Aplicação de sensoriamento remoto orbital no mapeamento de unidades vulcano-sedimentar no Platô da Ramada, Vila Nova do Sul, RS

Os produtos de sensoriamento remoto gerados pelos novos sensores orbitais, aliados ao desenvolvimento de sistemas computacionais e de técnicas de processamento de imagens possibilitam a manipulação numérica das imagens, visando o realce de informações de interesse para a interpretação visual ou automática. O uso dessas técnicas traz boas perspectivas no mapeamento geológico básico, pois possibilita uma visão sinóptica de amplas áreas e a integração de dados litológicos e estruturais de várias fontes. Este trabalho selecionou as imagens do sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) devido as características de suas resoluções espectral e espacial, como as mais promissoras para identificação dos diferentes litotipos da área do Platô da Ramada, em especial as unidades vulcânicas e hipabissais relacionadas e sedimentares subjacentes. O Platô da Ramada, região de Vila Nova do Sul (RS) constitui uma feição geomorfológica de destaque na área, facilmente identificável nas imagens orbitais, sendo formado por uma seqüência vulcânica caracterizada por depósitos efusivos e piroclásticos, de composição dominantemente ácida. Representa uma fração significativa do magmatismo alcalino sódico neoproterozóico no Escudo Sul-rio-grandense e marca um dos ciclos vulcânicos do período pós-colisional do Ciclo Brasiliano Este estudo testou e avaliou diversos processamentos das imagens multiespectrais para diferenciação litológica, a identificação de alvos e a definição de morfoestruturas da área do Platô da Ramada. A integração de dados geológicos existentes com os produtos obtidos neste estudo possibilitou novas informações anexadas ao mapa geológico utilizado como verdade terrestre. O processamento utilizando a técnica de Transformação por Componentes Principais Seletivas proporcionou os melhores resultados realçando diferenças espectrais existentes entre as rochas vulcânicas e hipabissais e as rochas sedimentares. A partir dessa técnica, selecionou-se as imagens CP2 dos pares das bandas 4-5 (R), 3-4 (G) e 8-9 (B) na geração de uma composição colorida. Esta imagem permitiu a diferenciação espectral entre as rochas vulcânicas do Platô da Ramada e as rochas sedimentares do Grupo Maricá, bem como a individualização, no Grupo Maricá, de duas subunidades, levando-se em conta a densidade de intrusões de diques riolíticos ao norte da área. Identificou-se, ainda, um corpo diorítico com forma elíptica na borda SW do Platô da Ramada, não registrado anteriormente.

Localização de sítios astronômicos através de imagens dos satélites NOAA

Este trabalho se ocupa do problema da localização de sítios adequados para a operação de observatórios astronômicos. O constante crescimento das cidades e a urbanização de grandes áreas vizinhas é acompanhada por um aumento proporcional da iluminação artificial, o que resulta em níveis maiores de brilho do céu noturno. Isto tem consequências extremas para a astronomia óptica, a qual exige um céu escuro, e justifica buscas de novos sítios para a instalação de futuros telescópios ópticos. Um dos critérios mais importantes para sítios astronômicos, além de céu escuro, é uma alta proporção de céu claro, sem nuvens. Buscas de sítios astronômicos são estudos conduzidos ao longo de períodos de tempo de anos. É sugerido que imagens de satélites meteorológicos podem ser úteis para a seleção preliminar destes sítios. A metodologia utilizada é fundamentada em correções geométricas de imagens de dados orbitais das naves NOAA12 e NOAA14 e na soma de imagens obtidas em datas diferentes. As imagens foram coletadas pela estação de recepção instalada no Centro Estadual de Pesquisas em Sensoriamento Remoto e Meteorologia da UFRGS. Somando, pixel por pixel, imagens colhidas em datas diferentes, após correções geométricas, obtém-se médias temporais de cobertura de nuvens, o que é o equivalente moderno da construção de médias a partir de uma série temporal de dados meteorológicos de estações terrestres. Nós demonstramos que esta metodologia é factível para este tipo de dado, originário de órbitas de menor altitude e melhor resolução, se comparado com imagens vindas de satélites de órbitas altas, geoestacionários, com menor resolução, imagens estas de manipulação muito mais fácil, pois o ponto de observação tende a ser estável no tempo.

Introdução da truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) e suas conseqüências para a comunidade aquática dos rios de altitude do sul do Brasil

A introdução de espécies exóticas é uma prática que acompanha a história da humanidade, sendo as espécies introduzidas a base da nutrição e economia em vários países. Porém, esse processo contínuo tem levado a uma homogeneização da flora e fauna global. Os ecossistemas aquáticos, que têm recebido menor atenção que os terrestres, têm sofrido perda de diversidade, hibridação, introdução de patógenos, degradação do habitat além da necessidade e alto custo de controle das espécies introduzidas. O desenvolvimento da aqüicultura tem acelerado a introdução de peixes exóticos, que são a base dessa produção em países como o Brasil. Além desta, entre as razões para a introdução citam-se o esporte, a manipulação ecológica com controle de organismos indesejáveis, o melhoramento dos estoques, a ornamentação ou ainda introduções acidentais. No Rio Grande do Sul, nos rios dos Campos de Cima da Serra estão ocorrendo introduções da espécie exótica truta arco- íris (Oncorhynchus mykiss) desde meados da década de 90 como forma de estímulo ao turismo rural. O objetivo dessa prática é a pesca esportiva, que atrai turistas de várias regiões. Porém, os rios da região possuem várias espécies de peixes endêmicas e as conseqüências dessa prática sobre a biota aquática são desconhecidas. O objetivo do presente trabalho é avaliar o efeito da introdução da truta arco-íris sobre o ecossistema de rios de baixa ordem no município de São José dos Ausentes – RS, Brasil. Para tanto foi descrita a biologia da truta arco- íris no novo ambiente, verificando sua alimentação, movimentação, presença e viabilidade da reprodução. A ictiofauna autóctone dos rios com ausência e presença de trutas foi comparada, bem como o efeito da predação sobre a macrofauna bentônica. A ictiofauna foi amostrada com o uso da pesca elétrica, sendo o conteúdo estomacal das trutas avaliado sazonalmente. Três trutas foram marcadas e acompanhadas por ii biotelemetria para determinação da sua área de vida. Um experimento com ninhos artificiais foi conduzido para verificação da sobrevivência de ovos de trutas nas condições dos rios de São José dos Ausentes. O experimento de exclusão de peixes foi feito a fim de avaliar o efeito da predação sobre a macrofauna bentônica, comparando a macrofauna em rios com e sem trutas. Os resultados indicaram que a truta arco- íris tem como alimento principal os invertebrados bentônicos, porém as maiores classes de tamanho incluem peixes em seus alimentos principais. Logo após sua introdução a movimentação é restrita, porém alguns exemplares foram capturados em um rio onde não foi feita introdução dessa espécie. Apesar de baixa, a sobrevivência dos adultos ocorre, assim como a reprodução. A sobrevivência dos ovos também é baixa, porém, uma pós-larva foi encontrada. A ictiofauna autóctone é diferenciada nos rios com presença de truta, apresentando menor riqueza e diversidade e uma tendência a diminuição da biomassa. A macrofauna bentônica também é diferenciada, apesar de não ser possível atribuir essa diferença somente à presença das trutas.

Integração de dados por meio de geoprocessamento, para a elaboração de mapas geotécnicos, análise do meio físico e suas interações com a mancha urbana : o caso de Porto Alegre (RS)

A elaboração de diagnósticos e a tomada de decisões sobre o meio físico, com a finalidade de estabelecer diretrizes para a ocupação racional do solo, são cada vez mais prementes, especialmente, no que diz respeito ao direcionamento da expansão urbana para áreas mais favoráveis. Da mesma forma, a facilidade de acesso aos parâmetros geotécnicos de uma região constituí um inestimável recurso nas etapas preliminares dos projetos de Engenharia, no planejamento de atividades extrativas e nos programas de preservação ambiental. A cartografia geotécnica, nesse sentido, tem sido um dos instrumentos mais eficientes para a avaliação do meio físico nas últimas décadas. Entretanto, o desenvolvimento de um mapa geotécnico requer a análise de um grande número de informações que precisam ser tratadas e combinadas com rapidez. Esta tese apresenta uma metodologia para a integração de dados, por meio da ferramenta básica geoprocessamento, visando agilizar, na fase de escritório, a elaboração de mapas geotécnicos e a análise de determinados aspectos do meio físico sob o ponto de vista da Geotecnia, bem como suas interações com a mancha urbana existente. A área teste escolhida é o município de Porto Alegre (RS) situado na porção leste do estado do Rio Grande do Sul, à margem esquerda do Lago Guaiba, cuja paisagem é marcada pela diversidade de cenários naturais formados por terrenos de coxilhas, morros, cristas, lagos e planícies. A metodologia envolve a captura, o processamento e a integração de informações provenientes de fontes diversas como mapas temáticos, levantamento aerofotogramétrico, cartas topográficas, fotografias aéreas, imagens de satélite, boletins de sondagens SPT (Standart Penetration Test), dissertações e teses acadêmicas. Para isso, é constituída por nove etapas distintas, que utilizam: a) sistema de digitalização para a conversão de informações analógicas para o meio digital; b) modelagem digital do terreno (MDT) para o modelamento e a identificação do relevo, a determinação de declividades, o mapeamento de áreas com isodeclividades e o cálculo do fator topográfico, esse último objetivando a determinação da suscetibilidade à erosão laminar; c) técnicas de processamento e classificação de imagens orbitais para os mapeamentos das áreas inundáveis e da mancha urbana; d) Sistemas de Informações Geográficas (SIGs) para o processamento e a integração de informações georreferenciadas no computador; e) banco de dados digital para o armazenamento de dados descritivos sobre o meio físico e parâmetros geotécnicos obtidos em laboratório, sondagens e outras formas de investigação in situ. A estimativa das unidades geotécnicas é procedida com base na proposta metodológica para mapeamento geotécnico desenvolvida por Davison Dias (1995), na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Além da elaboração do mapa geotécnico, a metodologia propõe a análise e o cruzamento de vários fatores do meio físico com a mancha urbana existente, ou com uma subárea pertencente à região de estudo, a geração de mapas de aptidão do solo para diferentes usos e a identificação das áreas consideradas de eventos perigosos e de risco geológico. Os principais softwares empregados são o AutoCAD@, o SURFER@, ACESS@ e o IDRISI 2.0@, desenvolvido pela Clark University, USA. Os resultados obtidos a partir da implementação da metodologia demonstraram a importância e a contribuição que a ferramenta básica geoprocessamento pode trazer aos estudos geotécnicos. Os diferentes sistemas de geoprocessamento utilizados para a manipulação e tratamento das informações espaciais mostraram-se adequados e eficientes quando aplicados na coleta, processamento e integração de dados geotécnicos. Para a área teste foram identificadas trinta e sete unidades com perfis de solos com comportamento geotécnico praticamente similar frente ao uso e à ocupação do solo, cujas informações descritivas sobre o meio físico puderam ser facilmente acessadas e visualizadas, no computador, por meio da integração banco de dados geotécnicos com Sistema de Informações Geográficas. Por outro lado, o emprego de técnicas de processamento e classificação de imagens digitais revelou-se um recurso importante para a obtenção de informações sobre o meio físico, enquanto o uso de modelagem digital do terreno (MDT) agilizou o mapeamento das declividades e o cálculo da suscetibilidade potencial à erosão laminar, além de permitir a geração do relevo em perspectiva da região estudada.

Estudo anatômico e morfométrico da orelha interna da ovelha : através da tomografia computadorizada

INTRODUÇÃO: Os trabalhos sobre o uso de ovelhas para cirurgia experimental e treinamento em cirurgia otológica são raros. O presente trabalho estuda a orelha interna da ovelha por meio de tomografia computadorizada e cortes sucessivos de 0,5 mm, no sentido de apresentar dados morfométricos mais precisos relacionados à comparação entre a orelha de ovelhas e a orelha humana. MATERIAIS e MÉTODO: Foi realizado um estudo descritivo sem seguimento no qual foram comparadas as estruturas da orelha interna da ovelha com as dos humanos. Medidas da orelha interna da ovelha e também da orelha interna humana foram obtidas através de tomografias computadorizadas. As medidas foram armazenadas em unidade de disco compacto no padrão DICOM para posterior análise e manipulação em um programa específico de análise de imagens médicas denominado Osíris 4.16. Neste programa, as imagens foram avaliadas quanto às dimensões de determinadas estruturas, utilizando-se recursos de reconstruções multiplanares, os quais permitiram a realização de medidas nos três eixos: sagital, coronal e axial. As medidas foram tabuladas e posteriormente analisadas pelo programa de planilha de dados e análise estatística Microsoft Excel. Foi calculado um tamanho de amostra mínimo de 36 orelhas ovinas para 12 orelhas humanas. RESULTADOS: O estudo morfológico da orelha da ovelha em média e da orelha humana em média revelaram respectivamente que o vestíbulo apresenta 2,4 mm e 2,9 mm de largura, 4,1 mm e 6,8 mm de comprimento e 3,8 mm e 4,3 mm de altura. O comprimento do modíolo ou columela é de 3,4 mm e 5,9 mm. O diâmetro do giro basal externo da cóclea mede 8,2 mm e 9,1 mm e o diâmetro do giro basal interno da cóclea mede 4,9 mm e 6,4 mm. O diâmetro do giro médio externo da cóclea mede 7,1 mm e 6,9 mm e o diâmetro do giro médio interno da cóclea mede 3,7 mm e 4,4 mm. O diâmetro do giro do ápice externo da cóclea mede 6,2 mm e 6,2 mm e o diâmetro do giro do ápice interno da cóclea mede 3,0 mm e 3,5 mm. O raio do canal do giro basal interno da cóclea mede 1,3 mm e 2,1 mm. O promontório em sua espessura mede 1,4 mm e 1,3 mm. O canal ósseo da cóclea mede 19,9 mm e 26,8 mm de comprimento. O meato auditivo interno em seu diâmetro mede 1,6 mm e 5,2 mm e em seu comprimento mede 2,0 mm e 13,0 mm. CONCLUSÃO: Há grande similaridade entre a anatomia da orelha interna da ovelha e a da orelha interna humana nas mensurações realizadas. A maior parte das estruturas estudadas (10 de 15) preservou a relação proposta de 2/3 da dimensão humana em relação à dimensão ovina. Há uma grande contribuição na morfometria para a ovelha como modelo em cirurgia experimental e treinamento em cirurgia otológica.

Efeitos da desidroepiandrosterona (DHEA) sobre o comportamento tipo depressivo de ratos machos e fêmeas

A depressão é uma desordem de importância relevante, sendo que as mulheres apresentam o dobro da incidência desta patologia em relação aos homens. No entanto, os trabalhos realizados em modelos animais não conseguem reproduzir estas condições consistentemente. DHEA é um neuroesteróide que está relacionado à depressão. Suas concentrações estão alteradas em pacientes deprimidos e já tem sido usada na clínica, produzindo, no entanto, resultados contraditórios. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da administração de desidroepiandrosterona (DHEA) sobre o comportamento tipo depressivo e níveis hormonais de ratos, machos e fêmeas em diferentes fases do ciclo estral, submetidos ao teste do nado forçado, um modelo animal de depressão. Para isto, foram utilizados ratos Wistar, adultos, machos e fêmeas em diestro II e em proestro, 8 por grupo. Receberam injeções intraperitoneais de DHEA: 0; 2; 10 e 50 mg/kg, nos tempos de 24, 5 e 1 h antes do teste do nado forçado. No primeiro dia os animais foram treinados por 15 minutos em aquários contendo água a 25o 1 e 27 cm de profundidade. Após 24 h, foram recolocados no aquário e seus comportamentos gravados por 5 minutos para análise posterior. Os comportamentos foram analisados detalhadamente: head-shake, mergulho, imobilidade (flutuar + congelar) e mobilidade (nadar + escalar). Trinta minutos após o nado, os animais foram mortos e o sangue troncular coletado, para posterior dosagem de DHEA e corticosterona séricas. Um experimento para complementar a curva dose-resposta foi realizado, com a dose de 1 mg/kg, com machos, porém, experimento crônico, onde, no dia seguinte ao treino, os animais receberam a sem resultados significativos nos comportamentos. Foi realizado, então, primeira injeção de DHEA, na dose de 2 mg/kg, com intervalos de 24 horas, durante dois ciclos estrais completos das fêmeas. No dia seguinte à última injeção, os animais foram submetidos ao teste do nado, com duração de 5 minutos e seus comportamentos gravados e analisados. O sangue troncular foi coletado trinta minutos após o nado, para as dosagens de DHEA e corticosterona séricas. Para fins de comparação, DHEA e corticosterona sériica de ratos machos, fêmeas em proestro e em diestro II não submetidos ao nado, foram dosados por radioimunoensaio. No experimento agudo, DHEA, na dose de 2 mg/kg aumentou o tempo de congelar para o grupo proestro. As concentrações séricas de DHEA e de corticosterona aumentaram significativamente. As fêmeas responderam com aumento destes hormônios significativamente maior dos que os machos. No experimento crônico, machos e fêmeas apresentaram diferenças em comportamentos no teste do nado forçado, dependendo de estímulos estressores continuados, evidenciado pelo maior tempo de escalar das fêmeas controle em diestro II. Tratamento com DHEA aumentou o tempo de escalar e a imobilidade das fêmeas no diestro II. As concentrações de DHEA e de corticosterona não aumentaram em relação ao basal, e as diferenças de sexo desapareceram, indicando uma correlacão das respostas de corticosterona e DHEA com eventos estressores interagindo com os hormônios sexuais e o tempo de estresse experimentado. A maior resposta hormonal das fêmeas no experimento agudo parece ter impedido a resposta comportamental no nado. Após manipulação crônica, houve adaptação desta resposta e o efeito depressivo de DHEA apareceu. Estes resultados são importantes especialmente quando consideradas estratégias para o tratamento da depressão e doenças relacionadas ao estresse.

Intervenções na relação mãe-filhote e seus efeitos nas respostas comportamentais e endócrinas na vida adulta

Intervenções na relação mãe-filhote como a manipulação neonatal e a exposição dos animais a um novo ambiente promovem alterações comportamentais, neuroendócrinas e estruturais estáveis na vida do animal adulto. Em ratos a manipulação neonatal e a exposição dos filhotes a um novo ambiente geralmente nas duas primeiras semanas de vida do animal, no período hiporresponsivo ao estresse têm um importante papel no desenvolvimento do animal, pois é nesta fase que as primeiras relações sociais são formadas e o organismo está sensível aos diferentes estímulos e as modificações do ambiente. Neste trabalho metade dos filhotes de cada ninhada foram manipulados no ninho (MN) e a outra metade dos filhotes foi manipulada fora do ninho (MF) em um novo ambiente que representa um ninho novo construído com maravalha limpa. Todos os filhotes foram tocados pelo experimentador por 3 minutos diários nas duas primeiras semanas de vida. Este procedimento permitiu-nos testar a hipótese de que o aumento no comportamento maternal como conseqüência da manipulação neonatal dos filhotes no ninho e fora do ninho induz às alterações comportamentais classicamente estudadas nos ratos adultos. Nossos resultados mostram que a exposição dos filhotes ao novo ambiente não altera o comportamento maternal entre os filhotes irmãos, mas provoca uma menor inibição comportamental em machos no campo aberto, e diminui o comportamento sexual em machos. Os machos MN e MF foram capazes de reconhecer a presença de diferentes intrusos quando testados no comportamento de memória social, no entanto, os irmãos MF mostraram uma menor reatividade ao estresse quando comparados aos irmãos que permaneceram no ninho, pois a concentração plasmática de prolactina foi menor nestes animais quando mantidos em estresse por contenção. Portanto, a mãe representa um componente primordial no desenvolvimento dos filhotes, porém não é o único. As alterações comportamentais resultantes da exposição ao novo ambiente no período neonatal aparentemente independem da estimulação táctil dos filhotes indicando que o ninho parece fornecer uma proteção importante contra possíveis alterações comportamentais nos animais adultos.

Um meta esquema para especificação do Modelo Temporal de versões em XML

As aplicações que lidam com dados temporais e versionados podem ser modeladas através do Modelo Temporal de Versões. No entanto, para que se possa utilizar esse modelo,é necessário que bases de dados tradicionais sejam estendidas para bases temporais versionadas, habilitando dessa forma, a manipulação desses dados. O padrão XML tem sido amplamente utilizado para publicar e trocar dados pela internet. Porém, pode ser utilizado também para a formalização de conceitos, dados, esquemas, entre outros. Com a especificação do Modelo Temporal de Versões em XML,é possível gerar automaticamente um script SQL com as características do modelo, de forma a ser aplicado a um banco de dados, tornando-o apto a trabalhar com os conceitos de tempo e de versão. Para isso,é necessário criar regras de transformação (XSLT), que serão aplicadas às especificações definidas para o modelo. O resultado final (script SQL) será executado em uma base de dados que implemente os conceitos de orientação a objetos, transformando essa base em uma base temporal versionada. Cada banco de dados possui sua própria linguagem de definição de dados. Para gerar o script em SQL com as características do Modelo Temporal de Versões, regras de transformação deverão ser definidas para os bancos que utilizarão o modelo, observando sua sintaxe específica. Essas diversas regras serão aplicadas à mesma especificação do modelo em XML. O resultado será o script em SQL definido na sintaxe de cada base de dados.

ChatMath: ferramenta de comunicação síncrona para troca de formalismos matemáticos através da web

A comunicação é essencial para a vida em grupo, e se dá através da linguagem. Existem diversas formas de linguagem, porém a linguagem matemática vai além das demais, pois é universal. O advento dos aparelhos eletrônicos e, em especial, do computador, tornou possível o desenvolvimento de padrões e aplicativos que pudessem manipular símbolos matemáticos eletronicamente. A Web trouxe consigo a linguagem HTML para visualização de textos e, mais atualmente, o padrão de linguagem de marcação XML e seus aplicativos, que têm características melhores que o HTML quanto à estruturação, armazenamento e indexação de dados. Uma das aplicações advindas do XML foi a linguagem de marcação matemática MathML, que contribui para a manipulação e visualização de formalismos matemáticos na Web, e vem se tornando um padrão no meio acadêmico, educacional e comercial. As diversas aplicações matemáticas (editores, ambientes matemáticos) desenvolvidas para o computador geralmente não permitem a discussão em linguagem matemática de forma síncrona pela rede de computadores. Sabe-se que na Internet a conexão de pessoas num mesmo momento através de ferramentas síncronas é muito difundida, como é o caso de aplicativos do tipo bate-papo; no entanto, esses aplicativos não possuem funcionalidades que permitam a troca de textos matemáticos. Há, portanto, uma limitação em relação a ferramentas de comunicação síncrona para matemática na Web. Este trabalho quer oferecer uma alternativa ao público que deseje trocar formalismos matemáticos de forma síncrona pela Web, a fim de verificar se esse tipo de ferramenta é efetivamente usável para discussões matemáticas. Para isso, foi desenvolvido um protótipo que reúne as características de uma ferramenta típica de bate-papo com as vantagens advindas das linguagens de marcação: o ChatMath. O trabalho também aponta características de aplicativos matemáticos e de ferramentas síncronas textuais e descreve as linguagens de marcação matemática. Para fins de avaliação do protótipo desenvolvido, fez-se uma pesquisa a fim de verificar sua efetiva utilidade para troca de formalismos matemáticos, dentro do contexto educacional. Os resultados dessa pesquisa confirmam a hipótese levantada, embora identifiquem modificações funcionais e de uso da ferramenta, havendo necessidade de reaplicação da avaliação, para se obter resultados mais detalhados.

Modelo temporal de versionamento com suporte à evolução de esquemas

A utilização de versões tem sido essencial em diversas aplicações de banco dados, por permitir o armazenamento e a manipulação de diferentes estados da base de dados. Durante a evolução de um esquema, o versionamento preserva todas as versões de esquemas e de seus dados associados. Por outro lado, os conceitos de bancos de dados bitemporais, que incorporam tanto tempo de transação quanto tempo de validade, provêm flexibilidade ao mecanismo de evolução de esquemas, não somente por permitir acesso a informações presentes, passadas e futuras, mas também por permitir atualizações e consultas entre as diversas versões de esquemas existentes. O objetivo principal desta tese é definir um modelo que utilize os conceitos de tempo e de versão para permitir o gerenciamento da evolução dinâmica de esquemas em bancos de dados orientados a objetos. O resultado, o Modelo Temporal de Versionamento com suporte à Evolução de Esquemas (TVSE - Temporal and Versioning Model to Schema Evolution), é capaz de gerenciar o processo de evolução de esquemas em todos os seus aspectos: versionamento e modificação de esquemas, propagação de mudanças e manipulação de dados. Esse modelo difere de outros modelos de evolução de esquemas por permitir o gerenciamento homogêneo e simultâneo do histórico da evolução do banco de dados intencional e extensional. Com o objetivo de complementar a definição deste modelo é apresentado um ambiente para gerenciar o versionamento temporal da evolução de esquemas. Desse ambiente foi implementado um protótipo da ferramenta de apoio ao gerenciamento de evolução de esquemas. Por fim, enriquecendo o universo da tese e com o intuito de prover uma maior fundamentação teórica e matemática para descrever as políticas de evolução de esquemas, é especificada uma semântica operacional para um subconjunto do modelo proposto.

Rumo a um ambiente de prototipação sonora cooperativa na web

Esta dissertação faz parte das pesquisas realizadas pelo Grupo de Computação Musical da UFRGS e está baseada na crença que é possível fomentar cada vez mais o interesse das pessoas pela música, usando formas alternativas para experimentação sonora e incentivando a interação entre usuários. A partir desta idéia, chega-se ao projeto do CODES - Cooperative Sound Design, que é um ambiente baseado na Web para prototipação musical cooperativa e visa permitir que pessoas (músicos ou leigos em música) possam interagir com o ambiente e entre si para criar cooperativamente protótipos de peças musicais. O objetivo geral deste trabalho é criar um ambiente computacional que permita ao leigo realizar a tarefa de prototipação musical cooperativa na Web. Especificamente, também objetiva identificar e propor características importantes para a implementação de ambientes coletivos para criação sonora apoiados por computador e outras tecnologias disponíveis. Tradicionalmente, algumas barreiras dificultam o “fazer musical” das pessoas e grupos que desejam se reunir e interagir para troca de experiências sonoras. A distância física ou geográfica, a necessidade de posse de um instrumento musical e do domínio da notação musical tradicional (partitura) podem ser as principais barreiras nesse sentido. A principal motivação para este trabalho se apóia sobre este aspecto, no sentido de vencer o desafio para eliminar estas barreiras que afastam as pessoas interessadas da possibilidade de fazer experimentos musicais em grupo. Através do uso do computador como instrumento virtual, da Internet para encontros virtuais e de uma notação musical alternativa para a realização de tais experimentos é possível eliminar estas barreiras. A metodologia para o desenvolvimento desta pesquisa envolveu atividades como estudo e levantamento de características das principais linguagens / notações / representações para computação musical; estudo e levantamento de características dos aspectos de IHC; estudo e levantamento de características de aplicativos CSCW; estudo e levantamento de características de aplicativos de composição musical cooperativa na web; modelagem e construção do protótipo a partir dos levantamentos feitos e da solução proposta; avaliação, experimentação e revisão do protótipo em situações reais de uso; e avaliação do trabalho como um todo, incluindo suas contribuições e limitações. Dentre as principais contribuições deste trabalho salienta-se a prototipação musical cooperativa na web (termo proposto para as ações de manipulação sonora coletiva) realizada por meio de um protótipo desenvolvido; a integração de conceitos de Computação Musical, Interação Humano-computador e Trabalho Cooperativo; a criação de modelos de memória de grupo; a criação de mecanismo para permitir a manipulação sonora individual e coletiva e um modelo de justificativa e argumentação.

Evolução de documentos XML com tempo e versões

A utilização de conceitos de representação temporal tem sido essencial em diversas aplicações de banco de dados, por permitir o armazenamento e a manipulação dos diferentes estados assumidos pela base de dados ao longo do tempo. Durante a evolução da base de dados, através do conceito de bitemporalidade, obtém-se acesso a informações presentes, passadas e futuras. Já o conceito de versionamento permite a existência de diversas alternativas para a evolução da base de dados, possibilitando um processo de evolução ramificada, em oposição ao usual mecanismo de evolução linear do conteúdo da base. Com a migração de tais aplicações para um ambiente Web, estas passam cada vez mais a utilizar a linguagem XML como formato de representação e intercâmbio de seus dados. Tornam-se necessários, dessa forma, mecanismos para a representação e manipulação da história do conteúdo de um documento XML que sofre modificações com o passar do tempo. Apesar da existência de propostas de extensão temporal de modelos de dados convencionais e de estratégias para o armazenamento de documentos XML em modelos convencionais, a natureza semi-estruturada dos documentos XML faz com que seja necessário definir um novo modelo de dados temporal, capaz de lidar com os conceitos de bitemporalidade e versionamento em um documento semiestruturado. O objetivo deste trabalho é definir um modelo que, ao contrário das demais propostas existentes, combine os conceitos de bitemporalidade e de versionamento em uma única abordagem capaz de permitir o tratamento da evolução do conteúdo de documentos XML. O uso conjunto desses dois recursos visa combinar o poder de expressão de cada um, garantindo uma maior flexibilidade na representação do histórico dos documentos XML. O modelo resultante recebeu o nome de Tempo e Versões em XML, ou simplesmente TVX, composto por três partes: um modelo para a organização lógica dos dados, uma linguagem de consulta e uma linguagem para promover alterações ao conteúdo dos documentos XML.

Projeto de um DB2 extender para suporte aos conceitos de tempo e versão

A utilização de versões permite o armazenamento de diferentes alternativas de projeto no desenvolvimento de uma aplicação. Entretanto, nem todo o histórico das alterações aplicadas sobre os dados é registrado. Modificações importantes podem ser realizadas e os valores anteriores são perdidos. O histórico completo somente é acessível através da junção de versões com um modelo temporal. Os conceitos de tempo e de versão aplicados em conjunto possibilitam a modelagem de aplicações complexas. Uma extensão que implemente simultaneamente estes dois conceitos em um banco de dados comercial não está disponível. O Modelo Temporal de Versões (TVM – Temporal Version Model) fornece a base para esta funcionalidade. O objetivo deste trabalho é projetar um extender para oferecer suporte aos conceitos de tempo e versão no sistema DB2, utilizando como base o TVM. A extensão engloba o mapeamento da hierarquia do TVM; a criação de tabelas administrativas; procedimentos para especificação das classes, atributos e relacionamentos; a definição de gatilhos e restrições para a manipulação dos dados diretamente nas tabelas criadas; e a especificação de procedimentos e UDFs para controle de versões e valores temporais e de outras UDFs que permitem consultas envolvendo os dois conceitos. Apesar do SGBD não ser totalmente orientado a objetos, como é definido no modelo utilizado (TVM), oferece mecanismos que permitem o mapeamento para um modelo objetorelacional. Através da utilização desta extensão, a união de tempo e de versões pode ser utilizada em aplicações reais.

Utilizando o processo de descoberta de conhecimento em banco de dados para identificar candidatos a padrão de análise para bancos de dados geográficos

Sistemas de informações geográficas (SIG) permitem a manipulação de dados espaço-temporais, sendo bastante utilizados como ferramentas de apoio à tomada de decisão. Um SIG é formado por vários módulos, dentre os quais o banco de dados geográficos (BDG), o qual é responsável pelo armazenamento dos dados. Apesar de representar, comprovadamente, uma fase importante no projeto do SIG, a modelagem conceitual do BDG não tem recebido a devida atenção. Esse cenário deve-se principalmente ao fato de que os profissionais responsáveis pelo projeto e implementação do SIG, em geral, não possuem experiência no uso de metodologias de desenvolvimento de sistemas de informação. O alto custo de aquisição dos dados geográficos também contribui para que menor atenção seja dispensada à etapa de modelagem conceitual do BDG. A utilização de padrões de análise tem sido proposta tanto para auxiliar no projeto conceitual de BDG quanto para permitir que profissionais com pouca experiência nessa atividade construam seus próprios esquemas. Padrões de análise são utilizados para documentar as fases de análise de requisitos e modelagem conceitual do banco de dados, representando qualquer parte de uma especificação de requisitos que tem sua origem em um projeto e pode ser reutilizada em outro(s). Todavia, a popularização e o uso de padrões de análise para BDG têm sido prejudicados principalmente devido à dificuldade de disponibilizar tais construções aos projetistas em geral. O processo de identificação de padrões (mineração de padrões) não é uma tarefa simples e tem sido realizada exclusivamente com base na experiência de especialistas humanos, tornando o processo lento e subjetivo. A subjetividade prejudica a popularização e a aplicação de padrões, pois possibilita que tais construções sejam questionadas por especialistas com diferentes experiências de projeto. Dessa forma, a identificação ou o desenvolvimento de técnicas capazes de capturar a experiência de especialistas de forma menos subjetiva é um passo importante para o uso de padrões. Com esse objetivo, este trabalho propõe a aplicação do processo de descoberta de conhecimento em banco de dados (DCBD) para inferir candidatos a padrão de análise para o projeto de BDG. Para tanto, esquemas conceituais de BDG são usados como base de conhecimento. DCBD é o processo não trivial de descoberta de conhecimento útil a partir de uma grande quantidade de dados. Durante o desenvolvimento da pesquisa ficou claro que a aplicação do processo de DCBD pode melhorar o processo de mineração de padrões, pois possibilita a análise de um maior número de esquemas em relação ao que é realizado atualmente. Essa característica viabiliza que sejam considerados esquemas construídos por diferentes especialistas, diminuindo a subjetividade dos padrões identificados. O processo de DCBD é composto de várias fases. Tais fases, assim como atividades específicas do problema de identificar padrões de análise, são discutidas neste trabalho.

Análise de ecossistemas aquáticos através do método input-output : estudo de caso lagoa Itapeva (sistema lagunar costeiro do Rio Grande do Sul)

A enorme complexidade dos sistemas ecológicos tem sido uma grande barreira para a compreensão e o gerenciamento da problemática ambiental. Neste sentido a modelagem matemática é uma valiosa ferramenta, devido a sua capacidade de organizar as informações disponíveis sobre estes sistemas e de fazer previsões a seu respeito para diferentes condições. Desta forma a análise de sistemas naturais vem sendo abordada de diferentes maneiras, sendo que nas últimas décadas a teoria de ecossistemas expandiu-se e ramos específicos, que permitem seguir e predizer a evolução de ecossistemas, foram formulados. Um destes enfoques, conhecido como análise do fluxo de insumo-produto, pode ser utilizado para explicar o funcionamento e estrutura dos subsistemas de um ecossistema através da descrição dos fluxos de matéria ou energia. A análise do fluxo de insumo-produto pode ser representada através de dois modelos: o modelo determinístico ou o modelo estocástico, tendo sua origem em estudos de caso com o objetivo de analisar a econômica norte-americana, sendo uma extensão prática da teoria clássica de interdependência geral. Este trabalho faz uma abordagem sintética da evolução desta análise, avaliando dados teóricos e principalmente dados referentes à Lagoa Itapeva. A análise de input-output (determinística e estocástica) com o propósito de obter informações no que diz respeito aos fluxos (matéria e energia), é bastante simples; sendo que os modelos determinísticos se prestam melhor para traçar um panorama global e para obter projeções para as variáveis já os modelos estocásticos são mais complexos, mas provêem uma descrição mais acurada. Na Lagoa Itapeva os processos determinísticos demonstraram um baixo índice de ciclagem do carbono entre os três compartimentos em estudo e o fluxo preferencial na normalização corresponde ao compartimento dos produtores primários, isto decorre de não existir loop nos compartimentos em estudo e também não existir fluxos em dois sentidos. Em relação à avaliação estocástica foram observadas uma baixa relação no sentido espacial superfície-meio-fundo da lagoa, e uma boa distribuição espacial norte-centro-sul. Quanto à distribuição temporal, foi constatada uma baixa concordância entre os dados analisados e os dados reais quanto das análises realizadas em intervalos de tempo pequeno (horas) e uma boa concordância nas medidas feitas quando o intervalo foi significativo (meses). Também em relação à Lagoa Itapeva, foi verificado nas análises estocásticas, utilizando-se operadores espaciais, que como a dinâmica biológica nem sempre é linear, os organismos não podem acompanhar imediatamente e perfeitamente as mudanças do ambiente, resultando em tempos de residência de matéria significativamente baixo. Além da análise dos fluxos ligados a este ecossistema lagunar, foram desenvolvidas técnicas de correção e adaptação de dados referentes à amostragem ocorrida na Lagoa durante um ano de campanha. Assim, propõe-se uma nova perspectiva no uso desta metodologia de forma simples e de fácil manipulação matemática.