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dc.contributor.advisor1Bernardino, Heder Soares-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7733681743453751pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Augusto, Douglas Adriano-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5364984237364336pt_BR
dc.contributor.advisor-co2Vieira, Alex Borges-
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9037224811267705pt_BR
dc.contributor.referee1Fonseca, Leonardo Goliatt da-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9030707448549156pt_BR
dc.contributor.referee2Gomes, Luiz Antonio Costa-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5591630239679009pt_BR
dc.creatorBarroso, Antônio Arbex-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2613924902497107pt_BR
dc.date.accessioned2026-10-29T11:30:24Z-
dc.date.available2026-10-28-
dc.date.available2026-10-29T11:30:24Z-
dc.date.issued2026-09-14-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21595-
dc.description.abstractCitizen science projects play an important role in monitoring biodiversity and zoonoses. Such projects allow citizens to report sightings of wild animals, along with images and contextual information such as location, date, and time. In Brazil, the Wild Health Information System (SISS-Geo) uses these records to support epidemiological surveillance, relying on them to issue alerts regarding potential zoonotic outbreaks. However, the high volume of data submitted to the system makes manual auditing a slow and costly process. Image-based classification models and Species Distribution Models (SDMs) allow for the exploration of the records’ images and metadata, respectively. Although they can be used individually, their integration allows these information sources to be explored in a complementary manner. Thus, this study proposes an approach for classifying SISS-Geo records by integrating classification models based on images and location metadata of the records. The work’s methodology is divided into two main fronts. The first consists of advancing preliminary studies, bringing the experimental design closer to real-world usage conditions of the system through record-level classification, applying Test-Time Augmentation (TTA) to image classification models, and utilizing other SDMs built from metadata, evaluating model combinations via Genetic Algorithms (GAs). The second consists of investigating the use of Genetic Programming (GP) as an alternative to GAs for combining individual model predictions, aiming to produce superior ensemble models capable of inferring interpretable classification rules. A convolutional neural network with a ResNet152 architecture was trained, along with species distribution models BIOCLIM, MaxEnt and Generalized Linear Model (GLM), as well as a model referred to as SDM Mean, obtained by averaging the predictions of the three aforementioned models. Experiments were conducted using real SISS-Geo records, comparing the performance of individual models, GA-based combination strategies, and the proposed GP-based approach. ResNet152 achieved an average accuracy of 53.84% and an F1-Score of 49.63%, which increased to 55.29% and 51.65%, respectively, with the application of TTA. Meanwhile, the SDMs achieved a maximum performance of 22.00% accuracy and a 13.42% F1-Score. The best GA-based ensemble model was between ResNet152 with TTA and the SDM Average, achieving an accuracy of 60.97% and an F1-Score of 55.93%, while GP reached 63.82% and 58.08%, respectively, for the same model pair. It is demonstrated that incorporating metadata into image-based classification models improves the classification performance of SISS-Geo records, and that GP outperforms the GA-based approach in combining individual models, producing ensemble models with higher accuracy and interpretable classification rules.pt_BR
dc.description.resumoProjetos de ciência cidadã desempenham papel importante no monitoramento da biodiversidade e de zoonoses. Tais projetos permitem que cidadãos registrem ocorrências de animais silvestres, juntamente com imagens e informações contextuais, como local, data e hora. No Brasil, o Sistema de Informação em Saúde Silvestre (SISS-Geo) utiliza esses registros para suporte à vigilância epidemiológica, se baseando neles para a emissão de alertas sobre possíveis surtos zoonóticos. No entanto, o elevado volume de dados submetidos ao sistema torna a auditoria manual um processo lento e oneroso. Modelos de classificação baseados em imagens e Modelos de Distribuição de Espécies (SDMs) permitem explorar, respectivamente, as imagens e os metadados dos registros. Embora possam ser utilizados individualmente, sua integração permite explorar essas fontes de informação de forma complementar. Assim, o presente estudo propõe uma abordagem para a classificação de registros do SISS-Geo por meio da integração de modelos de classificação baseados em imagens e em metadados de localização dos registros. A metodologia do trabalho é dividida em duas frentes principais. A primeira consiste no avanço dos estudos preliminares, aproximando o desenho experimental das condições reais de utilização do sistema por meio da classificação em nível de registro, da aplicação de aumento em fase de teste (Test-Time Augmentation) nos modelos de classificação por imagens e da utilização de outros SDMs construídos a partir dos metadados, avaliando a combinação entre modelos via Algoritmos Genéticos (AGs). Já a segunda consiste em investigar o uso da Programação Genética (PG) como alternativa ao AG para a combinação das predições dos modelos individuais, buscando produzir modelos de comitê superiores e capazes de inferir regras de classificação interpretáveis. Foi treinada uma rede neural convolucional de arquitetura ResNet152 e modelos de distribuição de espécies BIOCLIM, MaxEnt e Modelo Linear Generalizado (GLM), além do modelo Média dos SDMs, obtido pela média das predições dos três modelos anteriores. Os experimentos foram conduzidos utilizando registros reais do SISSGeo, comparando o desempenho dos modelos individuais, das estratégias de combinação baseadas em AG e da abordagem proposta baseada em PG. A ResNet152 obteve acurácia média de 53,84% e F1-Score de 49,63%, elevados para 55,29% e 51,65%, respectivamente, com a aplicação de TTA. Já o treinamento dos SDMs tiveram um desempenho máximo de 22,00% de Acurácia e 13,42% de F1-Score. O melhor modelo de comitê via AG foi entre a ResNet152 com TTA e a Média dos SDMs, com acurácia de 60,97% e F1-Score de 55,93%, enquanto a PG atingiu 63,82% e 58,08%, respectivamente, para o mesmo par de modelos. Demonstra-se que a incorporação de metadados aos modelos de classificação baseados em imagens melhora o desempenho da classificação de registros do SISS-Geo e que a PG supera a abordagem baseada em AGs na combinação dos modelos individuais, produzindo modelos de comitê de melhor acurácia e regras de classificação interpretáveis.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentICE – Instituto de Ciências Exataspt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Modelagem Computacionalpt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectCiência cidadãpt_BR
dc.subjectModelos de comitêpt_BR
dc.subjectVisão computacionalpt_BR
dc.subjectCitizen sciencept_BR
dc.subjectComputer visionpt_BR
dc.subjectEnsemble modelspt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.titleIntegração de redes neurais convolucionais e modelos de distribuição de espécies via computação evolucionista para a classificação de animais no monitoramento da saúde da fauna silvestrept_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
Appears in Collections:Mestrado em Modelagem Computacional (Dissertações)



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