Grains and easy experiments for the classroom

Nos últimos anos houve um grande aumento da atividade experimental e teórica no estudo das propriedades dos materiais granulares. Este artigo apresenta uma breve revisão da literatura sobre este tema e sugere experimentos simples que o professor de física pode fazer ou sugerir aos seus estudantes.During last years there was a large experimental and theoretical activity in the study of the properties of granular materials. This article makes a brief revision of the literature on these topics and suggests artless experiments that the physics teacher can perform in the classroom

Meios granulares e experimentos simples para a sala de aula

Nos últimos anos houve um grande aumento da atividade experimental e teórica no estudo das propriedades dos materiais granulares. Este artigo apresenta uma breve revisão da literatura sobre este tema e sugere experimentos simples que o professor de física pode fazer ou sugerir aos seus estudantes

Uma análise de deslocamento de rebanho bovino através dos modelos random walk e browniano

The present article simulate the movement of bovine herd through the aleatory movements random walk and brownian, trying to analyze which of those predicts the movement better of bovine herd displacement, defining parameters and describing the algorithms used in both movements and using them in the construction of the events of the simulator. With the construction of the simulator it was possible the analysis of the movements, besides the understand that model of displacement better if apply of bovine herd displacement. Also it was possible an analysis of space acting for the construction of the location nets and identification of the herd through of wireless sensor network.O presente artigo simula o movimento de rebanho bovino através dos movimentos aleatórios random walk e browniano, procurando analisar qual desses prediz melhor o deslocamento de rebanhos bovinos, definindo parâmetros e descrevendo os algoritmos utilizados em ambos os movimentos e utilizando-os na construção dos eventos do simulador. Com a construção do simulador foi possível analisar os movimentos, bem como compreender que modelo de deslocamento melhor se aplica ao movimento de rebanho bovino. Também foi possível uma análise de desempenho espacial para a construção de redes de localização e identificação do rebanho através de sensores e redes sem fio

A wireless data acquisition system for cattle behavior monitoring in zootechnics e-science

This paper studies the feasibility of a system of monitoring and data collection via the web, with the construction of an e-Science Zootechnical. Object-oriented modelling techniques were used and programming languages: php, C++, Java and MySql database for development of the computing environment. The system hardware, electronic communication device, and monitoring protocols were developed using the Float Base Sensor Network Protocol and techniques of electronic instrumentation. To test the system, an experiment was conducted with six Holstein animals equipped with data collection devices. The experimental environment was equipped with six antennas and a fixed IP camera. The results showed the efficiency of the collection system and receiving data through the antennas distributed in the area. Considering the methodology used in the project, as well as the results of the experiment, is possible conclude that, with the telemetric data collection in real time, the management and monitoring the animal during an experiment can be done, in addition to allowing free movement of the animal during the data collection.Este artigo estuda a viabilidade de um sistema de monitoramento e coleta de dados através da WEB, com a construção de um e-Science Zootécnico. Foram utilizadas técnicas de modelagem orientada a objetos, linguagens de programação php, C++, Java e banco de dados MySql para a elaboração do ambiente compu- tacional. O sistema de hardware, o dispositivo eletrônico de comunicação e os protocolos de monitoramento foram desenvolvidos utilizando o protocolo Float Base Sensor Network e técnicas de instrumentação eletrônica. Para testar o siste- ma desenvolvido, foi realizado um experimento com 6 animais da raça Holstein equipados com dispositivos de coleta de dados. O ambiente expe- rimental foi equipado com 6 antenas fixas e uma câmera IP. Os resultados obtidos mostraram a eficiência do sistema de coleta e de recepção dos dados através das antenas distribuídas na área. A metodologia usada no projeto, bem como os resultados do experimento, permitem concluir que o objetivo de gerenciar e monitorar o animal duran- te um experimento, com a coleta de dados telemétricos em tempo real foi alcançada, além de possibilitar o deslocamento livre do animal durante a coleta dos dados

Monitorización de rebaños de bovinos a través de redes de sensores inalámbricos

This paper presents a prototype system for monitoring bovine herds developed using electronic instrumentation and wireless techniques. It is able to acquire physiological data for ethological studies. The main stimulus of this work was the precision animal production researcher"s interest in developing and testing new techniques that could allow data acquisition with less interference in animal behavior. In order to test the feasibility of the wireless sensor network technology in this area, an infrastructure was developed using electronic instrumentation and radio frequency wireless communication techniques. The network was projected to support the floating base sensor network protocol that is a special kind of adhoc topology with randomic selection of path nodes. The developed prototypes were used to acquire brain electrical activity and body temperature from bovines. In order to optimize the spatial distribution of the wireless networks infrastructure, a software to simulate herd displacement was developed for assist the achievement of minimum-cost for antennas distribution. The results obtained prove that the wireless sensor networks can be considered as an efficient technique to be used to acquire bovine"s physiological data.Se presenta el prototipo de un sistema proyectado utilizando técnicas de instrumentación electrónica y tecnología de comunicación inalámbrica pudiendo ser utilizado para recolectar datos fisiológicos y monitorizar rebaños de bovinos. La necesidad de desarrollar técnicas de adquisición de datos, que causen menos perturbaciones al comportamiento natural de los animales, de interés en la zootecnia de precisión, fue la principal motivación de este trabajo. Para probar la aplicabilidad de la tecnología de las redes de sensores inalámbricos en este campo, se construyó una infraestructura utilizando técnicas de instrumentación electrónica y comunicación por radio-frecuencia. La red fue proyectada con el protocolo floating base sensor network (FBSN) que implementa una topología adhoc con selección aleatoria de nodos. Los prototipos construidos fueron utilizados para efectuar colectas de datos de la actividad eléctrica cerebral y temperatura corporal de seis novillas de raza Holandesa. A fin de optimizar la infraestructura, fue desarrollado un software que a partir de la simulación del desplazamiento de un rebaño bovino ayuda a determinar la mejor distribución de esa infraestructura en el área monitorizada. Los resultados alcanzados mostraron que es posible utilizar redes de sensores inalámbricas como técnicas eficientes para obtener datos fisiológicos de bovinos

Bluetooth technology associated with artificial neural networks for monitoring swine

The article aims to present a methodology to determine the positioning of pigs in a stall or barn, using the value of the receiver signal strength indicator (RSSI), measured between a mobile device carried by a pig and three fixed devices. The RSSI data were processed by a neural network artificial multilayer perceptron (PMC), responsible for interpreting the RSSI signals and correlate them with the Cartesian coordinates X and Y location of the pig. An experiment was conducted to collect data at the Faculty of Animal Science and Food Engineering (FZEA / USP) in an area of 16 m2 which was divided into 289 points, with 286 points used to collect training data and test the PMC network. After training of the neural network were chosen randomly 8 points within the experimental area for which the trained neural network was able to estimate the geolocation coordinates and after training and operations carried out with different architectures, it was concluded that the architecture endowed with 10 neurons in the hidden layer, consisted in the best alternative, the results of which monitoring pig were obtained with acceptable accuracy values.O artigo tem como objetivo apresentar uma metodologia para determinar o posicionamento de suínos em uma baia ou granja, utilizando o valor do receiver signal strenght indicator (RSSI) medido entre um dispositivo móvel carregado por um suíno e três dispositivos fixos. Os dados de RSSI foram processados por uma rede neural artificial do tipo perceptron multicamadas (PMC), responsável por interpretar os sinais RSSI e correlacioná-los com as coordenadas cartesianas X e Y de localização do suino. Foi realizado um experimento para coleta dos dados na Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA/USP), em uma área de 16 m2 que foi dividida em 289 pontos, sendo 286 pontos utilizados para coleta de dados de treinamento e teste da rede PMC. Após o treinamento da rede neural, foram escolhidos 8 pontos aleatoriamente, dentro da área experimental para os quais a rede neural treinada foi capaz de estimar as coordenadas de geolocalização. Após treinamentos e operações realizadas com diversas arquiteturas, concluiu-se que a arquitetura dotada de 10 neurônios na camada intermediária, consistiu-se na melhor alternativa, cujos resultados de monitoramento do suíno foram obtidas com valores aceitáveis de exatidão

A model of management based on e-science and data warehouse for application in agribussiness.

The present article describes an administration system applied to livestock that performs animal monitoring and identification by means of a wireless network. This system will allows animal monitoring during its life cycle and collection of telemetric data in real time. This data acquisition could be accomplished by means of an internet access. This kind of system may improve administration, productivity control, and animal quality, since it is able to manage certain data, such as: temperature, resting time, feeding time, etc., to complete a great database (data warehouse) that can be accessed by several researchers creating an e-science system.O presente artigo tem como objetivo descrever um sistema de gestão aplicado à pecuária, através do monitoramento e identificação de animal à distância utilizando técnicas de comunicação sem fio. Este sistema permitirá o acompanhamento do animal durante o seu ciclo de vida, permitindo ao gestor inclusive, coletar dados telemétricos em tempo real. Esta coleta poderá ser realizada localmente ou através de um acesso a internet, facilitando assim o gerenciamento e controle de produtividade e qualidade animal, pois o sistema poderá gerenciar determinados elementos, tais como: temperatura, tempo de descanso, tempo em alimentação dentre outros, formando assim um grande banco de dados (data warehouse) que poderá ser acessado por vários pesquisadores criando um sistema e-science

Predição dos fracionamentos de proteínas de brachiaria brizantha cv marandu utilizando rna

This paper aims to connect morphogenetic variables of forage and climatic data, with protein fractions (A, B1, B2, B3 and C) through the artificial neural networks known as Multi-Layer Perceptron, with three layers and algorithm training based on back-propagation of error gradient, in order to create a model to predict the protein fractions of fodder from their morphogenetic characteristics and climate. The data used for training and the test were collected in an experiment that was conducted on a 25.2 ha experimental area, located at 47o26'W, 21o59'S, and with pasture composed of Brachiaria brizantha cv Marandu, in a completely randomized block, with four replicates and a forage allowance of 5% (5 kg of dry matter per 100 kg animal.day -1 ). Each block was divided into four experimental units of 1.575 ha, with five paddocks of 0.315 ha each. Samples were taken two days before the entry of animals, protein was analysed at laboratory to subsequently be compared with the values estimated by the network. Thus, by comparing the output of the network and those obtained by laboratory analysis, it was possible to calculate the average error for fractions A, B1, B2, B3 and C proteins and, thus, can be concluded that the model MLP is able to efficiently predict protein fractions of Brachiaria brizantha.Este artigo tem como objetivo relacionar variáveis morfogenéticas da forragem e dados climáticos com as frações de proteínas (A, B1, B2, B3 e C), através da rede neural aritifical conhecida como Multi-Layer Perceptron, com três camadas e algoritmo de treinamento baseado na retro- propagação do gradiente do erro, a fim de criar um modelo capaz de predizer as frações protéicas de forragens a partir de suas características morfogenéticas e climáticas. Os dados utilizados para o treinamento e teste da rede foram coletados em um experimento que foi realizado em uma área experimental de 25,2 ha, com coordenadas 47o 26' W, 21o 59' S, formada com capim braquiarão, em um delineamento em blocos completos e casualizados, com 4 repetições e uma oferta de forragem de 5% (5 kg de massa seca por 100 kg de peso animal.dia -1 ). Cada bloco foi dividido em quatro unidades experimentais de 1,575 ha, com cinco piquetes de 0,315 ha cada. As amostras foram colhidas dois dias antes da entrada dos animais, sendo a análise das frações de proteínas realizadas em laboratório para posteriormente serem comparadas com os valores estimados pela rede. Assim, através da comparação entre os dados de saída da rede e os obtidos pela análise laboratorial foi possível calcular o erro médio para as frações A, B1, B2, B3 e C de proteínas e com isso, pode-se concluir que o modelo MLP é capaz de predizer com eficiência as frações de proteí- nas de Brachiaria brizantha