Simulation and study of an artificial ecosystem based on a cocoa plantation in Ghana, Africa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Palha, Catarina Ferreira Matos Quirino
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/133842
Resumo: Internship Report presented as the partial requirement for obtaining a Master's degree in Data Science and Advanced Analytics, specialization in Data Science
id RCAP_bcc69251e065207d98b21f0fb1c855e3
oai_identifier_str oai:run.unl.pt:10362/133842
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
repository_id_str https://opendoar.ac.uk/repository/7160
spelling Simulation and study of an artificial ecosystem based on a cocoa plantation in Ghana, AfricaArtificial EcosystemArtificial LifeEnvironmentAgentsGenetic AlgorithmsPythonClimate ChangeGlobal WarmingEcossistema ArtificialVida ArtificialAmbienteAgentesAlgoritmos GenéticosAlterações ClimáticasAquecimento GlobalSDG 13 - Climate actionSDG 15 - Life on landSDG 13 - Ação contra a mudança global do climaSDG 15 - Vida terrestreInternship Report presented as the partial requirement for obtaining a Master's degree in Data Science and Advanced Analytics, specialization in Data ScienceThe scientific community has been warning for the dangerous consequences of human’s exploitation on the planet. In the past thirty years the planet lost half of its wildness and the greenhouse gases emissions have being rising ever since. This dissertation was focused on a particular ecosystem, a cocoa plantation in Ghana, Africa. Also, in this research the interaction between the species that live in the ecosystem as well as their rules and characteristics were studied. The main objective of this dissertation was to build a system which is the result of an artificial ecosystem able to support artificial life and also to analyze how the species respond to an increase in the ecosystem temperature. The artificial ecosystem was programmed to mimic the cocoa plantation. As such, the artificial life or species which live on it are: the cocoa trees, the midges and the mites. These species were programmed as agents in an environment, the ecosystem. The system was programmed using python as programming language and it was based on the description that (Russell and Norvig, 2002) made on environments and agents construction and the description that (Rothlauf, 2006) and (Eiben, Smith, et al., 2003) made on genetic algorithms. The visualization of the environment and the agents was programmed in a parallel script that draws the previous objects at every iteration. Finally, the environment temperature was increased by 1:5°C and by 3:0°C. The first increase had a small effect on the midges population only decreasing by 11% the initial number of individuals. The second increase had a major effect on the midges population leading to the species extinction. On the contrary, these increases of temperature did not affect the development of the mite species. These results were not a surprise as climate change and global warming accelerates the previous scenarios. In fact, these phenomena are expected to happen a lot more across the world. Humans are causing an unbalance in nature, the planet conditions are changing rapidly, at a rate that nature cannot cope.A comunidade científica tem avisado para as perigosas consequências da exploração humana no planeta. Nos últimos trinta anos o planeta perdeu metade da sua vida selvagem e as emissões de gases de estufa têm vindo a aumentar desde então. Esta dissertação focou-se num ecossistema em particular, uma plantação de cacau no Gana, África. Para além disso, durante esta investigação a interação entre espécies que vivem no ecossistema assim como as suas respetivas regras e características foi estudada. O principal objectivo da dissertação foi construir um ecossistema artificial capaz de suportar vida artificial. Depois, observar como é que as espécies que vivem neste ecossistema respondem quando a temperatura do ambiente é aumentada. O sistema artificial foi programado para imitar a plantação de cacau, como tal, a vida artificial ou especies que lá vivem são: as árvores de cacau, as moscas do cacau e os ácaros. As espécies foram programadas para serem agentes num ambiente, o ecossistema. O sistema foi programado usando Python como linguagem de programação e foi baseado na descrição que (Russell e Norvig, 2002) fez sobre a construção de ambientes e agentes e nas descrições que (Rothlauf, 2006) e (Eiben, Smith et al., 2003) fizeram sobre algoritmos genéticos. A visualização do ambiente e dos agentes foi programada em paralelo noutro ficheiro que desenha os objectos anteriores a cada iteração do ambiente. Por fim, a tempertura do ambiente foi aumentada em 1;5°C e em 3;0°C. O primeiro aumento teve um efeito pequeno na espécie das moscas do cacau, apenas diminuiu a população inicial das moscas. O segundo aumento teve um maior efeito na espécie das moscas conduzindo à extinção da mesma. Por outro lado a espécie das ácaros não foi afetada por nenhum dos aumentos da temperatura. Estes resultados não foram surpreendentes com a aceleração das alterações climáticas e do aquecimento global. De facto, é esperado que estes fenómenos aconteçam cada vez mais por todo o planeta. A actividade humana está a provocar um desequilíbrio na natureza, as condições do planeta estão a mudar rapidamente, tão rápido que a natureza não consegue acompanhar.Santos, Vitor Manuel Pereira Duarte dosOliveira, Elisabete Tavares Lacerda de FigueiredoRUNPalha, Catarina Ferreira Matos Quirino2022-03-03T16:40:17Z2022-01-252022-01-25T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/133842TID:202958639enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2024-05-22T17:59:56Zoai:run.unl.pt:10362/133842Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-28T17:30:52.306186Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
dc.title.none.fl_str_mv Simulation and study of an artificial ecosystem based on a cocoa plantation in Ghana, Africa
title Simulation and study of an artificial ecosystem based on a cocoa plantation in Ghana, Africa
spellingShingle Simulation and study of an artificial ecosystem based on a cocoa plantation in Ghana, Africa
Palha, Catarina Ferreira Matos Quirino
Artificial Ecosystem
Artificial Life
Environment
Agents
Genetic Algorithms
Python
Climate Change
Global Warming
Ecossistema Artificial
Vida Artificial
Ambiente
Agentes
Algoritmos Genéticos
Alterações Climáticas
Aquecimento Global
SDG 13 - Climate action
SDG 15 - Life on land
SDG 13 - Ação contra a mudança global do clima
SDG 15 - Vida terrestre
title_short Simulation and study of an artificial ecosystem based on a cocoa plantation in Ghana, Africa
title_full Simulation and study of an artificial ecosystem based on a cocoa plantation in Ghana, Africa
title_fullStr Simulation and study of an artificial ecosystem based on a cocoa plantation in Ghana, Africa
title_full_unstemmed Simulation and study of an artificial ecosystem based on a cocoa plantation in Ghana, Africa
title_sort Simulation and study of an artificial ecosystem based on a cocoa plantation in Ghana, Africa
author Palha, Catarina Ferreira Matos Quirino
author_facet Palha, Catarina Ferreira Matos Quirino
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Santos, Vitor Manuel Pereira Duarte dos
Oliveira, Elisabete Tavares Lacerda de Figueiredo
RUN
dc.contributor.author.fl_str_mv Palha, Catarina Ferreira Matos Quirino
dc.subject.por.fl_str_mv Artificial Ecosystem
Artificial Life
Environment
Agents
Genetic Algorithms
Python
Climate Change
Global Warming
Ecossistema Artificial
Vida Artificial
Ambiente
Agentes
Algoritmos Genéticos
Alterações Climáticas
Aquecimento Global
SDG 13 - Climate action
SDG 15 - Life on land
SDG 13 - Ação contra a mudança global do clima
SDG 15 - Vida terrestre
topic Artificial Ecosystem
Artificial Life
Environment
Agents
Genetic Algorithms
Python
Climate Change
Global Warming
Ecossistema Artificial
Vida Artificial
Ambiente
Agentes
Algoritmos Genéticos
Alterações Climáticas
Aquecimento Global
SDG 13 - Climate action
SDG 15 - Life on land
SDG 13 - Ação contra a mudança global do clima
SDG 15 - Vida terrestre
description Internship Report presented as the partial requirement for obtaining a Master's degree in Data Science and Advanced Analytics, specialization in Data Science
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-03-03T16:40:17Z
2022-01-25
2022-01-25T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10362/133842
TID:202958639
url http://hdl.handle.net/10362/133842
identifier_str_mv TID:202958639
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
instacron:RCAAP
instname_str FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
collection Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
repository.name.fl_str_mv Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
repository.mail.fl_str_mv info@rcaap.pt
_version_ 1833596748432408576

Registros relacionados