestão das culturas, nomeadamente rega, que possam aumentar o seu crescimento e a taxa de fixação de carbono nesta região. Outros resultados incluem a caracterização da biomassa das espécies produzidas em culturas dedicadas e das espécies utilizadas tradicionalmente para lenha (carvalho negral, freixo e azinheira) em termos de composição e parâmetros energéticos. Foram ainda realizadas análises regionais da disponibilidade de áreas potenciais para a instalação de culturas de rápido crescimento bem como da oferta de energia da biomassa o que, conjuntamente com os restantes resultados obtidos, permite definir ideias gerais para a produção e utilização de biomassa para energia. Existem, em absoluto, condições no Distrito de Bragança para a instalação de culturas dedicadas de biomassa para energia em mais de 90 000ha. O Distrito produz actualmente biomassa lenhosa em sistemas florestais convencionais para gerar energia suficiente para sustentar o sector doméstico e partes de outros sectores. O incremento da oferta de biomassa lenhosa para energia a partir de culturas dedicadas poderá contribuir muito significativamente para a sustentabilidade energética da região. No entanto, a inexistência actual de conhecimentos técnicos de instalação, gestão e colheita e o elevado custo de instalação colocam incertezas relativamente à atractividade destas culturas e à sua viabilidade económica a curto/médio prazo o que condiciona o seu efectivo papel na matriz energética da região num futuro próximo