1) Título: Lógica Fuzzy aplicada à recomendação de corretivos de acidez e fertilizantes de solo

Período: Setembro de 2024 a Agosto de 2025.

Fonte de Financiamento: IFSC e CNPq - Edital 02/2024/PROPPI/Universal

Participantes: 

• Wilson Castello Branco Neto (Coordenador).

  • • Gabriel Copini Souza (Aluno bolsista).

Resumo: A área de fertilidade do solo é crucial para a agricultura. Por isto, manuais de orientação foram criados, tais como o Manual de Calagem e Adubação para os Estados do Rio Grande de Sul e de Santa Catarina. Este manual é composto por tabelas que indicam as quantidades de fertilizantes que devem ser incorporados ao solo de acordo com suas características e a cultura a ser implantada. Entretanto, estas tabelas são baseadas na lógica clássica e possuem limites rígidos, o que pode gerar problemas em situações em que os dados de entrada, oriundos da análise de solo, estejam próximos destes limites devido à imprecisão que eles possuem na prática. Considerando que a Lógica Fuzzy é uma das técnicas de Inteligência Artificial que provê um formalismo matemático para o tratamento da informação imprecisa, este projeto tem como objetivo criar um sistema de recomendação baseado em Lógica Fuzzy para a correção de solo e fertilização de plantas forrageiras com os macronutrientes NPK, tomando como base o estabelecido no referido manual.

2) Título: Uma solução para gestão de pequenas propriedades de pecuária de corte baseada em PWA

Período: Março a Outubro de 2024.

Fonte de Financiamento: IFSC - Edital 14/2023/PROPPI/DAE e CNPq -  Edital 13/2024/PROPPI

Participantes: 

• Wilson Castello Branco Neto (Coordenador).

  • • Gabriel Copini Souza (Aluno voluntário).

• Matheus Correia Coelho (Aluno bolsista).

  • • Patriki de Oliveira Goss (Aluno bolsista).

• Stephanie Pereira Marcolino (Aluno bolsista).

• Ygor Cavalheiro (Aluno bolsista).

Resumo: O agronegócio é um importante ator da economia brasileira. O setor de carne bovina é uma das principais vertentes, gerando em 2021 R$ 200,8 bilhões. Esses números expressivos são o resultado de um setor cada vez mais competitivo que exige dos produtores aumento de produtividade, qualidade e redução de custos. Com o objetivo de satisfazer estes requisitos, ferramentas baseadas nas Tecnologias da Informação e da Comunicação vem sendo desenvolvidas para auxiliar estes produtores. Contudo, a maior parte delas está disponível apenas para os grandes produtores e a administração da maioria das pequenas propriedades ainda se restringe a registros manuais em papéis, quando isto é feito. Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma plataforma para gestão pecuária, gratuita, e que atenda às necessidades dos pequenos produtores, visando tornar a propriedade mais competitiva.

1) Título: Ensino-aprendizagem de Construção de Compiladores e Complexidade de Algoritmos usando LLVM.

Período: Fevereiro de 2023 a Dezembro de 2024.

Fonte de Financiamento: Não há

Participantes: 

• Wilson Castello Branco Neto (Coordenador).

• Alexandre Perin de Souza (Pesquisador).

• Alessandra Lima de Oliveira (Aluna voluntária).

  • • Erik Pablo Schaefer Borela  (Aluno voluntário).

Resumo: Compreender aspectos da Teoria da Computação, tais como linguagens formais e complexidade de algoritmos é essencial para a formação de qualquer profissional da área de Ciência da Computação. Embora esta importância esteja clara nos documentos norteadores e avaliações oficiais, nem sempre se consegue motivar os alunos nestas disciplinas devido à dificuldade para visualizar tais conceitos em atividades práticas. A construção de um compilador pode ser o elemento central de um projeto capaz de fazer com que os alunos apliquem estes conhecimentos em uma atividade prática. Neste trabalho propõem-se a construção de um compilador didático, que agregue funções de análise de complexidade de algoritmos, com o intuito de facilitar a aprendizagem destes conteúdos pelos alunos. Para construir o compilador serão usadas as ferramentas disponibilizadas pelo LLVM que é um projeto cujas ferramentas são utilizadas por diversas empresas que atuam no desenvolvimento de compiladores.

2) Título: Validação de Aplicativo para Diagnóstico e Monitoramento do Cancro Europeu da Macieira.

Período: Julho de 2021 a Julho de 2024.

Fonte de Financiamento: Associação Brasileira de Produtores de Maçã (ABPM).

Participantes: 

• Wilson Castello Branco Neto (Coordenador).

• Leonardo Araujo (Pesquisador - Epagri).

• Felipe Augusto Moretti Ferreira Pinto (Pesquisador - Epagri)

Resumo: O Cancro Europeu da Macieira (CEM) é uma doença que atinge pomares em várias regiões do mundo. Ele é causado pelo fungo Neonectria ditissima e surgiu no Brasil pela primeira vez em 2002. Por ser uma doença sem cura, é fundamental que as plantas sejam diagnosticadas e incineradas o mais rápido possível, antes que elas transmitam a doença para outras plantas. Devido à gravidade e urgência da situação, o Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento publicou a instrução normativa – IN 20, de 20/06/2013, que em seu artigo 1o define como objetivo “Instituir o Programa Nacional de Prevenção e Controle do Cancro Europeu das Pomáceas”.  Em 2016, iniciou-se uma parceria entre o IFSC e a Estação Experimental de São Joaquim da Epagri, com o objetivo de desenvolver tecnologias voltadas ao diagnóstico e monitoramento do Cancro Europeu das Macieiras. Inicialmente, a equipe aprovou o projeto DIAGNÓSTICO E MONITORAMENTO DO CANCRO EUROPEU DAS POMÁCEAS USANDO VISÃO COMPUTACIONAL E RFID (Financiamento via FAPESC). A parceria teve prosseguimento com a aprovação de dois outros projetos em editais internos do IFSC (EDITAL 02/2019/PROPPI e EDITAL 02/2020/PROPPI) e resultou no registro do sistema no INPI sob o número BR512019000977-0. 

Como resultado destes projetos, foram desenvolvidas as seguintes tecnologias:

- Um aplicativo móvel para dispositivos Android e outro para dispositivos IOS, que têm como objetivo divulgar informações sobre a doença, por meio de textos, fotos e vídeos. Além disto, por meio deste aplicativo, os usuários (produtores rurais e responsáveis técnicos pelas propriedades) podem registrar imagens de plantas suspeitas, às quais são enviadas para os pesquisadores da Epagri, que realizam o diagnóstico das mesmas, evitando a necessidade de deslocamento.

- Um site com informações semelhantes às dos aplicativos e com uma seção restrita aos pesquisadores da Epagri, através da qual eles podem visualizar as imagens enviadas pelos usuários dos aplicativos e emitir os diagnósticos.

Em 2021 a parceria já existente entre IFSC e Epagri foi expandida, para incluir a Associação Brasileira dos Produtores de Maçãs (ABPM), dando origem ao presente projeto, que tem como objetivo divulgar, avaliar e fazer melhorias nos sistemas desenvolvidos nos projetos anteriores.

Resumidamente, as principais atribuições dos parceiros nesta parceria, prevista para três anos, são:

- Pesquisadores do IFSC: realizar a manutenção dos sistemas durante seu uso e implementar as melhorias sugeridas pela Epagri e ABPM.

- Pesquisadores da Epagri: Divulgar os sistemas aos produtores rurais e responsáveis técnicos e realizar os diagnósticos a partir das imagens enviadas pelos usuários.

- ABPM: Auxiliar na divulgação dos sistemas aos seus associados e arcar com as despesas de hospedagem do site, registro de domínio e taxas para disponibilização dos aplicativos na Play Store e App Store por três anos.

3) Título: Aplicação de Técnicas de Data Augmentation em Redes Neurais Convolucionais para o Diagnóstico do Cancro Europeu da Macieira 

Período: Agosto a Novembro de 2023.

Fonte de Financiamento: IFSC - Edital 06/2023/LGS 

Participantes: 

• Wilson Castello Branco Neto (Coordenador).

• Ântony de Aguiar Salvi  (Aluno bolsista).

  • • Paulo Correia Camargo Junior (Aluno voluntário).

Resumo: O Cancro Europeu é uma importante doença da macieira que não tem cura e é de rápida propagação. Em projetos desenvolvidos em uma parceria entre o IFSC e a Epagri foi criada a plataforma CanControl, que agiliza o seu diagnóstico ao possibilitar que os produtores enviem imagens de plantas que são analisadas remotamente pelos Fitopatologistas da Epagri. Para diminuir a sobrecarga destes profissionais e agilizar o diagnóstico, em outro projeto, foi desenvolvida uma Rede Neural Convolucional para processar as imagens e obter resultados instantaneamente. Neste trabalho, nove modelos foram treinados e o que obteve maior pontuação F-Score foi o VGG (0.877). Apesar de promissores, os resultados possuem limitações devido à baixa quantidade de imagens disponíveis para treinamento e teste do modelo. Com o intuito de obter resultados mais precisos, para posteriormente incorporar a Rede Neural Convolucional na plataforma CanControl, este trabalho tem como objetivo realizar novos testes e aplicar técnicas de Data Augmentation.

4) Título: Diagnóstico do Cancro Europeu da Macieira Usando Redes Neurais Convolucionais

Período: Abril a Dezembro de 2022.

Fonte de Financiamento: Não há

Participantes: 

• Wilson Castello Branco Neto (Coordenador). 

• Carlos Andres Ferrero (Pesquisador).

• Kevin Mondadori Mattos (Aluno voluntário).

  • • Yan Felipe Burigo Ribeiro (Aluno voluntário).

Resumo: O Cancro Europeu é uma importante doença da macieira em várias regiões do mundo, inclusive no sul do Brasil. Por não ter cura e devido a sua rápida propagação, iniciativas em diferentes áreas do conhecimento tem sido elaboradas visando minimizar o seu impacto. Em projetos já desenvolvidos em uma parceria entre o IFSC e a Epagri foram implementados dois aplicativos móveis e um sistema web que disponibilizam informações sobre o cancro e agilizam o seu diagnóstico, ao possibilitar que os produtores enviem imagens de plantas suspeitas que são analisadas e diagnosticadas remotamente pelos Fitopatologistas da Epagri. Este trabalho tem como objetivo aprimorar os sistemas já desenvolvidos, por meio do desenvolvimento de novas funcionalidades que permitam a análise da imagem de forma automatizada, usando para isto a técnica de Redes Neurais Convolucionais.

5) Título: Dinamizando a Aprendizagem de Programação de Computadores usando Desenvolvimento Orientado a Testes e problemas criados pelos próprios alunos

Período: Julho de 2022 a Dezembro de 2022.

Fonte de Financiamento: IFSC - Edital 21/2022/PROPPI/LGS.

Participantes: 

• Wilson Castello Branco Neto (Coordenador).

• Bernardo Alves de Melo (Aluno bolsista).

• Cristopher Martarello Derossi (Aluno voluntário).

• Elias Vinicius Raitz de Oliveira (Aluno voluntário).

• Felipe Davi do Nascimento Lopes (Aluno voluntário).

• Fernanda Megumi Takeda (Aluna voluntária).

• Gabriel Copini Souza (Aluno voluntário).

• Guilherme Guglielmin Munhoz de Paula (Aluno voluntário).

• Igor Minerva (Aluno voluntário).

• João Pedro Ribeiro Biazzin (Aluno voluntário).

• Murilo Francio (Aluno voluntário).

• Nathan Will Martins (Aluno voluntário).

• Raphael de Oliveira Carvalho (Aluno voluntário).

• Ruan Horta França Sanchez e Souza (Aluno voluntário).

• Stephanie Pereira Marcolino (Aluna voluntária).

Resumo: As disciplinas introdutórias de programação de computadores são responsáveis por apresentar os conceitos fundamentais para que os alunos obtenham sucesso nas disciplinas das fases posteriores e no mundo do trabalho. Apesar dos esforços dos docentes, a taxa de insucesso nestas disciplinas ainda é elevada e um dos principais fatores que levam à evasão. Diferentes metodologias e ferramentas foram propostas ao longo dos anos, mas nenhuma apresentou uma solução definitiva para o problema. Entretanto, todos concordam que a elaboração de programas, assim como a capacidade de testá-los corretamente, são aspectos chave para a aprendizagem. Considerando que o envolvimento dos alunos é fundamental para o sucesso de qualquer prática, este projeto propõem a construção de um banco de problemas de programação fundamentado no Desenvolvimento Orientado a Testes. Parte dos problemas serão elaborados pelos próprios alunos, assim como os conjuntos de testes e as soluções, de forma a aumentar a sua motivação.

6) Título: Caderno de Campo Inteligente para a Produção Integrada de Maçãs

Período: Fevereiro de 2020  a Dezembro de 2021.

Fonte de Financiamento: IFSC - Editais 23/2019/PROPPI/DAE e 23/2020/PROPPI/DAE.

Participantes: 

• Wilson Castello Branco Neto (Coordenador).

• Adriel Goulart Abranjo (Aluno bolsista).

• Aionilce Figueira Dechechi (Aluno bolsista)

• Tiago Correia Ribeiro (Aluno bolsista)

  • • Guilherme da Silva Pinheiro (Aluno bolsista)

    • Marcos Matos dos Santos  (Aluno bolsista)

    • Matheus de Figueiredo Lopes (Aluno bolsista e voluntário)

    • Vanderluiz da Rosa de Oliveira (Aluno voluntário)

    • Victor Henrique Fonseca Muniz (Aluno bolsista).

    • Wilson Fernandes Cordova Junior (Aluno voluntário).

Resumo: A Produção Integrada de Maçãs (PIM) propõe uma forma de manejo que visa obter uma produção de frutos de qualidade por meio do uso racional dos recursos naturais e demais insumos. Para receber a certificação da PIM, os produtores precisam seguir um conjunto de normas e registrar suas atividades em um caderno de campo, que é posteriormente auditado. Seguir todas estas normas e manter os registros atualizados é uma tarefa que nem sempre é realizada adequadamente pelos produtores. Em função do exposto, este trabalho tem como objetivo elaborar um sistema inteligente que auxilie os produtores de maçã e os responsáveis técnicos pelas propriedades (Engenheiros Agrônomos e Técnicos Agrícolas), a realizar os tratamentos adequados para o combate às pragas e às doenças da macieira, bem como a realizar os registros necessários no caderno de campo, respeitando as normas da Produção Integrada de Maçãs.

7) Título: CanControl - Nova tecnologia para manejo do Cancro Europeu das Pomáceas

O desenvolvimento da plataforma foi realizado em diferentes subprojetos que ocorreram sequencialmente, são eles:

Subprojeto 1 - Diagnóstico e Monitoramento do Cancro Europeu das Pomáceas usando Visão Computacional e RFID,  realizado de Maio de 2017 a Abril de 2018, aprovado na Chamada Pública FAPESC Nº 08/2016.

Subprojeto  2 - Monitoramento do Cancro Europeu das Pomáceas usando RFID, realizado de agosto a dezembro de 2018,  aprovado no Edital  do IFSC 17/2018/PROPPI/DAE.

Subprojeto 3 - Diagnóstico e Monitoramento do Cancro Europeu das Pomáceas usando RFID,  realizado de agosto de 2019 a julho de 2020,  aprovado no Edital do IFSC  02/2019/PROPPI.

Subprojeto 4 - CanControl - Nova tecnologia para manejo do Cancro Europeu das Pomáceas, realizado de agosto de 2020 a julho de 2021,  aprovado no Edital do IFSC 02/2020/PROPPI.

Participantes: 

• • • Wilson Castello Branco Neto (Coordenador).

    • Leonardo Araujo (Pesquisador - Epagri).

    • Felipe Augusto Moretti Ferreira Pinto (Pesquisador - Epagri).

    • Ana Paula Carneiro Athayde  (Aluna voluntária).

    • Andrey de Aguiar Salvi (Aluno bolsista).

    • Arthur de Bortoli (Aluno bolsista).

    • Gabriel Celestino (Aluno voluntário).

    • George Victor Branco da Motta (Aluno bolsista).

    • Gianluca Pablo Sarmento de Mello (Aluno voluntário).

    • Guilherme da Silva Pinheiro (Aluno bolsista e voluntário).

    • João Vitor Xavier (Aluno bolsista).

    • José Gilberto Barbosa de Medeiros Junior (Aluno bolsista).

    • Kevin Mondadori Mattos (Aluno bolsista e voluntário).

    • Leandro Fontana Schweitzer (Aluno bolsista).

    • Lucas Chaves de Souza (Aluno bolsista).

    • Rodrigo Almeida Machado (Aluno bolsista e voluntário).

    • Wilson Fernandes Cordova Junior (Aluno voluntário).

    • Yan Felipe Burigo Ribeiro (Aluno bolsista).

Resumo: O Cancro Europeu das Pomáceas é uma importante doença da macieira em várias regiões do mundo, inclusive no sul do Brasil. Por não ter cura e devido a sua rápida propagação, iniciativas em diferentes áreas do conhecimento tem sido elaboradas visando minimizar o seu impacto. Nestes projetos em uma parceria entre o IFSC e a Epagri foram implementados dois aplicativos móveis, um para plataforma Android e outro para IOS, e um sistema web que disponibilizam informações sobre o cancro e agilizam o seu diagnóstico. Estes sistemas foram registrados junto ao Instituto Nacional de Propriedade Intelectual e atualmente estão disponíveis aos produtores de maçã, por meio de uma parceria realizada com a Associação Brasileira dos Produtores de Maçãs (ABPM).