Algoritmos genéticos aplicados ao projeto de filtros com coeficientes em soma de potências de dois

Esta dissertação tem como objetivo aplicar um algoritmo genético (GA) ao projeto de filtros FIR com coeficientes quantizados representados em somas de potências de dois com sinal (SPT). Os filtros FIR apresentam configurações que permitem a obtenção de fase linear, atributo desejado em diversas aplicações que necessitam de atraso de grupo constante. A representação SPT, de fácil implementação em circuitos, foi discutida e uma comparação das representações SPT mínimas e canônicas foi feita, baseada no potencial de redução de operações e na variedade de valores representáveis. O GA é aplicado na otimização dos coeficientes SPTs do filtro, para que este cumpra as suas especificações de projeto. Foram feitas análises sobre o efeito que diversos parâmetros do GA como a intensidade de seleção, tamanho das populações, cruzamento, mutação, entre outros, têm no processo de otimização. Foi proposto um novo cruzamento que produz a recombinação dos coeficientes e que obteve bons resultados. Aplicou-se o algoritmo obtido na produção de filtros dos tipos passa-baixas, passa-altas, passa-faixas e rejeita-faixas.

Em busca de espiritualidade na Índia: os significados de uma moderna peregrinação

Este é um estudo sobre as interfaces entre turismo e religião, particularmente sobre busca espiritual e peregrinações à Índia. Os principais temas por mim abordados são religiosidade e turismo (espiritualidade e viagem/peregrinação, na visão dos informantes). Inicialmente estudei um tipo de viajante que parecia conectado a uma rejeição a classificação de turista bem como de religioso. Após realizar trabalho de campo com diversos informantes na Índia, analisei duas viagens de peregrinação à Índia realizadas por um grupo de estudantes de Vedanta do Rio de Janeiro. A questão principal foi entender os significados que assumem estas peregrinações e as motivações dos peregrinos. No desenvolvimento da pesquisa, outra questão se revelou fundamental compreender a construção do Vedanta enquanto projeto, bem como o sentido da busca espiritual para o grupo estudado. Esta tese se baseia nas minhas experiências de viagens à Índia, nos depoimentos dos tipos de turista que por lá encontrei, no grupo de estudantes de Vedanta e suas peregrinações, e nas aulas de Vedanta que freqüentei. Um dos resultados mais significativos foi perceber que os viajantes estudados realizavam suas viagens motivados não só pela dimensão religiosa, como também pelas expectativas e ideias culturais relacionadas tanto à noção de viagem (o que proporciona a experiência da mesma) como da Índia (lugar percebido como o mais religioso do mundo).

Simulação de escoamentos incompressíveis empregando o método Smoothed Particle Hydrodynamics utilizando algoritmos iterativos na determinação do campo de pressões

Nesse trabalho, foi desenvolvido um simulador numérico (C/C++) para a resolução de escoamentos de fluidos newtonianos incompressíveis, baseado no método de partículas Lagrangiano, livre de malhas, Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Tradicionalmente, duas estratégias são utilizadas na determinação do campo de pressões de forma a garantir-se a condição de incompressibilidade do fluido. A primeira delas é a formulação chamada Weak Compressible Smoothed Particle Hydrodynamics (WCSPH), onde uma equação de estado para um fluido quase-incompressível é utilizada na determinação do campo de pressões. A segunda, emprega o Método da Projeção e o campo de pressões é obtido mediante a resolução de uma equação de Poisson. No estudo aqui desenvolvido, propõe-se três métodos iterativos, baseados noMétodo da Projeção, para o cálculo do campo de pressões, Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics (ISPH). A fim de validar os métodos iterativos e o código computacional, foram simulados dois problemas unidimensionais: os escoamentos de Couette entre duas placas planas paralelas infinitas e de Poiseuille em um duto infinito e foram usadas condições de contorno do tipo periódicas e partículas fantasmas. Um problema bidimensional, o escoamento no interior de uma cavidade com a parede superior posta em movimento, também foi considerado. Na resolução deste problema foi utilizado o reposicionamento periódico de partículas e partículas fantasmas.

Sentidos e significados sobre o choro das crianças nas creches públicas do Município de Juiz de Fora/MG

O objetivo desta tese consistiu em saber se os sentidos compartilhados e os significados construídos sobre o choro das crianças nas creches públicas do município de Juiz de Fora, durante as sessões reflexivas com as coordenadoras/diretoras, produzem espaços de reflexão teórica sobre as práticas capazes de criar uma prática de reflexão. Pelo tipo de problema formulado optei por trabalhar a perspectiva metodológica a partir do paradigma crítico de pesquisa, concretizado na modalidade de pesquisa crítica de colaboração, com enfoque sócio-histórico-cultural. Isto se justifica porque busco compreender o lugar do choro das crianças nas práticas das coordenadoras/diretoras, procurando identificar se a consciência das ações institucionalizadas pode produzir mudanças nas práticas no interior das creches. O corpus discurso da tese constitui-se de 10 sessões reflexivas, cujos dados produzidos foram organizados e analisados a partir da perspectiva teórico-metodológica dos Núcleos de Significação de Aguiar e Ozella (2006). O campo teórico está circunscrito no diálogo entre Vigotski, Bakhtin e Wallon. Isso porque estes autores contribuíram, sobremaneira, para a discussão sobre sentido, significado; linguagem e consciência, zona de desenvolvimento proximal, além do estudo da emoção, em especial, sobre a manifestação do choro da criança no contexto da creche. A arquitetura dos Núcleos de Significação revelou a necessidade de aprofundar questões relacionadas aos diversos olhares para o choro da criança; estratégias para lidar com o choro a partir da visão das coordenadoras/diretoras; o controle/descontrole/não controle do choro; a inter-relação do choro, da creche e da família e, finalmente, a reflexão teórico-prática como possibilidade de reverberação no cotidiano da creche. As análises confirmaram três premissas básicas: a) que a emoção constitui-se como o primeiro recurso de interação com o outro, que antecede a própria representação simbólica e por isso é valioso o aprofundamento deste assunto em cursos de formação; b) quando tornamos a cena vivida mais clara, essa clareza pode trazer elementos para outras possíveis intervenções, para outros possíveis diálogos sobre o choro da criança. A perspectiva de transformação pode acontecer exatamente no diálogo entre o cotidiano, a história e espaços de reflexão; c) que o fundamental, nos contextos de formação, é não focalizar apenas o conteúdo a ser transmitido sem possibilidade de reflexão sobre o próprio contexto a que se destina porque é pelo possível distanciamento e necessário estranhamento das práticas rotineiras, esporadicamente ou quase nunca questionadas, que a reflexão e a crítica se estabelecem.

Vivenciando lugares prenhes de significados e decifrando simbologias da rua Sacadura Cabral e Morro da Conceição (RJ), arenas de vida e de pertencimento

A cidade do Rio de Janeiro atravessa um momento de intensas metamorfoses. O porto da cidade, que outrora era conhecido com um túmulo de estrangeiros, hoje procura ostentar a alcunha de Porto Maravilha. Com base nos preceitos da Geografia Humanística - vertente que exploraos dramas, alegrias, entusiasmos e decepções ocorridos no mundo vivido, no âmbito das relações do homem com o espaço - procuramos investigar o poder da identidade e do pertencimento de moradores e frequentadores da Zona Portuária da cidade, marcadamente da rua Sacadura Cabral e do Morro da Conceição. Os lugares em tela atravessam um instigante processo de toporreabilitação, que transborda seus impactos no mundo vivido dos indivíduos, nos elos dos mesmos e para com seus lugares de significado, plenos de simbolismo. Neste contexto, o lugar deve ser visto como um contínuo dinâmico, pleno de nuances, fragrâncias, simbolismos e identidades. Afinados com princípios fenomenológicos, buscamos entender as relações dos indivíduos com seus lares, traduzindo assim a alma dos seus lugares, identidade e simbiose. Apoiado em depoimentos, que portam identidades e traduzem culturas pulsantes, procuramos elucidar a força das vivências e o poder do lugar face às transformações ocorridas nas localidades em destaque.

Significados corporificados: uma análise da definição de arte de Arthur C. Danto

O objetivo do presente trabalho é analisar a resposta de Danto ao problema da natureza da arte. Para isso, investigaremos o modo como ele utiliza os experimentos dos indiscerníveis, tanto para objetar as teorias tradicionais da arte como para erigir sua definição; e filosofia da arte, o que pode ser chamado, respectivamente, de tarefa negativa e tarefa positiva do uso do método dos indiscerníveis. A primeira parte desse trabalho se ocupa da tarefa de investigar justamente como os experimentos dos indiscerníveis são usados para objetar as teorias mimética, formalista, expressivista, institucionais, da atitude estética, e, por fim, a teoria da indefinibilidade da arte. A segunda parte trata de demonstrar como Danto, através dos experimentos dos indiscerníveis, extrai as condições necessárias e suficientes de sua definição de arte. A terceira e última parte deste trabalho analisa a relação existente entre a definição da arte e a filosofia da história da arte de Danto, principalmente a tese acerca do fim da arte.

Negociando significados: coerção sexual em narrativas de jovens brasileiros

Esta dissertação enfoca o tema a partir da análise de narrativas de jovens (homens e mulheres, entre 18 e 24 anos), residentes em três capitais brasileiras (Rio de Janeiro, Porto Alegre e Salvador), acerca de experiências envolvendo sexo por constrangimento ou forçado. Os relatos são examinados à luz de uma produção internacional que discute a questão da coerção sexual. Os dados analisados correspondem a uma sub-amostra de 46 entrevistas com jovens pertencentes a camadas médias e populares, selecionadas do conjunto de 123 entrevistas que integraram a fase qualitativa da pesquisa GRAVAD (Gravidez na Adolescência: Estudo Multicêntrico sobre Jovens, Sexualidade e Reprodução no Brasil). A leitura do material empírico buscou situar os episódios narrados nas biografias individuais e refletir sobre as representações dos sujeitos sobre gênero e sexualidade e os aspectos dessas trajetórias capazes de conduzir a um entendimento de tais eventos. Moças e rapazes relataram distintas experiências de sexo contra vontade, que variavam de acordo com o contexto e o tipo de coerção utilizada e/ou sofrida. As dinâmicas das relações entre os gêneros revelam que, na negociação sexual, consentimento e desejo nem sempre andam juntos. Em determinadas condições, certos modos de constrangimento são tidos como constitutivos dos jogos de sedução. A análise das narrativas evidencia o caráter relacional e contextual das interações afetivo-sexuais entre os gêneros e do que pode ser qualificado como violência. Tal conclusão, conduziu ao questionamento acerca da positividade atribuída a certas atitudes e comportamentos sexuais categorizados como violentos por diversos estudos dedicados ao tema.

Avaliação dos algoritmos de Picard-Krylov e Newton-Krylov na solução da equação de Richards

A engenharia geotécnica é uma das grandes áreas da engenharia civil que estuda a interação entre as construções realizadas pelo homem ou de fenômenos naturais com o ambiente geológico, que na grande maioria das vezes trata-se de solos parcialmente saturados. Neste sentido, o desempenho de obras como estabilização, contenção de barragens, muros de contenção, fundações e estradas estão condicionados a uma correta predição do fluxo de água no interior dos solos. Porém, como a área das regiões a serem estudas com relação à predição do fluxo de água são comumente da ordem de quilômetros quadrados, as soluções dos modelos matemáticos exigem malhas computacionais de grandes proporções, ocasionando sérias limitações associadas aos requisitos de memória computacional e tempo de processamento. A fim de contornar estas limitações, métodos numéricos eficientes devem ser empregados na solução do problema em análise. Portanto, métodos iterativos para solução de sistemas não lineares e lineares esparsos de grande porte devem ser utilizados neste tipo de aplicação. Em suma, visto a relevância do tema, esta pesquisa aproximou uma solução para a equação diferencial parcial de Richards pelo método dos volumes finitos em duas dimensões, empregando o método de Picard e Newton com maior eficiência computacional. Para tanto, foram utilizadas técnicas iterativas de resolução de sistemas lineares baseados no espaço de Krylov com matrizes pré-condicionadoras com a biblioteca numérica Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation (PETSc). Os resultados indicam que quando se resolve a equação de Richards considerando-se o método de PICARD-KRYLOV, não importando o modelo de avaliação do solo, a melhor combinação para resolução dos sistemas lineares é o método dos gradientes biconjugados estabilizado mais o pré-condicionador SOR. Por outro lado, quando se utiliza as equações de van Genuchten deve ser optar pela combinação do método dos gradientes conjugados em conjunto com pré-condicionador SOR. Quando se adota o método de NEWTON-KRYLOV, o método gradientes biconjugados estabilizado é o mais eficiente na resolução do sistema linear do passo de Newton, com relação ao pré-condicionador deve-se dar preferência ao bloco Jacobi. Por fim, há evidências que apontam que o método PICARD-KRYLOV pode ser mais vantajoso que o método de NEWTON-KRYLOV, quando empregados na resolução da equação diferencial parcial de Richards.

Algoritmos Genéticos para Síntese de Filtros Aplicados em Controle por Modo Deslizante.

Nesta Dissertação propõe-se a aplicação de algoritmos genéticos para a síntese de filtros para modular sinais de controladores a estrutura variável e modo deslizante. A modulação do sinal de controle reduz a amplitude do sinal de saída e, consequentemente, pode reduzir o consumo de energia para realizar o controle e o chattering. Esses filtros também são aplicados em sistemas que possuem incertezas paramétricas nos quais nem todas as variáveis de estado são medidas. Nesses sistemas, as incertezas nos parâmetros podem impedir que seus estados sejam estimados com precisão por observadores. A síntese desses filtros necessita da obtenção da envoltória, que é o valor máximo da norma de cada resposta impulsiva admissível no sistema. Após este passo, é sintetizado um filtro que seja um majorante para a envoltória. Neste estudo, três métodos de busca da envoltória por algoritmos genéticos foram criados. Um dos métodos é o preferido, pois apresentou os melhores resultados e o menor tempo computacional.

Implementação de algoritmos genéticos paralelos em uma arquitetura MPSoC.

Essa dissertação apresenta a implementação de um algoritmo genético paralelo utilizando o modelo de granularidade grossa, também conhecido como modelo das ilhas, para sistemas embutidos multiprocessados. Os sistemas embutidos multiprocessados estão tornando-se cada vez mais complexos, pressionados pela demanda por maior poder computacional requerido pelas aplicações, principalmente de multimídia, Internet e comunicações sem fio, que são executadas nesses sistemas. Algumas das referidas aplicações estão começando a utilizar algoritmos genéticos, que podem ser beneficiados pelas vantagens proporcionadas pelo processamento paralelo disponível em sistemas embutidos multiprocessados. No algoritmo genético paralelo do modelo das ilhas, cada processador do sistema embutido é responsável pela evolução de uma população de forma independente dos demais. A fim de acelerar o processo evolutivo, o operador de migração é executado em intervalos definidos para realizar a migração dos melhores indivíduos entre as ilhas. Diferentes topologias lógicas, tais como anel, vizinhança e broadcast, são analisadas na fase de migração de indivíduos. Resultados experimentais são gerados para a otimização de três funções encontradas na literatura.

Algumas Contribuições para Algoritmos de Controle de Filtros Ativos e Híbridos Conectados em Paralelo com Redes Elétricas Trifásicas a 3 ou a 4 Fios.

Este trabalho apresenta contribuições para algoritmos de controle utilizados em filtros ativos e híbridos conectados em redes elétricas trifásicas a 3 ou a 4 fios. Em relação aos algoritmos de controle para filtros ativos, a contribuição consiste em estender o conceito da filtragem harmônica seletiva para compensação de correntes harmônicas e desequilibradas em uma rede trifásica a 4 fios. Esses algoritmos derivam dos conceitos utilizados na teoria da potência instantânea (teoria pq), em conjunto com um circuito de sincronismo PLL. É importante ressaltar que estes algoritmos não utilizam as correntes consumidas pelas cargas, ou seja, apenas as tensões no ponto da rede onde o filtro está conectado são utilizadas para determinação das correntes harmônicas de referência. Apenas as correntes na saída do conversor são utilizadas como realimentação do controle PWM. Estes algoritmos também foram utilizados no filtro híbrido para compensação de correntes harmônicas em uma rede trifásica a 3 fios. Por fim foi feito uma alteração nesses algoritmos de controle que permite eliminar as correntes utilizadas na realimentação do controle PWM. Resultados de simulação são apresentados com objetivo de observar o comportamento desses algoritmos tanto no filtro ativo quanto no híbrido nas condições mencionadas.

Análise de desempenho dos algoritmos Apriori e Fuzzy Apriori na extração de regras de associação aplicados a um Sistema de Detecção de Intrusos.

A extração de regras de associação (ARM - Association Rule Mining) de dados quantitativos tem sido pesquisa de grande interesse na área de mineração de dados. Com o crescente aumento das bases de dados, há um grande investimento na área de pesquisa na criação de algoritmos para melhorar o desempenho relacionado a quantidade de regras, sua relevância e a performance computacional. O algoritmo APRIORI, tradicionalmente usado na extração de regras de associação, foi criado originalmente para trabalhar com atributos categóricos. Geralmente, para usá-lo com atributos contínuos, ou quantitativos, é necessário transformar os atributos contínuos, discretizando-os e, portanto, criando categorias a partir dos intervalos discretos. Os métodos mais tradicionais de discretização produzem intervalos com fronteiras sharp, que podem subestimar ou superestimar elementos próximos dos limites das partições, e portanto levar a uma representação imprecisa de semântica. Uma maneira de tratar este problema é criar partições soft, com limites suavizados. Neste trabalho é utilizada uma partição fuzzy das variáveis contínuas, que baseia-se na teoria dos conjuntos fuzzy e transforma os atributos quantitativos em partições de termos linguísticos. Os algoritmos de mineração de regras de associação fuzzy (FARM - Fuzzy Association Rule Mining) trabalham com este princípio e, neste trabalho, o algoritmo FUZZYAPRIORI, que pertence a esta categoria, é utilizado. As regras extraídas são expressas em termos linguísticos, o que é mais natural e interpretável pelo raciocício humano. Os algoritmos APRIORI tradicional e FUZZYAPRIORI são comparado, através de classificadores associativos, baseados em regras extraídas por estes algoritmos. Estes classificadores foram aplicados em uma base de dados relativa a registros de conexões TCP/IP que destina-se à criação de um Sistema de Detecção de Intrusos.

Algoritmos distribuídos para alocação dinâmica de tarefas em enxame de robôs.

A Inteligência de Enxame foi proposta a partir da observação do comportamento social de espécies de insetos, pássaros e peixes. A ideia central deste comportamento coletivo é executar uma tarefa complexa decompondo-a em tarefas simples, que são facilmente executadas pelos indivíduos do enxame. A realização coordenada destas tarefas simples, respeitando uma proporção pré-definida de execução, permite a realização da tarefa complexa. O problema de alocação de tarefas surge da necessidade de alocar as tarefas aos indivíduos de modo coordenado, permitindo o gerenciamento do enxame. A alocação de tarefas é um processo dinâmico pois precisa ser continuamente ajustado em resposta a alterações no ambiente, na configuração do enxame e/ou no desempenho do mesmo. A robótica de enxame surge deste contexto de cooperação coletiva, ampliada à robôs reais. Nesta abordagem, problemas complexos são resolvidos pela realização de tarefas complexas por enxames de robôs simples, com capacidade de processamento e comunicação limitada. Objetivando obter flexibilidade e confiabilidade, a alocação deve emergir como resultado de um processo distribuído. Com a descentralização do problema e o aumento do número de robôs no enxame, o processo de alocação adquire uma elevada complexidade. Desta forma, o problema de alocação de tarefas pode ser caracterizado como um processo de otimização que aloca as tarefas aos robôs, de modo que a proporção desejada seja atendida no momento em que o processo de otimização encontre a solução desejada. Nesta dissertação, são propostos dois algoritmos que seguem abordagens distintas ao problema de alocação dinâmica de tarefas, sendo uma local e a outra global. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem local (ADTL) atualiza a alocação de tarefa de cada robô a partir de uma avaliação determinística do conhecimento atual que este possui sobre as tarefas alocadas aos demais robôs do enxame. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem global (ADTG) atualiza a alocação de tarefas do enxame com base no algoritmo de otimização PSO (Particle swarm optimization). No ADTG, cada robô possui uma possível solução para a alocação do enxame que é continuamente atualizada através da troca de informação entre os robôs. As alocações são avaliadas quanto a sua aptidão em atender à proporção-objetivo. Quando é identificada a alocação de maior aptidão no enxame, todos os robôs do enxame são alocados para as tarefas definidas por esta alocação. Os algoritmos propostos foram implementados em enxames com diferentes arranjos de robôs reais demonstrando sua eficiência e eficácia, atestados pelos resultados obtidos.

Violência escolar: uma análise sobre os seus significados

Este trabalho é uma tentativa de verificar quais os fatos considerados como violentos no interior da escola pelos diferentes atores escolares e compreender os seus significados. O cenário escolhido para a investigação foi uma escola estadual, localizada no município de Nilópolis, na Baixada Fluminense do Estado do Rio de Janeiro. Concentrei a atenção sobre duas turmas de 2 série do Ensino Médio e observei a dinâmica das relações que se davam no interior desta escola. A partir da observação da dinâmica em sala de aula cotidianamente, da realização de entrevistas e aplicação de questionários com os atores deste espaço escolar tentei analisar os discursos sobre o fenômeno violência escolar. A preocupação que orientou a produção deste trabalho é que alguns fatos considerados como violentos pelos atores escolares podem perturbar a ordem escolar e seu incremento pode agir sobre o processo de ensino-aprendizagem e desempenho escolar.

Vivenciando a amamentação e sensações de prazer sexual e/ou excitação sexual ao amamentar: significados de mulheres

Trata-se de uma pesquisa com abordagem qualitativa e descritiva, com a utilização da Grounded Theory, na perspectiva do Interacionismo Simbólico. Como objetivos tivemos: identificar os significados atribuídos por mulheres ao fato de experimentar, sentir ou vivenciar sensações de prazer sexual e/ou excitação sexual durante a amamentação; analisar e interpretar, na perspectiva do Interacionismo Simbólico, a experiência de sentir prazer sexual e/ou excitação sexual durante a amamentação, a partir dos significados atribuídos pelas mulheres. O estudo procedeu-se no Município do Rio de Janeiro, em lugares de grande circulação de pessoas, como praças, ruas, shoppings, além da Unidade de Saúde Milton Fontes Magarão, localizada na zona norte do referido Município. Essa variedade de cenários nos possibilitou encontrar uma diversidade de participantes, referente a condições socioeconômicas, culturais, religião, ideais e concepções sobre o assunto estudado. A coleta e análise dos dados aconteceram no período de maio a julho de 2014, observando todas as exigências da Resolução 466/2012 do Conselho Nacional de Saúde. Foram entrevistadas 17 participantes e formados dois grupos amostrais e três categorias expressas por: significando a amamentação como ato sagrado, inocente e assexuado: a socialização da amamentação; vivenciando e significando sensações de prazer ao amamentar; ressignificando a vivência de sensações de excitação sexual ao amamentar. Como resultados evidenciou-se que a socialização da amamentação influencia a maioria das mulheres, na vivência de sensações de prazer ao amamentar. Essas sensações são descritas através da simbologia estabelecida socialmente, de que o ato de amamentar é sagrado, puro, livre de erotismo, prevalecendo um prazer maternal. Além disso, as sensações de excitação sexual ao amamentar, para as mulheres que se dizem nunca terem vivenciado, estão presentes no seu inconsciente, porém essa vivência é admitida para os outros e não para si mesmas. O significado de vivenciar prazer sexual ao amamentar é percebido como contraditório, pois ao mesmo tempo em que se identifica o poder do corpo feminino, prevalece o poder de nutrir sobre as percepções físicas de excitação sexual ao amamentar. Desse modo, identificaram-se estratégias utilizadas para bloquear ou para não vivenciar as sensações de excitação sexual ao amamentar. Com isso, este estudo nos mostra como as mulheres agem frente às sensações de prazer sexual e/ou excitação sexual ao amamentar, através da interação social do passado e do presente, gerando os significados que cada uma carrega consigo. Além disso, percebemos como a socialização da amamentação priva a vivência da sexualidade feminina, nos aspectos de sensações de prazer sexual durante a amamentação.