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pHreader: Um aplicativo para auxiliar na determinação do valor de pH utilizando Redes Neurais Artificiais

Resumo do projeto

Potencial hidrogeniônico (pH), de acordo com GAMA e ALONSO (2007), pode ser definido como uma escala logarítmica utilizada para medir a concentração de íons hidrogênios (H+) em uma solução, definindo, desta forma, se as soluções são ácidas, neutras ou alcalinas, também chamadas de básicas. Segundo, PAULINO (2012), uma vez que corpo humano é rico em água, o nível de pH tem efeitos profundos sobre a saúde. Desse modo, medidas desses valores são necessárias em vários exames clínicos como, por exemplo, no exame de urina. Para TERCI e ROSSI (2002), indicadores de pH são substâncias orgânicas que alteram sua cor, em função do valor de pH. Assim, um dos indicadores utilizados, atualmente, é a fita universal indicadora de pH. Ademais, salienta-se que a fita indicadora é bastante utilizada, por conta seu baixo custo, além de apresentar fácil manuseio. Contudo, é fulcral afirmar que o uso da fita indicadora está sujeito a algumas desvantagens, tais como a baixa amplitude da escala, dificultando a comparação das cores após ser impregnado no analito (substância em análise), e a subjetividade na interpretação das cores obtidas a olho nu, limitando, assim, a precisão dos resultados. Postuladas as afirmações, é pertinente dizer que o aplicativo desenvolvido é responsável por capturar uma imagem da fita indicadora, a qual foi impregnada no analito. Desse modo, o app supracitado enviará a fotografia a um web service desenvolvido, o qual, por meio de uma Rede Neural Artificial (RNA), irá classificar o valor de pH da substância. Logo, o valor será retornado ao usuário e exibido pelo próprio aplicativo. Para o desenvolvimento do aplicativo, foi utilizada a biblioteca de desenvolvimento mobile React Native, desenvolvida pela Facebook e de código aberto (open source), em conjunto com o framework Expo. Posteriormente, para o desenvolvimento da RNA, foi escolhido o framework TensorFlow em sua versão 1.0.0, haja vista que possui diversos modelos de treinamento eficientes, além de ser considerado um framework estável, desenvolvido e mantido pela Google Brain. Tendo em vista os resultados obtidos durante o desenvolvimento do projeto, é possível constatar que: O conjunto de treinamento de dados para a RNA foi estabelecido com as fotografias de fitas indicadoras de pH impregnadas nas soluções tampões desenvolvidas com os valores de pH 0, 4, 7 e 14; A RNA para determinação do valor de pH, a partir da fotografia de uma fita indicadora impregnada em qualquer solução, foi desenvolvida e treinada com o conjunto de imagens obtido; O aplicativo desenvolvido é capaz de capturar fotografias de fitas universais indicadoras de pH e enviá-las ao web service responsável pela execução da RNA. Por sua vez, a RNA classifica o valor de pH da imagem recebida e retorna a informação ao aplicativo; O aplicativo é capaz de salvar os resultados encontrados para consultas futuras, caso o usuário, assim, deseje.

Alunos

Jeferson Santos Mota
Adrian Antunis Pereira do Rosario

Orientadores

Leandro Magalhães de Oliveira

Instituição

Instituto Federal de Mato Grosso do Sul – Campus Aquidauana
Aquidauana /
  MS –
  Brasil

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