Composição florística e estrutura da comunidade arbustivo-arbórea de um trecho de floresta submontana na vertente sudeste do Parque Estadual da Ilha Grande, Angra dos Reis / RJ

O estudo objetivou avaliar a composição florística e estrutural dos componentes arbustivo-arbóreo da Floresta Ombrófila Densa submontana em diferentes estágios de regeneração natural, na vertente sudeste do Parque Estadual da Ilha Grande/RJ. Para o inventário florístico foram realizadas coletas assistemáticas em diferentes trechos nessa vertente. A complementação da lista de espécies foi feita a partir, da consulta às exsicatas dos herbários do Rio de Janeiro (FCAB, GUA, HB, HRJ, R, RB, RBR, RFA, RFFP e RUSU) e do inventário fitossociológico. Foi verificado o status de conservação das espécies inventariadas para a Flora Brasileira. Para o inventário fitossociológico foram estabelecidas 34 parcelas amostrais, totalizando 1,02 ha de área amostrada. Todos os indivíduos arbustivo-arbóreos com DAP ≥ 5 cm foram registrados e, após identificação, foram depositados no Herbário da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (HRJ). O pacote estatístico FITOPAC 2.1. foi utilizado para a análise dos dados. A similaridade entre o remanescente investigado neste estudo e as outras quatorze áreas distintas do Rio de Janeiro, da própria Ilha Grande ou não, foi avaliada, utilizando-se o coeficiente de Similaridade de Sorensen; pelo critério de agrupamento por ligação média não ponderada (UPGMA) e pelo método de autorreamostragem para a estrutura de grupos; utilizados os programas PAST v1.34 e Multiv 2.4. A partir do levantamento em herbários e dos inventários florístico e fitossociológico realizados neste trabalho, foram analisados 3.470 registros, sendo 1.778 do levantamento de herbários, 1.536 do levantamento fitossociológico e 156 do inventário florístico. Esses registros corresponderam a 606 espécies ou morfo-espécies de Angiospermas e uma de Pteridófita. Os resultados obtidos revelaram a existência de 22 espécies ameaçadas de extinção para a Flora do Brasil. Dentre, as quais, sete são exclusivas da amostragem fitossociológica: Abarema cochliacarpos (Gomes) Barneby & J.W. Grimes, Chrysophyllum flexuosum Mart., Ficus pulchella Schott ex Spreng., Macrotorus utriculatus Perkins, Myrceugenia myrcioides (Cambess.) O.Berg, Rudgea interrupta Benth e Urbanodendron bahiense (Meisn.) Rohwer. No estudo fitossociológico, inventariou-se 1.536 indivíduos de 217 espécies, subordinadas a 53 famílias. O índice de diversidade de Shannon (H) calculado foi de 4,702 nats/ind e equabilidade (J) de 0,874. As 10 famílias com maior riqueza foram: Myrtaceae (31 spp.), Rubiaceae (21), Fabaceae (17), Lauraceae (12), Euphorbiaceae (11), Monimiaceae (8), Melastomataceae (7), Sapindaceae (7), Sapotaceae (6) e Annonaceae (6). Os 10 maiores Valores de Importância das espécies foram para Chrysophyllum flexuosum (3,43%), Lamanonia ternata Vell. (3,40%), Hyeronima alchorneoides Allemão (2,83%), Actinostemon verticillatus (Klotzsch) Baill. (2,55%), Psychotria brasiliensis Vell. (2,55%), Eriotheca pentaphylla (Vell.) A. Robyns (2,28%), Guatteria australis A. St.-Hil. (2,12%), Mabea brasiliensis Müll. Arg. (2,04%), Miconia prasina (Sw.) DC. (1,89%) e Rustia formosa (Cham. & Schltdl. ex DC.) Klotzsch (1,82%). Amostraram-se 27% de espécies representadas por apenas um indivíduo. As análises florísticas avaliadas a partir do Índice de Similaridade de Sorensen indicaram como principais variáveis para a formação dos blocos, os diferentes valores de diversidade para as áreas e a distribuição fitogeográfica das espécies. Os resultados obtidos junto aos dados dos grupos ecológicos, para os indivíduos da fitossociologia, indicaram maior percentual de indivíduos secundários tardios amostrados. Conclui-se que a área de estudo é uma floresta secundária em estágio intermediário de regeneração, com grande riqueza de espécies, muitas das quais de relevante importância ecológica.

Um método de matriz resposta com esquema iterativo de inversão parcial por região para problemas unidimensionais de transporte de nêutrons monoenergéticos na formulação de ordenadas discretas

Um método de matriz resposta (RM) é descrito para gerar soluções numéricas livres de erros de truncamento espacial para problemas de transporte de nêutrons monoenergéticos e com fonte fixa, em geometria unidimensional na formulação de ordenadas discretas (SN). O método RM com esquema iterativo de inversão parcial por região (RBI) converge valores numéricos para os fluxos angulares nas fronteiras das regiões que coincidem com os valores da solução analítica das equações SN, afora os erros de arredondamento da aritmética finita computacional. Desenvolvemos um esquema numérico de reconstrução espacial, que fornece a saída para os fluxos escalares de nêutrons em qualquer ponto do domínio definido pelo usuário, com um passo de avanço também escolhido pelo usuário. Resultados numéricos são apresentados para ilustrar a precisão do presente método em cálculos de malha grossa.

Coprocessador para operações quânticas.

A demanda crescente por poder computacional estimulou a pesquisa e desenvolvimento de processadores digitais cada vez mais densos em termos de transistores e com clock mais rápido, porém não podendo desconsiderar aspectos limitantes como consumo, dissipação de calor, complexidade fabril e valor comercial. Em outra linha de tratamento da informação, está a computação quântica, que tem como repositório elementar de armazenamento a versão quântica do bit, o q-bit ou quantum bit, guardando a superposição de dois estados, diferentemente do bit clássico, o qual registra apenas um dos estados. Simuladores quânticos, executáveis em computadores convencionais, possibilitam a execução de algoritmos quânticos mas, devido ao fato de serem produtos de software, estão sujeitos à redução de desempenho em razão do modelo computacional e limitações de memória. Esta Dissertação trata de uma versão implementável em hardware de um coprocessador para simulação de operações quânticas, utilizando uma arquitetura dedicada à aplicação, com possibilidade de explorar o paralelismo por replicação de componentes e pipeline. A arquitetura inclui uma memória de estado quântico, na qual são armazenados os estados individuais e grupais dos q-bits; uma memória de rascunho, onde serão armazenados os operadores quânticos para dois ou mais q-bits construídos em tempo de execução; uma unidade de cálculo, responsável pela execução de produtos de números complexos, base dos produtos tensoriais e matriciais necessários à execução das operações quânticas; uma unidade de medição, necessária à determinação do estado quântico da máquina; e, uma unidade de controle, que permite controlar a operação correta dos componente da via de dados, utilizando um microprograma e alguns outros componentes auxiliares.

Identificação de danos estruturais utilizando técnicas de otimização.

Sistemas estruturais em suas variadas aplicações incluindo-se veículos espaciais, automóveis e estruturas de engenharia civil tais como prédios, pontes e plataformas off-shore, acumulam dano durante suas vidas úteis. Em muitas situações, tal dano pode não ser visualmente observado. Do ponto de vista da segurança e da performance da estrutura, é desejável monitorar esta possível ocorrência, localizá-la e quantificá-la. Métodos de identificação de sistemas, que em geral, são classificados numa categoria de Técnicas de Avaliação Não-Destrutivas, podem ser utilizados para esta finalidade. Usando dados experimentais tais como frequências naturais, modos de vibração e deslocamentos estáticos, e um modelo analítico estrutural, parâmetros da estrutura podem ser identificados. As propriedades estruturais do modelo analítico são modificadas de modo a minimizar a diferença entre os dados obtidos por aquele modelo e a resposta medida. Isto pode ser definido como um problema inverso onde os parâmetros da estrutura são identificados. O problema inverso, descrito acima, foi resolvido usando métodos globais de otimização devido à provável presença de inúmeros mínimos locais e a não convexidade do espaço de projeto. Neste trabalho o método da Evolução Diferencial (Differential Evolution, DE) foi utilizado como ferramenta principal de otimização. Trata-se de uma meta-heurística inspirada numa população de soluções sucessivamente atualizada por operações aritméticas como mutações, recombinações e critérios de seleção dos melhores indivíduos até que um critério de convergência seja alcançado. O método da Evolução Diferencial foi desenvolvido como uma heurística para minimizar funções não diferenciáveis e foi aplicado a estruturas planas de treliças com diferentes níveis de danos.

Estudo da interação de antipsicóticos atípicos e albumina sérica com base em modelos matemáticos e espectrofluorimétricos

Os antipsicóticos são drogas utilizadas no tratamento de muitos transtornos psiquiátricos, sendo classificados em dois grupos: típicos e atípicos. Os típicos formam o grupo de drogas que bloqueiam especialmente os receptores de dopamina e, por isto, causam efeitos colaterais característicos, que se manifestam através de sintomas extrapiramidais e podem terminar em discinesia tardia. Os atípicos apresentam eficácia antipsicótica similar à dos antipsicóticos típicos, mas produzem menos efeitos colaterais extrapiramidais e não causam discinesia tardia. Os antipsicóticos se ligam às proteínas plasmáticas, principalmente a albumina, a qual representa cerca de 60% do total das proteínas no soro humano. Neste trabalho estudamos os processos de interação de duas drogas antipsicóticas atípicas, risperidona e sulpirida, com as albuminas séricas humana (HSA) e bovina (BSA), através da técnica de supressão da fluorescência intrínseca do triptofano. A partir dos espectros de fluorescência, a análise dos dados foi feita obtendo-se os gráficos e as constantes de Stern-Volmer. A análise da supressão da fluorescência foi feita a partir da média aritmética dos dados oriundos dos experimentos realizados em cada condição adotada. Como a molécula da sulpirida é fluorescente desenvolvemos uma modelagem matemática do processo de interação, que nos permitiu então obter os dados referentes à supressão da fluorescência da proteína. Os resultados mostraram que a risperidona e a sulpirida suprimem a fluorescência de ambas albuminas por um processo de quenching estático, formando complexos droga-albumina. A risperidona tem uma afinidade com a HSA cerca de 6,5 vezes maior do que a sulpirida, a 37 oC. As constantes de associação calculadas para a interação risperidona-HSA, através da Teoria de Stern-Volmer, foram 1,43 ( 0,05) x 105 M-1, a 37 C, e 2,56 ( 0,09) x 105 M-1, a 25 C1; e para a sulpirida, 2,20 ( 0,08) x 104 M-1, a 37 C, e 5,46 ( 0,20) x 104 M-1, a 25 C. Como a taxa de quenching da BSA foi maior do que a da HSA, sugerimos que o sítio primário para a risperidona nas albuminas esteja localizado mais próximo ao domínio do triptofano 134 da BSA do que do domínio do triptofano 212 da HSA. O mesmo sugerimos com relação ao sítio para a sulpirida a 37 C.

Uma análise dos esquemas de dígitos verificadores usados no Brasil

Neste trabalho discutimos vários sistemas de dígitos verificadores utilizados no Brasil, muitos deles semelhantes a esquemas usados mundialmente, e fazemos uma análise da sua capacidade de detectar os diversos tipos de erros que são comuns na entrada de dados em sistemas computacionais. A análise nos mostra que os esquemas escolhidos constituem decisões subotimizadas e quase nunca obtêm a melhor taxa de detecção de erros possível. Os sistemas de dígitos verificadores são baseados em três teorias da álgebra: aritmética modular, teoria de grupos e quasigrupos. Para os sistemas baseados em aritmética modular, apresentamos várias melhorias que podem ser introduzidas. Desenvolvemos um novo esquema ótimo baseado em aritmética modular base 10 com três permutações para identificadores de tamanho maior do que sete. Descrevemos também o esquema Verhoeff, já antigo, mas pouquíssimo utilizado e que também é uma alternativa de melhoria para identificadores de tamanho até sete. Desenvolvemos ainda, esquemas ótimos para qualquer base modular prima que detectam todos os tipos de erros considerados. A dissertação faz uso ainda de elementos da estatística, no estudo das probabilidades de detecção de erros e de algoritmos, na obtenção de esquemas ótimos.

Abordagens do tipo livre de jacobiana na simulação do escoamento de fluidos compressíveis em meios porosos

O desenvolvimento de software livre de Jacobiana para a resolução de problemas formulados por equações diferenciais parciais não-lineares é de interesse crescente para simular processos práticos de engenharia. Este trabalho utiliza o chamado algoritmo espectral livre de derivada para equações não-lineares na simulação de fluxos em meios porosos. O modelo aqui considerado é aquele empregado para descrever o deslocamento do fluido compressível miscível em meios porosos com fontes e sumidouros, onde a densidade da mistura de fluidos varia exponencialmente com a pressão. O algoritmo espectral utilizado é um método moderno para a solução de sistemas não-lineares de grande porte, o que não resolve sistemas lineares, nem usa qualquer informação explícita associados com a matriz Jacobiana, sendo uma abordagem livre de Jacobiana. Problemas bidimensionais são apresentados, juntamente com os resultados numéricos comparando o algoritmo espectral com um método de Newton inexato livre de Jacobiana. Os resultados deste trabalho mostram que este algoritmo espectral moderno é um método confiável e eficiente para a simulação de escoamentos compressíveis em meios porosos.