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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2012.tde-06112012-170352
Document
Author
Full name
Paulo Venancio Lopes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2012
Supervisor
Committee
Saraiva, Antonio Mauro (President)
Corrêa, Pedro Luiz Pizzigatti
Hilário, Sérgio Dias
Title in Portuguese
Uma ferramenta para análise de redes de interações polinizador-planta aplicada ao portal IABIN-PTN.
Keywords in Portuguese
Interação
Interações biológicas
Rede de interações
Abstract in Portuguese
O planeta está perdendo rapidamente sua biodiversidade, e isto se dá em boa medida pelo crescimento da população humana. Com ela cresceu a demanda por alimentos e matérias primas, e por conseqüência, aumentou a quantidade de terras usadas para sua produção. Esta demanda por terras aráveis e a busca por minérios fez com que a natureza entrasse em crise e a perda dos polinizadores, principalmente as abelhas, sem dúvida merece destaque. Isto por que estas espécies são responsáveis por um importante serviço de ecossistemas, a polinização, tanto para produção de alimentos quanto nas áreas naturais. Para encontrar soluções para o declínio dos polinizadores, os pesquisadores coletam dados sobre as ocorrências de espécies que auxiliem na conservação e no uso sustentado da biodiversidade. A manipulação da grande quantidade de dados coletados demanda o apoio da computação e ensejou a criação de uma nova área denominada informática para biodiversidade (biodiversity informatics), que se dedica à pesquisa e desenvolvimento de ferramentas que cobrem desde a digitalização até a análise dos dados. Uma categoria importante de dados de biodiversidade é a dos dados sobre as interações entre as espécies, pois permite entender as inter-relações e dependências. Nos últimos anos essa abordagem sobre interações vem se intensificando, principalmente sob a forma de redes de interações e desta forma a construção de novas ferramentas com esta abordagem se faz necessária para auxiliar as análises. Este trabalho apresenta uma ferramenta para análise de redes de interações desenvolvida para operar sobre a base de dados de interações do portal da Rede Temática de Polinizadores da Rede Interamericana de Informação sobre Biodiversidade IABIN-PTN. Ela se baseia em conceitos computacionais como teoria dos grafos e sistemas complexos para realizar cálculos e apresentar gráficos para análise de redes de interações biológicas, como os índices de tamanho da rede, quantidade de espécies, número total de ligações, conectância, grau médio de espécies, grau presença-ausência, grau quantitativo, coeficiente de agregação e força da espécie. Para visualização da topologia da rede são disponíveis com cinco tipos de gráficos: Balão, Circular, Orgânico, Cíclico Hierárquico e Radial, além dos gráficos da matriz adjacência, matriz presença, grafo bipartido, interações, coeficiente de agregação, distribuição e probabilidade. A ferramenta permite analisar os dados diretamente a partir do portal de dados, dispensando a exportação para outras ferramentas, aumentando o valor da Rede Temática de Polinizadores e contribuindo para o trabalho os pesquisadores.
Title in English
A tool for analysis of plant-pollinator interactions networks applied the portal IABIN-PTN.
Keywords in English
Biological interactions
Interaction
Interactions network
Abstract in English
The planet is rapidly losing its biodiversity, and this is due to mankind demographic expansion. With an increased population, the demand for food has also increased and, consequently, an increase in land used for agriculture also occurred. This demand for tillable land and the search for minerals have disrupted nature and the loss of pollinators, particularly bees, is undoubtedly the most damaging of all. This is because these species generate high value in their ecological services, in the process of pollination for food production and the maintenance of natural areas. To find solutions, researchers are collecting information on the occurrences of species that can assist in the conservation and sustainable use of biodiversity in their search for answers. But with all this information, its treatment has become very slow, expensive and difficult to manipulate. Hence, biodiversity informatics, a branch of computer science, came to solve these and other issues, storing this information in databases and creating computational tools to analyze all that information. In recent years, the approach to interactions has intensified, especially in interaction networks and thus the construction of new tools with this approach is required. This work proposes a tool for analyzing interaction networks to be connected to IABIN-PTN portal interaction database. This tool will perform calculations and graphics for analyzing the biological interactions network and calculations are presented as indices of network size, number of species, total number of links, connectance, average degree of species, presence-absence degree, quantitative degree, aggregation coefficient, and species strength. Visualization will show the topology network with five types: Ballon, Circular, Organic, Hierarchical Cyclic and Radial, and graphics for adjacency matrix, presence matrix, bipartite graph, interactions, aggregation coefficient, distribution and probability. The tool allows analyzing the data directly from the IABIN PTN portal without the need to export the data to other tools, increasing the value of IABIN-PTN and contributing to the work of the researchers.
 
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Publishing Date
2012-11-21
 
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