Modelando evolução por endossimbiose

Nesta dissertação é apresentada uma modelagem analítica para o processo evolucionário formulado pela Teoria da Evolução por Endossimbiose representado através de uma sucessão de estágios envolvendo diferentes interações ecológicas e metábolicas entre populações de bactérias considerando tanto a dinâmica populacional como os processos produtivos dessas populações. Para tal abordagem é feito uso do sistema de equações diferenciais conhecido como sistema de Volterra-Hamilton bem como de determinados conceitos geométricos envolvendo a Teoria KCC e a Geometria Projetiva. Os principais cálculos foram realizados pelo pacote de programação algébrica FINSLER, aplicado sobre o MAPLE.

A retomada da sofística em Nietzsche

Dedicamo-nos ao estudo do modo como ocorre a retomada da sofística em Nietzsche. Partimos, então, do pressuposto de que há uma ligação entre Nietzsche e os sofistas e, por isso, dialogamos com os principais estudos que aproximam Nietzsche e a sofística. Nosso objetivo é, primeiramente, apresentar a visão geral entre as investigações sobre a relação de Nietzsche com a sofística. Para, então, mostrar certos equívocos no modo habitual de relacionar a filosofia nietzschiana ao movimento sofista. Nossa principal investida é contra o modo habitual de aproximação entre Nietzsche e a doutrina do homem- medida de Protágoras. Também discutimos o lugar de Cálicles no pensamento nietzschiano, principalmente, porque na visão geral que aproxima Nietzsche e os sofistas, a doutrina de Cálicles, acerca do direito do mais forte, está relacionada à idéia nietzschiana de além-homem. Acreditamos que nem na abordagem de Protágoras nem na de Cálicles, há argumentos condizentes para uma retomada da sofística no pensamento nietzschiano. Nossa defesa é de que o sofista Górgias é a palavra-chave no entendimento da relação de Nietzsche com os sofistas. Nosso argumento tem sua base na importância do historiador Tucídides para a concepção nietzschiana de história. Defendemos uma influência da retórica sofista, cujo principal representante é Górgias, tanto na apresentação quanto no modo de investigação do trabalho tucidideano. Tal influência resultará em uma articulação entre Nietzsche, Tucídides, sofística e história. Para apresentação dessa articulação, nosso estudo expõe a importância do elemento ficcional, tanto para as reflexões nietzschianas quanto para a retórica sofística de Górgias, de modo relacionar essa importância à concepção de história de Tucídides.

Análise dos erros na estimação de gradientes em malhas de Voronoi

Este trabalho apresenta um estudo teórico e numérico sobre os erros que ocorrem nos cálculos de gradientes em malhas não estruturadas constituídas pelo diagrama de Voronoi, malhas estas, formadas também pela triangulação de Delaunay. As malhas adotadas, no trabalho, foram as malhas cartesianas e as malhas triangulares, esta última é gerada pela divisão de um quadrado em dois ou quatro triângulos iguais. Para tal análise, adotamos a escolha de três metodologias distintas para o cálculo dos gradientes: método de Green Gauss, método do Mínimo Resíduo Quadrático e método da Média do Gradiente Projetado Corrigido. O texto se baseia em dois enfoques principais: mostrar que as equações de erros dadas pelos gradientes podem ser semelhantes, porém com sinais opostos, para pontos de cálculos em volumes vizinhos e que a ordem do erro das equações analíticas pode ser melhorada em malhas uniformes quando comparada as não uniformes, nos casos unidimensionais, e quando analisada na face de tais volumes vizinhos nos casos bidimensionais.

Estimativa do erro de discretização analítico na solução de equações diferenciais utilizando o Método de Volumes Finitos

As análises de erros são conduzidas antes de qualquer projeto a ser desenvolvido. A necessidade do conhecimento do comportamento do erro numérico em malhas estruturadas e não-estruturadas surge com o aumento do uso destas malhas nos métodos de discretização. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi criar uma metodologia para analisar os erros de discretização gerados através do truncamento na Série de Taylor, aplicados às equações de Poisson e de Advecção-Difusão estacionárias uni e bidimensionais, utilizando-se o Método de Volumes Finitos em malhas do tipo Voronoi. A escolha dessas equações se dá devido a sua grande utilização em testes de novos modelos matemáticos e função de interpolação. Foram usados os esquemas Central Difference Scheme (CDS) e Upwind Difference Scheme(UDS) nos termos advectivos. Verificou-se a influência do tipo de condição de contorno e a posição do ponto gerador do volume na solução numérica. Os resultados analíticos foram confrontados com resultados experimentais para dois tipos de malhas de Voronoi, uma malha cartesiana e outra triangular comprovando a influência da forma do volume finito na solução numérica obtida. Foi percebido no estudo que a discretização usando o esquema CDS tem erros menores do que a discretização usando o esquema UDS conforme literatura. Também se percebe a diferença nos erros em volumes vizinhos nas malhas triangulares o que faz com que não se tenha uma uniformidade nos gráficos dos erros estudados. Percebeu-se que as malhas cartesianas com nó no centróide do volume tem menor erro de discretização do que malhas triangulares. Mas o uso deste tipo de malha depende da geometria do problema estudado

Otimização multimodal através de novas técnicas baseadas em clusterização nebulosa

Neste trabalho, é proposta uma nova família de métodos a ser aplicada à otimização de problemas multimodais. Nestas técnicas, primeiramente são geradas soluções iniciais com o intuito de explorar o espaço de busca. Em seguida, com a finalidade de encontrar mais de um ótimo, estas soluções são agrupadas em subespaços utilizando um algoritmo de clusterização nebulosa. Finalmente, são feitas buscas locais através de métodos determinísticos de otimização dentro de cada subespaço gerado na fase anterior com a finalidade de encontrar-se o ótimo local. A família de métodos é formada por seis variantes, combinando três esquemas de inicialização das soluções na primeira fase e dois algoritmos de busca local na terceira. A fim de que esta nova família de métodos possa ser avaliada, seus constituintes são comparados com outras metodologias utilizando problemas da literatura e os resultados alcançados são promissores.

Aspectos do niilismo: inocência e vida no pensamento de Nietzsche.

Esta dissertação tem por objetivo analisar uma perspectiva fundamental no pensamento de Nietzsche: ver a vida sob a perspectiva da inocência, mediante uma crítica da formação dos valores da sociedade ocidental que culminaram com a produção do niilismo. A abordagem parte do pressuposto de que a crítica de Nietzsche ao pensamento de Heráclito e da tragédia grega são verdadeiros pilares para sustentação de um modo de dizer sim à vida, ao mesmo tempo em que revela o pensamento de Anaximandro e grande parte da corrente filosófica derivada do platonismo como um modo de dizer não à existência. O confronto entre essas duas posturas, de afirmação e de negação da vida, constitui uma potente reflexão para o entendimento do projeto de mudança de todos os valores e para a compreensão da vida como um fenômeno estético.

Cultura e natureza no jovem Nietzsche: o problema da formação (bildung)

Dedicamo-nos ao estudo do modo como aparece a questão sobre a formação do ser humano no pensamento de Friedrich Nietzsche (1844-1900), entendendo que ele dialoga com a antiguidade grega e com a tradição sobre a questão da formação (Bildung) na Alemanha dos séculos XVIII e XIX. Para tanto realizamos alguns apontamentos sobre o classicismo e o idealismo alemão, além do sentido e consequência dos princípios fundamentais da Aufklãrung. A pesquisa se desdobra a partir do modo como Nietzsche entende o sentido da arte em si mesma, e consequentemente, do modo como o seu agente, o artista, realiza um movimento que imita a dinâmica de existência da própria natureza; o que ocasiona primeiramente uma mudança na concepção do que seja obra de arte concepção fundamental ao pensamento sobre a Bildung já no século XVIII para determinar o que deve ser o homem. Com isso, é preciso rever os fundamentos sobre os quais se assentaram o humanismo alemão moderno, e ser redefinido o que é humanidade e o que é natureza e que relação há entre elas. Nesta revisão das definições que norteiam os direcionamentos da cultura por meio da formação dos indivíduos, realiza-se a crítica nietzscheana quanto às razões e metas dos meios de educação modernos e de sua institucionalização. Ao mesmo tempo que, por outro lado, refletimos sobre a proposta do que seria de fato a constituição de uma cultura que correspondesse ao ideal trágico de humanidade: ou seja, de uma formação que educasse para finalidades mais altas dos homens, que correspondessem à meta metafísica da natureza. O que é o homem? Quais são suas metas mais altas? O que é o mundo ou a natureza? O que é a arte? O que é a cultura? São estas questões fundamentais que norteiam esta dissertação, considerando-se a hipótese de que a idéia de formação em Nietzsche é uma forma de superar a Bildung clássica pautada na racionalidade e moralidade, mas de modo distinto à pretensão de superação das oposições proposta pelo idealismo.

Utilização da transformada de características invariante a escala (SIFT) na automatização da obtenção de pontos do Sistema de Imagens Tridimensional Híbrido (SITH)

Esta dissertação apresenta um aperfeiçoamento para o Sistema de Imagens Tridimensional Híbrido (SITH) que é utilizado para obtenção de uma superfície tridimensional do relevo de uma determinada região a partir de dois aerofotogramas consecutivos da mesma. A fotogrametria é a ciência e tecnologia utilizada para obter informações confiáveis a partir de imagens adquiridas por sensores. O aperfeiçoamento do SITH consistirá na automatização da obtenção dos pontos através da técnica de Transformada de Características Invariantes a Escala (SIFT - Scale Invariant Feature Transform) dos pares de imagens estereoscópicas obtidos por câmeras aéreas métricas, e na utilização de técnicas de interpolação por splines cúbicos para suavização das superfícies tridimensionais obtidas pelo mesmo, proporcionando uma visualização mais clara dos detalhes da área estudada e auxiliando em prevenções contra deslizamentos em locais de risco a partir de um planejamento urbano adequado. Os resultados computacionais mostram que a incorporação destes métodos ao programa SITH apresentaram bons resultados.

Análise global da estabilidade termodinâmica de misturas: um estudo com o método do conjunto gerador

O cálculo do equilíbrio de fases é um problema de grande importância em processos da engenharia, como, por exemplo, na separação por destilação, em processos de extração e simulação da recuperação terciária de petróleo, entre outros. Mas para resolvê-lo é aconselhável que se estude a priori a estabilidade termodinâmica do sistema, a qual consiste em determinar se uma dada mistura se apresenta em uma ou mais fases. Tal problema pode ser abordado como um problema de otimização, conhecido como a minimização da função distância do plano tangente à energia livre de Gibbs molar, onde modelos termodinâmicos, de natureza não convexa e não linear, são utilizados para descrevê-lo. Esse fato tem motivado um grande interesse em técnicas de otimização robustas e eficientes para a resolução de problemas relacionados com a termodinâmica do equilíbrio de fases. Como tem sido ressaltado na literatura, para proporcionar uma completa predição do equilíbrio de fases, faz-se necessário não apenas a determinação do minimizador global da função objetivo do teste de estabilidade, mas também a obtenção de todos os seus pontos estacionários. Assim, o desenvolvimento de metodologias para essa tarefa desafiadora tem se tornado uma nova área de pesquisa da otimização global aplicada à termodinâmica do equilíbrio, com interesses comuns na engenharia química e na engenharia do petróleo. O foco do presente trabalho é uma nova metodologia para resolver o problema do teste de estabilidade. Para isso, usa-se o chamado método do conjunto gerador para realizar buscas do tipo local em uma rede de pontos previamente gerada por buscas globais efetuadas com uma metaheurística populacional, no caso o método do enxame de partículas.Para se obter mais de um ponto estacionário, minimizam-se funções de mérito polarizadas, cujos pólos são os pontos previamente encontrados. A metodologia proposta foi testada na análise de quatorze misturas polares previamente consideradas na literatura. Os resultados mostraram que o método proposto é robusto e eficiente a ponto de encontrar, além do minimizador global, todos os pontos estacionários apontados previamente na literatura, sendo também capaz de detectar, em duas misturas ternárias estudadas, pontos estacionários não obtidos pelo chamado método de análise intervalar, uma técnica confiável e muito difundida na literatura. A análise do teste de estabilidade pela simples utilização do método do enxame de partículas associado à técnica de polarização mencionada acima, para a obtenção de mais de um ponto estacionário (sem a busca local feita pelo método do conjunto gerador em uma dada rede de pontos), constitui outra metodologia para a resolução do problema de interesse. Essa utilização é uma novidade secundária deste trabalho. Tal metodologia simplificada exibiu também uma grande robustez, sendo capaz de encontrar todos os pontos estacionários pesquisados. No entanto, quando comparada com a abordagem mais geral proposta aqui, observou-se que tal simplificação pode, em alguns casos onde a função de mérito apresenta uma geometria mais complexa, consumir um tempo de máquina relativamente grande, dessa forma é menos eficiente.

Um problema inverso na modelagem da difusão do calor

O presente trabalho aborda um problema inverso associado a difus~ao de calor em uma barra unidimensional. Esse fen^omeno e modelado por meio da equac~ao diferencial par- cial parabolica ut = uxx, conhecida como equac~ao de difus~ao do calor. O problema classico (problema direto) envolve essa equac~ao e um conjunto de restric~oes { as condic~oes inicial e de contorno {, o que permite garantir a exist^encia de uma soluc~ao unica. No problema inverso que estudamos, o valor da temperatura em um dos extremos da barra n~ao esta disponvel. Entretanto, conhecemos o valor da temperatura em um ponto x0 xo no interior da barra. Para aproximar o valor da temperatura no intervalo a direita de x0, propomos e testamos tr^es algoritmos de diferencas nitas: diferencas regressivas, leap-frog e diferencas regressivas maquiadas.

Entre Petrônio e Longo: uma proposta da pedagogia erótica

A presente dissertação tem como corpus o romance erótico grego Pastoral ou Dáfnis e Cloé (III d.C.), do sofista Longo, e o romance erótico latino Satiricon(I d.C.), de Petrônio, arbitro da elegância do imperador Nero. O estudo objetiva descrever, em perspectiva comparada, como esses romancistas estão engajados com a técnica da cura sui, admitindo constituir essa prática uma espécie de paideia, ou seja, uma pedagogia erótica em prol de uma austeridade sexual, em nome da preservação da saúde do corpo e da elevação da alma. Busca, também, mostrar que o gênero romance surgiu muito antes do século XII da nossa era, ao contrário do que se afirma, bem como derrubar a falsa concepção, por parte do leitor moderno, de que a Antiguidade havia sido um verdadeiro paraíso da permissividade sexual. Tal percurso, também, permite-nos, ao fim, uma reflexão diferenciada acerca da situação social e política dos cidadãos livres e escravizados dos primeiros séculos da nossa era

O que faz do conselheiro Aires um cético?

Há um consenso nos meios crítico e acadêmico de que Joaquim Maria Machado de Assis é o maior ficcionista brasileiro. Além da qualidade inegável, sua ficção é notável por sua dimensão, atingindo uma dezena de romances e mais de duzentos contos. Com esta união singular entre extensão e qualidade, a obra machadiana acumulou a maior fortuna crítica no Brasil e uma das maiores da literatura universal. Ainda assim, sua fortuna é a que mais cresce no Brasil. Diante de tamanha dedicação dos estudiosos, em que seria relevante a apresentação de mais uma dissertação sobre o Bruxo do Cosme Velho? Acreditando que, apesar do tamanho da investigação que já se fez sobre Machado, alguns dos aspectos cruciais da vida e da obra do escritor ainda não foram devidamente elucidados, este trabalho nasce com a intenção de contribuir para a diminuição dessa lacuna. Um desses aspectos é o conteúdo filosófico da ficção machadiana. Durante muitas décadas, a ideia de que Machado de Assis se alinhara filosoficamente ao pessimismo foi hegemônica. Entretanto, muitas características da ficção machadiana, tais como o humour e a ironia, podem ser sinais de outra orientação filosófica: o ceticismo. A identificação entre Machado e ceticismo não é, entretanto, algo novo, mas durante a maior parte do tempo, a crítica identificou o ceticismo de Machado com a acepção popular do termo: descrença no campo metafísico e desengano no campo político-social. Este modo de ver o ceticismo acaba por aproximar o termo, e reaproximar Machado de Assis, ao pessimismo. Por outro lado, há algumas décadas, alguns estudiosos brasileiros começaram a verificar que a filosofia da ficção machadiana estaria de fato associada ao ceticismo, mas a outro tipo de ceticismo, o ceticismo pirrônico ou filosófico, iniciado com Pirro de Elis, filósofo grego que viveu entre 360 e 270 a.C., e estabelecido pelos escritos de Sexto Empírico, filósofo e médico do século 2. Fazendo jus à origem grega do termo skepticós, aquele que investiga, o ceticismo pirrônico prima não pela descrença, mas pela busca contínua da verdade. Esta busca se mantém indeterminada em virtude da limitação dos sentidos e do pensamento humanos. Não podemos alcançar a verdade das coisas, mas apenas descrever como elas aparentam. Esta impossibilidade não conduz o pirrônico ao pessimismo, o conduz, ao contrário, à tranquilidade, pois ele aceita a sua limitação, não fica se debatendo contra ela. Na ficção machadiana, o conselheiro Aires é o personagem cético por excelência, a começar pelo tão famoso tédio à controvérsia. Entretanto, apesar da semelhança entre a ficção de Machado de Assis e a filosofia cética, há um problema a ser enfrentado: como o escritor poderia ter criado um personagem tão próximo do pirronismo se Machado nunca chegou a ler uma página de Sexto Empírico?

Paralelização em CUDA/GLSL do algoritmo SIFT para reconhecimento de íris

Neste trabalho é estudada a viabilidade de uma implementação em paralelo do algoritmo scale invariant feature transform (SIFT) para identificação de íris. Para a implementação do código foi utilizada a arquitetura para computação paralela compute unified device architecture (CUDA) e a linguagem OpenGL shading language (GLSL). O algoritmo foi testado utilizando três bases de dados de olhos e íris, o noisy visible wavelength iris image Database (UBIRIS), Michal-Libor e CASIA. Testes foram feitos para determinar o tempo de processamento para verificação da presença ou não de um indivíduo em um banco de dados, determinar a eficiência dos algoritmos de busca implementados em GLSL e CUDA e buscar valores de calibração que melhoram o posicionamento e a distribuição dos pontos-chave na região de interesse (íris) e a robustez do programa final.

Proposição e análise de modelos híbridos para o problema de escalonamento de produção em oficina de máquinas

Nas últimas décadas, o problema de escalonamento da produção em oficina de máquinas, na literatura referido como JSSP (do inglês Job Shop Scheduling Problem), tem recebido grande destaque por parte de pesquisadores do mundo inteiro. Uma das razões que justificam tamanho interesse está em sua alta complexidade. O JSSP é um problema de análise combinatória classificado como NP-Difícil e, apesar de existir uma grande variedade de métodos e heurísticas que são capazes de resolvê-lo, ainda não existe hoje nenhum método ou heurística capaz de encontrar soluções ótimas para todos os problemas testes apresentados na literatura. A outra razão basea-se no fato de que esse problema encontra-se presente no diaa- dia das indústrias de transformação de vários segmento e, uma vez que a otimização do escalonamento pode gerar uma redução significativa no tempo de produção e, consequentemente, um melhor aproveitamento dos recursos de produção, ele pode gerar um forte impacto no lucro dessas indústrias, principalmente nos casos em que o setor de produção é responsável por grande parte dos seus custos totais. Entre as heurísticas que podem ser aplicadas à solução deste problema, o Busca Tabu e o Multidão de Partículas apresentam uma boa performance para a maioria dos problemas testes encontrados na literatura. Geralmente, a heurística Busca Tabu apresenta uma boa e rápida convergência para pontos ótimos ou subótimos, contudo esta convergência é frequentemente interrompida por processos cíclicos e a performance do método depende fortemente da solução inicial e do ajuste de seus parâmetros. A heurística Multidão de Partículas tende a convergir para pontos ótimos, ao custo de um grande esforço computacional, sendo que sua performance também apresenta uma grande sensibilidade ao ajuste de seus parâmetros. Como as diferentes heurísticas aplicadas ao problema apresentam pontos positivos e negativos, atualmente alguns pesquisadores começam a concentrar seus esforços na hibridização das heurísticas existentes no intuito de gerar novas heurísticas híbridas que reúnam as qualidades de suas heurísticas de base, buscando desta forma diminuir ou mesmo eliminar seus aspectos negativos. Neste trabalho, em um primeiro momento, são apresentados três modelos de hibridização baseados no esquema geral das Heurísticas de Busca Local, os quais são testados com as heurísticas Busca Tabu e Multidão de Partículas. Posteriormente é apresentada uma adaptação do método Colisão de Partículas, originalmente desenvolvido para problemas contínuos, onde o método Busca Tabu é utilizado como operador de exploração local e operadores de mutação são utilizados para perturbação da solução. Como resultado, este trabalho mostra que, no caso dos modelos híbridos, a natureza complementar e diferente dos métodos Busca Tabu e Multidão de Partículas, na forma como são aqui apresentados, da origem à algoritmos robustos capazes de gerar solução ótimas ou muito boas e muito menos sensíveis ao ajuste dos parâmetros de cada um dos métodos de origem. No caso do método Colisão de Partículas, o novo algorítimo é capaz de atenuar a sensibilidade ao ajuste dos parâmetros e de evitar os processos cíclicos do método Busca Tabu, produzindo assim melhores resultados.

Intensidade acústica útil: um novo método para identificação de regiões radiantes em superfícies com geometrias arbitrárias

Neste trabalho é descrita a teoria necessária para a obtenção da grandeza denominada intensidade supersônica, a qual tem por objetivo identificar as regiões de uma fonte de ruído que efetivamente contribuem para a potência sonora, filtrando, consequentemente, a parcela referente às ondas sonoras recirculantes e evanescentes. É apresentada a abordagem de Fourier para a obtenção da intensidade supersônica em fontes com geometrias separáveis e a formulação numérica existente para a obtenção de um equivalente à intensidade supersônica em fontes sonoras com geometrias arbitrárias. Este trabalho apresenta como principal contribuição original, uma técnica para o cálculo de um equivalente à intensidade supersônica, denominado aqui de intensidade acústica útil, capaz de identificar as regiões de uma superfície vibrante de geometria arbitrária que efetivamente contribuem para a potência sonora que será radiada. Ao contrário da formulação numérica existente, o modelo proposto é mais direto, totalmente formulado na superfície vibrante, onde a potência sonora é obtida através de um operador (uma matriz) que relaciona a potência sonora radiada com a distribuição de velocidade normal à superfície vibrante, obtida com o uso do método de elementos finitos. Tal operador, chamado aqui de operador de potência, é Hermitiano, fato crucial para a obtenção da intensidade acússtica útil, após a aplicação da decomposição em autovalores e autovetores no operador de potência, e do critério de truncamento proposto. Exemplos de aplicações da intensidade acústica útil em superfícies vibrantes com a geometria de uma placa, de um cilindro com tampas e de um silenciador automotivo são apresentados, e os resultados são comparados com os obtidos via intensidade supersônica (placa) e via técnica numérica existente (cilindro), evidenciando que a intensidade acústica útil traz, como benefício adicional, uma redução em relação ao tempo computacional quando comparada com a técnica numérica existente.