@PHDTHESIS{ 2024:788568392,
 	title = {Análise topológica em imagens 3D de otólitos de peixes: explorando padrões de densidade e de morfologia},
 	year = {2024},
 	url = "http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9856",
 	abstract = "Otólitos são estruturas calcificas encontradas no ouvido interno dos peixes teleósteos, fundamentais na biologia marinha em estudos de metabolismo, idade, crescimento e na identificação de estoques pesqueiros que podem resultar em práticas sustentáveis de manejo. Uma propriedade relevante dessa estrutura é a sua densidade, porque se refere às modificações na forma cristalina do carbonato de cálcio durante a vida do peixe refletindo em variações de sua forma final. Utilizando micro-tomografia computadorizada, a radiodensidade interna e externa de otólitos de espécies diferentes foram obtidas em uma perspectiva 3D. Porém, ainda não há uma metodologia apropriada que permita descrever e realizar estudos comparativos. Desta forma, buscou-se revelar variações de densidade de otólitos, a partir de imagens 3D de tomografia computadorizada, aplicando a técnica Ball Mapper (BM) da Análise Topológica de Dados (TDA). Inicialmente, preocupou-se em reduzir o custo computacional desta análise aplicando amostragem probabilística e
 verificando seus efeitos sobre as variações de densidade fornecida pelo grafo BM. Para decidir sobre o tamanho de amostra a própria topologia foi usada para estabelecer o que chamou-se de Validação Topológica da Amostra, que forneceu a resolução mínima com as mesmas informações de densidade que dos dados brutos. A representatividade das amostras foi verificada com testes estatísticos não paramétricos sobre a variável densidade. Com base nas características estruturais da rede, invariantes topológicos permitiram avaliar a similaridade entre grafos. A técnica BM além de revelar padrões de variações de densidade na estrutura do otólito também se mostrou válida como um algoritmo de pré-processamento de imagens tomográficas, permitindo a segmentação de características indesejáveis no objeto de interesse. Em adicional, outra técnica da TDA, Homologia Persistente (HP), foi aplicada aos dados das imagens 3D na expectativa de expor um novo classificador para a forma do otólito. A HP mostrou proeminência mesmo em uma amostra pequena ao separar as classes dos otólitos adequadamente e revelar resultados quantitativos acurados de separação, demonstrando um potencial uso para classificação de otólitos com base em sua estrutura 3D. Por fim, uma análise de regressão demonstrou a possibilidade de estimar idade, comprimento e a radiodensidade dos otólitos pelas características topológicas resultantes da classificação. Com base na análise topológica de imagens 3D de otólitos, foi possível revelar padrões de densidade, segmentar características indesejáveis, classificar otólitos pela estrutura 3D e estimar idade, comprimento e radiodensidade. Tais resultados podem contribuir para estudos de metabolismo, idade, crescimento e manejo sustentável de estoques pesqueiros.",
 	publisher = {Universidade Federal Rural de Pernambuco},
 	scholl = {Programa de Pós-Graduação em Biometria e Estatística Aplicada},
 	note = {Departamento de Estatística e Informática}
}