Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces

Métodos estocásticos oferecem uma poderosa ferramenta para a execução da compressão de dados e decomposições de matrizes. O método estocástico para decomposição de matrizes estudado utiliza amostragem aleatória para identificar um subespaço que captura a imagem de uma matriz de forma aproximada, preservando uma parte de sua informação essencial. Estas aproximações compactam a informação possibilitando a resolução de problemas práticos de maneira eficiente. Nesta dissertação é calculada uma decomposição em valores singulares (SVD) utilizando técnicas estocásticas. Esta SVD aleatória é empregada na tarefa de reconhecimento de faces. O reconhecimento de faces funciona de forma a projetar imagens de faces sobre um espaço de características que melhor descreve a variação de imagens de faces conhecidas. Estas características significantes são conhecidas como autofaces, pois são os autovetores de uma matriz associada a um conjunto de faces. Essa projeção caracteriza aproximadamente a face de um indivíduo por uma soma ponderada das autofaces características. Assim, a tarefa de reconhecimento de uma nova face consiste em comparar os pesos de sua projeção com os pesos da projeção de indivíduos conhecidos. A análise de componentes principais (PCA) é um método muito utilizado para determinar as autofaces características, este fornece as autofaces que representam maior variabilidade de informação de um conjunto de faces. Nesta dissertação verificamos a qualidade das autofaces obtidas pela SVD aleatória (que são os vetores singulares à esquerda de uma matriz contendo as imagens) por comparação de similaridade com as autofaces obtidas pela PCA. Para tanto, foram utilizados dois bancos de imagens, com tamanhos diferentes, e aplicadas diversas amostragens aleatórias sobre a matriz contendo as imagens.

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.

Pesca artesanal na Baía de Ilha Grande, RJ: conflitos e novas possibilidades de gestão compartilhada

Esta pesquisa tem por objetivo analisar os conflitos socioambientais envolvendo os pescadores artesanais na Baía de Ilha Grande e as iniciativas institucionais que buscam dar tratamento a esses conflitos de forma compartilhada. Neste sentido, foram consideradas duas iniciativas institucionais: i) o Projeto Desenvolvimento e Gerenciamento dos Sistemas de Gestão da Pesca e Aquicultura na baía de Ilha Grande GPESCA-BIG; e ii) o Termo de Compromisso entre a Estação Ecológica de Tamoios e as comunidades pesqueiras de Angra dos Reis e Paraty. A metodologia envolveu a observação direta da autora em reuniões de conselhos consultivos e grupos de trabalho em unidades de conservação, em especial, os espaços envolvendo a Estação Ecológica de Tamoios, além de apresentações e audiências públicas sobre a proposta de Acordos de Pesca. Utilizou-se também a observação participante em reuniões e oficinas no âmbito do projeto GPESCA-BIG. De forma complementar, a pesquisa se baseou em entrevistas (formais e informais) e análise de documentos diversos elaborados por entidades representativas dos pescadores e demais atores direta e indiretamente envolvidos no conflito. Foram identificadas três grandes grupos de conflitos relacionados aos pescadores artesanais: (1) sobreposição de territórios de pesca/pesqueiros e as áreas protegidas, principalmente aqueles relacionados à ESEC Tamoios; (2) conflitos associados à pesca industrial, identificados pelos pescadores como barcos de fora, e em menor escala, as embarcações de petróleo/gás e do turismo e; (3) conflitos resultantes da falta de regularização/permissionamento da atividade. Em síntese, estes conflitos envolvem políticas de desenvolvimento e de conservação, que se confrontam com o modo de vida tradicional dos pescadores artesanais e caiçaras. Além dos conflitos oriundos das diferentes formas de apropriação do espaço marinho, estes conflitos também estiveram relacionados ao papel paradoxal do Estado no estabelecimento das regras e normas de ordenamento (incluindo-se a fiscalização/monitoramento ambiental), à burocracia e às diversas instituições existentes para tratar de problemas comuns, tornado confuso o gerenciamento da atividade. No que se refere às iniciativas em análise, os resultados demonstram a existência de instituições relativamente bem constituídas na região, com a atuação de órgãos de gestão pública e ambiental nos mais variados níveis: municipal estadual e federal. Além destes, registra-se também a participação da sociedade civil, em especial, dos pescadores artesanais de Paraty e de suas representações, na busca pelo tratamento dos conflitos nos quais estão inseridos. Por outro lado, evidencia-se a falta de articulação e integração entre as políticas e atores, bem como entre as experiências institucionais em curso. Portanto, um dos maiores desafios existentes na implantação de um modo compartilhado de gestão dos recursos pesqueiros na BIG consiste justamente em superar tais limitações institucionais, de maneira que possam promover ações articuladas visando não apenas a conservação integrada do ecossistema, como também a reprodução das práticas tradicionais de pesca e a sua co-existência com os demais tipos de usos

Construções geométricas por dobradura (ORIGAMI): Aplicações ao ensino básico

A presente dissertação tem o objetivo de mostrar a arte Origami sob um contexto matemático, apresentando um pequeno resumo dos aspectos história e o desenvolvimento do Origami ao longo do tempo e dando maior destaque às suas aplicações na matemática, com o emprego dos axiomas de Huzita e a proposta de ampliação deste conjunto de axiomas com a inclusão da circunferência no papel Origami. Com o uso das técnicas de dobraduras, este trabalho mostra várias aplicações do Origami na matemática, tais como: a solução de alguns problemas clássicos, a construção de polígonos, a demonstração da soma dos ângulos internos de um triângulo, cálculo de algumas áreas, a solução de alguns problemas de máximos e mínimos, seguidos dos conceitos matemático envolvidos em cada um deles. E a inclusão da circunferência no plano Origami permitiu ainda, o estudo das construções das cônicas por dobraduras

Construções geométricas por dobradura (ORIGAMI): aplicações ao ensino básico

A presente dissertação tem o objetivo de mostrar a arte Origami sob um contexto matemático, apresentando um pequeno resumo dos aspectos história e o desenvolvimento do Origami ao longo do tempo e dando maior destaque às suas aplicações na matemática, com o emprego dos axiomas de Huzita e a proposta de ampliação deste conjunto de axiomas com a inclusão da circunferência no papel Origami. Com o uso das técnicas de dobraduras, este trabalho mostra várias aplicações do Origami na matemática, tais como: a solução de alguns problemas clássicos, a construção de polígonos, a demonstração da soma dos ângulos internos de um triângulo, cálculo de algumas áreas, a solução de alguns problemas de máximos e mínimos, seguidos dos conceitos matemático envolvidos em cada um deles. E a inclusão da circunferência no plano Origami permitiu ainda, o estudo das construções das cônicas por dobraduras.