Implementação paralela do algoritmo iterativo de busca do parâmetro de regularização ótimo para o funcional de Tikhonov no problema de restauração de imagens

O uso de técnicas com o funcional de Tikhonov em processamento de imagens tem sido amplamente usado nos últimos anos. A ideia básica nesse processo é modificar uma imagem inicial via equação de convolução e encontrar um parâmetro que minimize esse funcional afim de obter uma aproximação da imagem original. Porém, um problema típico neste método consiste na seleção do parâmetro de regularização adequado para o compromisso entre a acurácia e a estabilidade da solução. Um método desenvolvido por pesquisadores do IPRJ e UFRJ, atuantes na área de problemas inversos, consiste em minimizar um funcional de resíduos através do parâmetro de regularização de Tikhonov. Uma estratégia que emprega a busca iterativa deste parâmetro visando obter um valor mínimo para o funcional na iteração seguinte foi adotada recentemente em um algoritmo serial de restauração. Porém, o custo computacional é um fator problema encontrado ao empregar o método iterativo de busca. Com esta abordagem, neste trabalho é feita uma implementação em linguagem C++ que emprega técnicas de computação paralela usando MPI (Message Passing Interface) para a estratégia de minimização do funcional com o método de busca iterativa, reduzindo assim, o tempo de execução requerido pelo algoritmo. Uma versão modificada do método de Jacobi é considerada em duas versões do algoritmo, uma serial e outra em paralelo. Este algoritmo é adequado para implementação paralela por não possuir dependências de dados como de Gauss-Seidel que também é mostrado a convergir. Como indicador de desempenho para avaliação do algoritmo de restauração, além das medidas tradicionais, uma nova métrica que se baseia em critérios subjetivos denominada IWMSE (Information Weighted Mean Square Error) é empregada. Essas métricas foram introduzidas no programa serial de processamento de imagens e permitem fazer a análise da restauração a cada passo de iteração. Os resultados obtidos através das duas versões possibilitou verificar a aceleração e a eficiência da implementação paralela. A método de paralelismo apresentou resultados satisfatórios em um menor tempo de processamento e com desempenho aceitável.

Metaheurística para o Problema de Planejamento de Redes de Transmissão de Energia Elétrica com Redimensionamento

Com o passar do tempo, a demanda elétrica de diversas áreas varia tornando necessária a construção de novos geradores elétricos e a expansão da rede de transmissão de energia elétrica. Nesta dissertação, focamos no problema de expansão da rede de transmissão, assumindo que novos geradores estão construídos para suprir as novas demandas. Essa expansão exige altos investimentos que precisam ser cuidadosamente planejados. O problema pode ser modelado como um problema de otimização não linear inteira mista e pertence à classe dos problemas NP-difíceis. Desta forma, uma abordagem heurística pode ser adequada para a sua solução pois pode vir a fornecer boas soluções em tempo computacional aceitável. Esta dissertação se propõe a apresentar um estudo do problema de planejamento da expansão de redes de transmissão de energia elétrica estático e multiestágio. Mostramos o que já existe na literatura para o que é chamado de problema sem redimensionamento e as inovações feitas por nós para o problema com redimensionamento. Quanto aos métodos de solução, utilizamos a metaheurística GRASP para o problema estático e combinamos o GRASP com o procedimento Backward-Forward quando falamos em problema multiestágio. Nesta dissertação comparamos os resultados computacionais obtidos com resultados encontrados na literatura.

El tratamiento y la gestión de residuos de construcción y demolición de obras de nueva planta: Una visión normativa y sostenible de un problema socioeconómico y medioambiental.

[ES]Desde el punto de vista de la organización y presentación de la memoria escrita de este TFG, se presentara un contexto de la situación de la construcción, para que se pueda comprender el problema existente de residuos de la construcción y demolición. Después vendría alcance y objetivos y los beneficios que se intenta aportar con este tfg. En segundo lugar, el documento tiene un resumen de la legislación vigente en materia de residuos. Se ha realizado para ver cómo ha evolucionado la concienciación en los residuos y especialmente en los RCDs. Para saber cuál es la situación actual en esta materia y si se puede imitar a otros países. Después vendría un estudio de como es la gestión de los residuos de la construcción y demolición a grandes rasgos, que materiales son que pueden ser sometidos a procesos de valorización y cuáles son. Seguidamente, viene la parte más extensa del tfg la gestión de los áridos reciclados. Se le ha dado más valor, a los residuos de origen pétreo que mediante procesos de reciclaje se consigue el árido reciclado, porque, es el residuo que se encuentra en mas altas cantidades en una demolición. A Continuación, se dispondrá de un presupuesto que reflejara el dinero gastado en la realización del proyecto. Se mostrara de manera clara cuales han sido los distintos gastos. Seguidamente se encuentra la planificación del proyecto, que incluye todas las tareas que han sido realizadas para la consecución de este trabajo.

Desarrollo de una herramienta analítica para resolución del problema directo e inverso de un robot serie de 6 grados de libertad.

[ES]En el presente trabajo de fin de grado se expondrá el análisis cinemático de un robot IRB120 de ABB y el desarrollo de una herramienta grafica para su visualización. Comenzando por un estudio del estado del arte de la robótica industrial. El análisis cinemático es plantear las ecuaciones del robot y la resolución del problema directo e inverso mediante el software Matlab. Por último, la herramienta grafica muestra el movimiento del robot y los sistemas de referencia en la trayectoria introducida por el usuario.

Um problema de interferências quânticas: segregação de impurezas em sistemas metálicos nanoestruturados

Neste trabalho estudamos o problema da segregação de impurezas substitucionais em sistemas nanoestruturados metálicos formados pela justaposição de camadas (multicamadas). Utilizamos o modelo de ligações fortes (tight-binding) com um orbital por sítio para calcular a estrutura eletrônica desses sistemas, considerando a rede cristalina cubica simples em duas direções de crescimento: (001) e (011). Devido à perda de simetria do sistema, escrevemos o hamiltoniano em termos de um vetor de onda k, paralelo ao plano, e um ındice l que denota um plano arbitrario do sistema. Primeiramente, calculamos a estrutura eletrônica do sistema considerando-o formado por átomos do tipo A e, posteriormente, investigamos as modificações nessa estrutura eletrônica ao introduzirmos uma impureza do tipo B em um plano arbitrário do sistema. Calculamos o potencial introduzido por esta impureza levando-se em conta a neutralidade de carga através da regra de soma de Friedel. Calculamos a variação da energia eletrônica total ΔEl como função da posição da impureza. Como substrato, consideramos sistemas com ocupações iguais a 0.94 e 0.54 elétrons por banda, o que dentro do modelo nos permite chamá-los de Nie Cr. As impurezas sao tambem metais de transição - Mn, Fee Co. Em todos os casos investigados, foi verificado que a variação de energia eletrônica total apresenta um comportamento oscilatorio em função da posição da impureza no sistema, desde o plano superficial, até vários planos interiores do sistema. Como resultado, verificamos a ocorrencia de planos mais favoráveis à localização da impureza. Ao considerarmos um número relativamente grande de planos, um caso em particular foi destacado pelo aparecimento de um batimentono comportamento oscilatório de ΔEl. Estudamos também o comportamento da variação da energia total, quando camadas (filmes) são crescidas sobre o substrato e uma impureza do mesmo tipo das camadas é colocada no substrato. Levamos em conta a diferença de tamanho entre os átomos do substrato e os átomos dos filmes. Analisamos ainda a influência da temperatura sobre o comportamento oscilatório da energia total, considerando a expansão de Sommerfeld.

Um problema inverso em dois passos para estimação de perfis de temperatura na atmosfera com nuvens a partir de medidas de radiância feitas por satélite

Esta tese tem por objetivo propor uma metodologia para recuperação de perfis verticais de temperatura na atmosfera com nuvens a partir de medidas de radiância feitas por satélite, usando redes neurais artificiais. Perfis verticais de temperatura são importantes condições iniciais para modelos de previsão de tempo, e são usualmente obtidos a partir de medidas de radiâncias feitas por satélites na faixa do infravermelho. No entanto, quando estas medidas são feitas na presença de nuvens, não é possível, com as técnicas atuais, efetuar a recuperação deste perfil. É uma perda significativa de informação, pois, em média, 20% dos pixels das imagens acusam presença de nuvens. Nesta tese, este problema é resolvido como um problema inverso em dois passos: o primeiro passo consiste na determinação da radiância que atinge a base da nuvem a partir da radiância medida pelos satélites; o segundo passo consiste na determinação do perfil vertical de temperaturas a partir da informação de radiância fornecida pelo primeiro passo. São apresentadas reconstruções do perfil de temperatura para quatro casos testes. Os resultados obtidos mostram que a metodologia adotada produz resultados satisfatórios e tem grande potencial de uso, permitindo incorporar informações sobre uma região mais ampla do globo e, consequentemente, melhorar os modelos de previsão do tempo.

O páthos moral da verdade: o problema do conceito da veracidade na crítica de Nietszche à moral

Na tentativa de reconstruir a crítica nietzschiana à reflexão filosófica sobre o fenômeno moral, o presente trabalho investiga os critérios utilizados pela Filosofia moral na sistematização dos conceitos de liberdade e obrigatoriedade sob a base de uma assim chamada vontade de verdade. O propósito dessa reconstrução crítica consiste em averiguar o papel desempenhado pela noção de veracidade na compreensão filosófica das ações e normas morais. Para tanto, o estudo se ocupa, em um primeiro momento, dos argumentos utilizados por Nietzsche ao conceber a interpretação filosófica em sua essência moral e ao identificar na exigência humana por sociabilidade uma das gêneses da noção de veracidade. Essas duas hipóteses são decisivas na análise das propostas hermenêuticas ocidentais referentes ao fenômeno moral, tal como Nietzsche propôs no famoso texto Sobre verdade e mentira em sentido extramoral (1873) e em sua obra tardia. Em seguida, é abordada a dificuldade que a tradição filosófica enfrentou na tentativa de fundamentação das normas e ações morais, sobretudo à luz da crise do pensamento metafísico. Por fim, procura-se apresentar a reflexão de Nietzsche sobre o fenômeno moral como o meio mais adequado para se responder à crise do pensamento metafísico, na medida em que procura substituir os pressupostos teóricos da tradição filosófica ocidental e apresentar a noção de veracidade como probidade e virtude por excelência do espírito livre.

"Construcción estética de la realidad". El problema de la constancia cromatica y percepción del color.

640 p.

Distanciamento teórico e engajamento prático: acerca da unidade entre atitude teórica e atitude prática a partir de um problema oriundo da hermenêutica filosófica

Desde os gregos antigos, sobretudo, desde Aristóteles, as assim chamadas ciências teoréticas, das quais se destaca a filosofia, têm sido caracterizadas como experiências de pura contemplação da essência última das coisas nelas investigadas. Por se tratar de uma experiência pura, nela não interviria nenhuma outra atitude diferente da própria atitude teorética; mais especificamente, a atitude teorética não apresentaria qualquer sinal de atitude prática, ou seja, qualquer sinal de interesse pela possível utilidade da coisa conhecida nem mesmo qualquer sinal de intenção para agir. Haja vista tal panorama geral, a presente tese almeja mostrar como a atitude teórica forma, na verdade, uma unidade com a atitude prática; como ela, a teoria, precisa ser, sobretudo, uma ação genuinamente prática. Para tanto, a tese parte de uma interpretação crítica do projeto filosófico de Gadamer que reivindica para a hermenêutica o título de filosofia prática, que, no fundo, se trata de uma tentativa de reunir teoria e prática em uma só experiência. Só então, a tese procura mostrar como quem faz a experiência teórica, já que precisa pensar na linguagem, se encontra em um âmbito essencialmente plural, onde, portanto, há muitos outros dos quais, inclusive, ele até mesmo depende para concretizar a possibilidade de falar. Assim, a tese estabelece as condições para revelar a necessidade de quem faz a experiência teorética de se engajar em um amplo jogo histórico, que o compele a agir não só eticamente em relação aos outros como também politicamente em conjunto com eles.

Estudo da quantificação de incertezas para o problema de contaminação de meios porosos heterogêneos

As técnicas de injeção de traçadores têm sido amplamente utilizadas na investigação de escoamentos em meios porosos, principalmente em problemas envolvendo a simulação numérica de escoamentos miscíveis em reservatórios de petróleo e o transporte de contaminantes em aquíferos. Reservatórios subterrâneos são em geral heterogêneos e podem apresentar variações significativas das suas propriedades em várias escalas de comprimento. Estas variações espaciais são incorporadas às equações que governam o escoamento no interior do meio poroso por meio de campos aleatórios. Estes campos podem prover uma descrição das heterogeneidades da formação subterrânea nos casos onde o conhecimento geológico não fornece o detalhamento necessário para a predição determinística do escoamento através do meio poroso. Nesta tese é empregado um modelo lognormal para o campo de permeabilidades a fim de reproduzir-se a distribuição de permeabilidades do meio real, e a geração numérica destes campos aleatórios é feita pelo método da Soma Sucessiva de Campos Gaussianos Independentes (SSCGI). O objetivo principal deste trabalho é o estudo da quantificação de incertezas para o problema inverso do transporte de um traçador em um meio poroso heterogêneo empregando uma abordagem Bayesiana para a atualização dos campos de permeabilidades, baseada na medição dos valores da concentração espacial do traçador em tempos específicos. Um método do tipo Markov Chain Monte Carlo a dois estágios é utilizado na amostragem da distribuição de probabilidade a posteriori e a cadeia de Markov é construída a partir da reconstrução aleatória dos campos de permeabilidades. Na resolução do problema de pressão-velocidade que governa o escoamento empregase um método do tipo Elementos Finitos Mistos adequado para o cálculo acurado dos fluxos em campos de permeabilidades heterogêneos e uma abordagem Lagrangiana, o método Forward Integral Tracking (FIT), é utilizada na simulação numérica do problema do transporte do traçador. Resultados numéricos são obtidos e apresentados para um conjunto de realizações amostrais dos campos de permeabilidades.

Ikasleen jokaera problema matematiko ez estadarren aurrean

[eus] Ikerketa honen helburu nagusia Euskal Herriko bi ikastetxe ezberdinetako Lehen Hezkuntzako umeek problema matematiko ez estandarren aurrean ze nolako erantzun mota ematen dituzten aztertzea da. Horretarako, Laura Jiménezek eta Lieven Verschaffelek egindako lanean oinarrituz, umeei 6 problema (4 ez estandarrak eta 2 estandarrak) dituen froga bat egin diet, ondorio hauek lortuz: Ikasleen %3,29k erantzun zuzena eman dio erantzun gabeko problemari, %7,69k erantzun zuzena eman dio erantzun bat baino gehiago duen problemari, %45,05ek erantzun zuzena eman dio erantzuna enuntziatuan duen problemari eta azkenik, ikasleen %46,15ek erantzun zuzena eman dio datuak soberan dituen problemari. Gainera, nahiz eta ikastetxeen metodologia ezberdina izan, ateratako emaitzak antzekoak dira, beraz, metodologiak ez duela eraginik ondorioztatzen da.

Transformações no "problema favela" e a reatualização da "remção" no Rio de Janeiro

Esta tese busca analisar os significados da reatualização de práticas e discursos sobre a remoção de favelas atualmente no Rio de Janeiro. Para a realização da pesquisa que resultou neste trabalho acompanhei diversas situações de realocação conduzidas pela prefeitura. Analiticamente, esta tese se articula a partir de três níveis: no primeiro, busco retraçar as condições de possibilidade, na atual conjuntura, que permitiram a retomada do termo/ação "remoção" como forma específica de intervenção estatal nas favelas cariocas. No segundo, analiso como operaram, concretamente, estas intervenções, a partir da observação dos inúmeros contatos entre agentes estatais e moradores daquelas localidades em processo de realocação. Por fim, trato das dinâmicas de ação coletiva constituídas a partir da crítica que estes moradores, bem como outros atores, individuais e coletivos, realizam a estes processos.

Novo transtorno, velho problema: a identificação do TDAH pelo olhar do professor

No presente trabalho analisamos os desdobramentos do processo de expansão do Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) no cenário educacional brasileiro. O TDAH, considerado atualmente o transtorno de desenvolvimento que mais acomete crianças em idade escolar, vem sofrendo constantes questionamentos no que se refere a sua validade diagnóstica. Caracterizado basicamente pela tríade sintomatológica desatençãohiperatividade-impulsividade, propusemos na pesquisa que o TDAH vem ocupando posição central na discussão sobre as leituras contemporâneas a respeito do fracasso escolar. Para compreender a associação entre TDAH e educação, mais especificamente a hipóteses sobre o fracasso escolar, realizamos um breve levantamento das definições dos sintomas, causas, tratamentos e história do transtorno conforme as edições do DSM. A exposição destes dados permitiu uma reflexão do TDAH como uma entidade complexa e multifatorial que apresenta uma diversidade de manifestações sintomáticas e variadas formas de tratamento. Procuramos demonstrar que essa diversidade de características não só permite que um número cada vez maior de indivíduos seja diagnosticado portador do transtorno como também abre caminho para intensos debates que questionam suas fronteiras flexíveis. Para dar visibilidade às discussões brasileiras, analisamos os materiais divulgados pela Associação Brasileira de Déficit de Atenção (ABDA) e pelo Fórum Sobre a Medicalização da Educação e da Sociedade, duas entidades que apresentam leituras opostas a respeito do conceito nosológico em questão. Demonstramos ainda como TDAH vem compondo discursos sobre os problemas de aprendizagem e indisciplina de crianças em idade escolar de uma escola estadual do município de Niterói, no Rio de Janeiro. Localizar o problema do fracasso escolar na biologia do indivíduo torna possível obliterar outros conflitos que se desencadeiam no ambiente escolar, mantendo como foco o objetivo disciplinador da escola. Os sintomas do TDAH se apresentam, portanto, fundamentalmente relacionados a problemas de desajuste escolar, o que promove um grande desafio aos professores. Esses profissionais recorrem cada vez mais às especialidades médicas relacionadas ao transtorno infantil a fim de buscar soluções para situações que enfrentam em sala de aula. Nesse contexto, a pesquisa de base empírica buscou verificar os sentidos que as professoras atribuem ao TDAH a partir das relações com os alunos em sala de aula. Através da coleta de dados composta por observação participante e entrevistas semiestruturadas aos professores e profissionais de saúde que ocupam o ambiente escolar pesquisado, visamos destacar a forma como se compõe os discursos acerca do TDAH neste ambiente, os quais apresentam diferenças em relação a intensidade da influência exercida pelo discurso médico formal.

Optimización en redes. El problema del transporte

El texto está dividido en tres capítulos. Se explicarán conceptos, teoría y modelos que intervendrán de manera directa en los capítulos posteriores. En el primer capítulo se abordarán los problemas lineales de redes. Se describe la teoría relativa a redes y con ello se desarrolla el método simplex para redes, una especialización del método simplex. Además se introducen los problemas de flujo de redes a costo mínimo. En el segundo capítulo se exponen los problemas de transporte y algún caso particular del mismo, para lo cual no será prácticamente necesario el desarrollo de nueva teoría, siendo válido todo lo expuesto en el capítulo previo. En el tercer capítulo se extiende el concepto de problemas de transporte, mediante modelos más completos que pretenden adecuarse algo más a los modelos de la vida real. A pesar de no ser problemas de transporte, están estrechamente relacionados con ellos y por lo tanto podrá ser explotada su estructura interna de problema de transporte. Por último, en los apéndices se encuentran los programas utilizados para resolver los problemas y los ejemplos del texto, se explica como resolver el problema de costo mínimo, de transporte o de transbordo computacionalmente y se realizan pruebas computacionales que demuestran la importancia de las propiedades de los problemas de redes.

Análise numérica do problema de difusão anômala unidimensional

A presente dissertação tem como objetivo analisar o comportamento da solução numérica da equação de difusão anômala com distribuição de fluxo bimodal, no regime estacionário, através de dois métodos numéricos. Foram desenvolvidos modelos utilizando o Método de Elementos Finitos e o Método de Volumes Finitos para a solução numérica desta equação. No modelo do Método de Elementos Finitos utilizou-se polinômios cúbicos de Hermite como funções de interpolação. No modelo de Volumes Finitos foi utilizada uma discretização de ordem superior para a avaliação das derivadas da equação em estudo. Em ambos os métodos, os modelos desenvolvidos consideram a utilização de diferentes tipos de condições de contorno para a solução do problema. Foram analisadas as influências de parâmetros da equação, das condições de contorno e do refinamento da malha na solução numérica. Os resultados apresentam a análise de erros da solução numérica através da comparação desta com a solução analítica.