6.1 Defini¸ c˜ ao de Estudo
6.1.2 Ambiente Simulado
Como j´a explicado anteriormente, o utiliza¸c˜ao de dados gerados por simula¸c˜ao serviu como complemento ao experimento, uma vez que o n´umero de dados reais aproveit´aveis n˜ao era muito alto. Mas antes de qualquer coisa, era necess´aria a elabora¸c˜ao de um simulador de trajet´orias a fim fornecer esse tipo de coordenadas.
Para a implementa¸c˜ao da simula¸c˜ao, foi utilizado o algoritmo Random Walk, utili-zado em Simulador de Deslocamento de Rebanho Bovino proposto por Arceet al. [84]. O algoritmo descreve a trajet´oria do animal utilizando um simples procedimento de sele¸c˜ao aleat´oria de pontos. O Random Walk segue basicamente as seguintes regras:
• Existe um ponto de partida;
• A dire¸c˜ao de um ponto no caminho ao pr´oximo ´e escolhida de forma randˆomica e nenhuma dire¸c˜ao ´e mais prov´avel do que outra.
6.1. Defini¸c˜ao de Estudo facom-ufms
Uma adapta¸c˜ao foi feita em rela¸c˜ao ao algoritmo utilizado em Arce et al. [84]. En-quanto na estrutura original a distˆancia entre dois pontos ´e um valor constante, nesta vers˜ao a distˆancia varia dentro de um intervalo num´erico passado como parˆametro. O c´alculo para descoberta do pr´oximo ponto da trajet´oria ´e apresentado na Figura 6.2. As equa¸c˜oes seguem as regras apresentadas logo acima.
Figura 6.2: Equa¸c˜ao para a sele¸c˜ao do pr´oximo ponto.
Originalmente a vari´avel “d”, ou seja, o tamanho do passo do bovino, era definido na configura¸c˜ao do algoritmo. Como a distˆancia aqui n˜ao ser´a um valor constante, o
“d” possuir´a um valor randˆomico dentro de um intervalo estabelecido pelo usu´ario. Essa adapta¸c˜ao de um valor variado no lugar de uma constante visa beneficiar a localiza¸c˜ao de regi˜oes de concentra¸c˜ao dos animais no ambiente de pastejo, isso porque um dos passos do processo ´e a procura pelas regi˜oes de baixa velocidade, algo que n˜ao seria poss´ıvel de se encontrar caso todas as distˆancias entre pontos fossem constantes.
O simulador de trajet´orias foi incorporado ao SATB, que apresenta uma se¸c˜ao ex-clusiva, na qual ´e poss´ıvel gerar uma trajet´oria na ´area de pastagem em que o usu´ario desejar, desde que a pastagem esteja cadastrada no sistema. A Figura 6.3 apresenta a janela principal do simulador de trajet´orias.
Figura 6.3: O Simulador de Trajet´orias do SATB.
Para a simula¸c˜ao de uma trajet´oria bovina, o usu´ario precisa informar todos os parˆametros apresentados na Figura 6.3. Inicialmente ´e necess´ario informar a qual co-lar a trajet´oria ser´a associada e em qual ´area de pastagem a trajet´oria ocorrer´a. Em seguida, ´e necess´ario informar a data e a hora em que o primeiro ponto foi gerado; e o intervalo de tempo em que cada ponto ser´a gerado. Por fim, ´e necess´ario informar quantos pontos ser˜ao criados, o intervalo de valores de distˆancia que o animal poder´a percorrer (a
6.1. Defini¸c˜ao de Estudo facom-ufms
distˆancia entre cada ponto ser´a um valor do intervalo escolhido de forma randˆomica) e as coordenadas do primeiro ponto.
Existem duas maneiras de informar as coordenadas do primeiro ponto. Uma delas ´e preenchendo os campos de latitude e longitude com os valores do ponto em quest˜ao. A outra maneira ´e utilizando o bot˜ao “Ponto Inicial Aleat´orio”, onde um ponto presente nos limites da pastagem escolhida ´e selecionado de forma aleat´oria. Uma considera¸c˜ao importante a se fazer ´e de que o simulador possui um m´etodo de valida¸c˜ao de pontos.
Um ponto gerado ´e v´alido quando este se encontra localizado dentro dos limites da ´area de pastagem escolhida. Caso ele esteja fora, ele ´e descartado e um novo ponto ´e gerado.
Para o estudo, foram gerados quatro cen´arios diferentes, representados pelos colares 0009, 0010, 0011 e 0012. Para a cria¸c˜ao desses colares, uma se¸c˜ao de gerenciamento para colares foi implementada no sistema. Cada cen´ario recebeu cinco trajet´orias, onde cada deslocamento animal foi gerado em um dia distinto do intervalo 01/08/13 `a 05/08/13.
Cada trajet´oria consiste de 100 pontos, totalizando um total de 2000 pontos gerados.
Todas as trajet´orias criadas possuem pontos de partida distintos. Para colaborar na diferencia¸c˜ao dos caminhos produzidos, os cen´arios apresentam caracter´ısticas pr´oprias, como pode ser visto na Tabela 6.4.
Colar Dura¸c˜ao Intervalo Dist. Intervalo Temp. Movimenta¸c˜ao 0009 08:15:00 Entre 2 e 15 metros 5 minutos R´apida 0010 16:30:00 Entre 2 e 15 metros 10 minutos Normal 0011 08:15:00 Entre 2 e 7.5 metros 5 minutos Normal 0012 16:30:00 Entre 2 e 7.5 metros 10 minutos Lenta
Tabela 6.4: Diferen¸ca entre os quatro conjuntos de trajet´orias.
A diferencia¸c˜ao nos parˆametros de deslocamento e de tempo n˜ao foi por acaso, uma vez que grande parte das varia¸c˜oes nos resultados dos algoritmos ´e devido a esses parˆametros.
Uma varia¸c˜ao de deslocamento pode, por exemplo, possibilitar ou n˜ao o deslocamento de uma trajet´oria at´e certos pontos mais afastados do ambiente. Em rela¸c˜ao ao tempo, por exemplo, ir´a influenciar na procura por regi˜oes de baixa velocidade. A varia¸c˜ao do tempo ocasionalmente mudar´a o tipo de conjunto constru´ıdo pelo algoritmo CB-SMoT (Se¸c˜ao 3.2.2.2).
As varia¸c˜oes espaciais e temporais tamb´em influenciam no tipo de movimenta¸c˜ao ani-mal. Em 0009, o alto deslocamento em um tempo menor gera uma movimenta¸c˜ao mais r´apida. Em 0010, um alto deslocamento em um tempo maior gera uma movimenta¸c˜ao normal. Em 0011, um baixo deslocamento em um tempo menor tamb´em gera uma movi-menta¸c˜ao normal. Por fim, um baixo deslocamento e um tempo maior gera em 0012 uma movimenta¸c˜ao lenta. Outra importante observa¸c˜ao sobre a Tabela 6.4 ´e sobre a dura¸c˜ao das trajet´orias de cada cen´ario. Como cada cen´ario possui trajet´orias com o mesmo n´umero de pontos e o mesmo intervalo temporal entre cada ponto, logo os caminhos pertencentes aos cen´arios possu´ıram a mesma dura¸c˜ao de tempo.
6.2. T´ecnicas de Trajet´orias Semˆanticas em Dados Reais e Simulados facom-ufms