Operadores aritméticos de baixo consumo para arquiteturas de circuitos DSP

Este trabalho tem como foco a aplicação de técnicas de otimização de potência no alto nível de abstração para circuitos CMOS, e em particular no nível arquitetural e de transferência de registrados (Register Transfer Leve - RTL). Diferentes arquiteturas para projetos especificos de algorítmos de filtros FIR e transformada rápida de Fourier (FFT) são implementadas e comparadas. O objetivo é estabelecer uma metodologia de projeto para baixa potência neste nível de abstração. As técnicas de redução de potência abordadas tem por obetivo a redução da atividade de chaveamento através das técnicas de exploração arquitetural e codificação de dados. Um dos métodos de baixa potência que tem sido largamente utilizado é a codificação de dados para a redução da atividade de chaveamento em barramentos. Em nosso trabalho, é investigado o processo de codificação dos sinais para a obtenção de módulos aritméticos eficientes em termos de potência que operam diretamente com esses códigos. O objetivo não consiste somente na redução da atividade de chavemanto nos barramentos de dados mas também a minimização da complexidade da lógica combinacional dos módulos. Nos algorítmos de filtros FIR e FFT, a representação dos números em complemento de 2 é a forma mais utilizada para codificação de operandos com sinal. Neste trabalho, apresenta-se uma nova arquitetura para operações com sinal que mantém a mesma regularidade um multiplicador array convencional. Essa arquitetura pode operar com números na base 2m, o que permite a redução do número de linhas de produtos parciais, tendo-se desta forma, ganhos significativos em desempenho e redução de potência. A estratégia proposta apresenta resultados significativamente melhores em relação ao estado da arte. A flexibilidade da arquitetura proposta permite a construção de multiplicadores com diferentes valores de m. Dada a natureza dos algoritmos de filtro FIR e FFT, que envolvem o produto de dados por apropriados coeficientes, procura-se explorar o ordenamento ótimo destes coeficientes nos sentido de minimizar o consumo de potência das arquiteturas implementadas.

Representação na forma normal disjuntiva para a flexibilidade de seqüência na manufatura

A crescente demanda por produtos de melhor qualidade, diferenciados e com custos competitivos tem forçado as manufaturas a se tornarem flexíveis, capacitando-as a responder às mudanças impostas pelo mercado. A flexibilidade permite que as empresas alcancem a customização desejada através da capacitação do sistema de responder e atuar em tempo real, mesmo em um ambiente de incertezas. Para atuar em tempo real, os sistemas de manufatura precisam de representações eficientes dos planos de produção. Muitas vezes, a atuação em tempo real torna-se inviável devido ao crescimento exponencial no número de planos de produção para cada máquina ou operação adicionada ao sistema. Uma possível solução para este problema é uso de representações adequadas para o espaço de estados. A escolha de uma representação adequada para o espaço de estados influencia na capacidade de reposta em tempo real, pois determina o desempenho computacional do sistema através da utilidade e eficiência dos algoritmos desenvolvidos, tornando possível explorar problemas clássicos de flexibilidade, tais como, seqüenciamento, otimização, etc. Entretanto, a geração de uma representação que trabalhe com o espaço de estados completo de uma manufatura é considerada um problema não polinomial (NP). Esta particularidade dificulta o desenvolvimento de algoritmos que trabalhem com uma manufatura flexível. Assim, a geração de uma representação, que trabalhe com pouca memória computacional e permita o desenvolvimento de heurísticas eficientes, é um importante desafio para uma avaliação efetiva da flexibilidade. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de uma representação para o espaço de estados de uma manufatura com flexibilidade de seqüência. Na construção desta representação são aplicadas técnicas de modelagem baseadas na teoria dos grafos e nos princípios de álgebra booleana. Inicialmente, os grafos são utilizados para representar todas as seqüências de operações de uma manufatura, posteriormente estas seqüências são convertidas em formas normais disjuntivas (FND). Por fim, é apresentada uma possível aplicação da representação na FND em modelos de programação linear.

Reestruturacao produtiva, processo de trabalho e qualificacao dos operadores na industria petroquimica no Rio Grande do Sul

Resumo não disponível.

A influência da força e da flexibilidade no batimento de pernas e sua relação com a performance total de nadadores de 100 metros nado crawl

O objetivo do presente estudo foi verificar a influência da força e da flexibilidade no batimento de pernas e sua relação com a performance de nadadores de 100 metros nado crawl. Os 23 melhores nadadores, na prova de 100 metros nado crawl, do Campeonato Estadual Júnior e Sênior de Inverno, do Estado do Rio Grande do Sul, foram selecionados para este estudo. Os nadadores foram submetidos a: (1) avaliação da flexibilidade (flexão plantar), (2) avaliação da capacidade de produção de força (torque) isométrica e isocinética dos músculos extensores e flexores do joelho, (3) avaliação do batimento de pernas na distância de 100 metros e (4) avaliação da performance do nado crawl na distância de 100 metros. Inicialmente, a influência da força e da flexibilidade no batimento de pernas, foi analisada. Em seguida, a influência do batimento de pernas na performance total dos nadadores foi analisada. Após este procedimento, a amostra foi dividida em três grupos, conforme o tempo obtido no teste de batimento de pernas (grupo I: do 1º ao 8º tempo; grupo II: do 9º ao 16º tempo; e grupo III:do 17º ao 23º tempo), com o objetivo de verificar diferenças entre os grupos nas variáveis testadas Os valores obtidos (n=23) para correlação entre flexão plantar e batimento de pernas não foram significativos. Já nos subgrupos da amostra, somente o grupo I obteve correlação significativa (r=0,70 - p<0,05) entre flexão plantar e batimento de pernas. Os valores obtidos da força (torque) isométrica, resultante da flexão e extensão do joelho em um ângulo de 60º e os valores da força (torque) isocinética obtidos na velocidade de 370º/s não se correlacionaram com os resultados obtidos no teste de batimento de pernas, tanto na análise do grupo todo, quanto nos grupos estratificados. Os tempos de batimento de pernas (n=23) mostraram correlação significativa (r=0,70 – p<0,05) com a performance total. A análise nos subgrupos mostrou valores significativos somente para o grupo III (r=0,85 – p<0,05), mas não mostrou valores significativos para os grupos I e II. Os resultados sugerem que a força (torque) resultante da flexão e extensão do joelho em 60º (isométrico) e na velocidade de 370º/s (isocinético) não tem influência no batimento de pernas, enquanto a flexibilidade esta influenciando no batimento de pernas somente no grupo I. O batimento de pernas tem importância significativa para a performance total de nadadores de 100 metros nado crawl.

Flexibilidade do trabalho e políticas de qualificação/treinamento e remuneração : estudo de casos em indústrias metal-mecânicas de Porto Alegre

O presente estudo teve como objetivos : 1) identificar formas de flexibilidade do trabalho adotadas em indústrias do setor metal-mecânico do Rio Grande do Sul; 2) verificar e avaliar a possível relação entre formas de flexibilização e políticas de qualificação/treinamento e remuneração da mão-de-obra direta, difundidas em duas organizações. O modelo de investigação utilizado nesta pesquisa é predominantemente de natureza qualitativa, embora dados quantitativos também tenham sido contemplados. O estudo foi realizado em duas etapas: a primeira, que buscou atender ao primeiro objetivo, constituiu-se de uma pesquisa de levantamento de dados, abrangendo médias e grandes empresas do setor estudado; a segunda, de caráter exploratório, desenvolveu-se através da estratégia de estudo de casos, em duas organizações que fizeram parte da primeira etapa da investigação, procurando responder ao segundo objetivo. Os resultados encontrados permitem concluir que: dentre as formas de flexibilidade do trabalho, a flexibilidade funcional e as práticas de externalização de atividades são aquelas mais utilizadas pelas empresas pesquisadas; a adoção da flexibilidade funcional nem sempre implica maiores investimentos em políticas de qualificação e estratégias de remuneração mais flexíveis; os trabalhadores mais atingidos pelas formas de flexibilidade numérica externa são aqueles que desempenham atividades de menor grau de complexidade, com qualificações facilmente encontradas no mercado de trabalho, evidenciando, assim, algumas características da segmentação da força de trabalho conforme o Modelo de Firma Flexível.

Avaliação das demandas de usuários operadores e engenheiros na elaboração de uma interface gráfica de um sistema supervisório (SDCD) de uma planta petroquímica

Este trabalho tem como objetivo identificar, analisar e selecionar as variáveis prioritárias para o controle de um Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD) de transporte pneumático de esferas de uma Petroquímica. O método adotado no estudo foi o Desenho Comentado de Guimarães (1993), onde o usuário é filmado enquanto desenha e verbaliza sobre como se dá o funcionamento e o controle do sistema em estudo. O método permitiu conhecer as necessidades e prioridades dos sujeitos envolvidos na pesquisa e identificou diferenças entre as opiniões, que impactam na concepção da interface: basicamente, os operadores e engenheiros entendem o funcionamento do sistema de forma semelhante mas divergem na forma de conceber uma tela para o controle do mesmo sistema. Os sujeitos engenheiros foram mais detalhistas e preocupados com a segurança do sistema, ao verbalizarem mais variáveis nos dois modos de operação (funcionamento e controle) se comparados com os operadores. Os operadores mostraram preferência por uma interface que represente a área. Pode-se concluir que os operadores têm uma visão local (operacional) do sistema supervisório e os engenheiros têm uma visão global (gerencial) do mesmo sistema. Uma proposta de interface que concilie os conhecimentos teórico e tácito dos dois sujeitos parece ser a melhor alternativa de interface a ser testada.

Otimização topológica de estruturas bidimensionais contínuas submetidas a restrições de flexibilidade e tensão

Neste trabalho é resolvido o problema da minimização do volume de estruturas bidimensionais contínuas submetidas a restrições sobre a flexibilidade (trabalho das forças externas) e sobre as tensões, utilizando a técnica chamada otimização topológica, que visa encontrar a melhor distribuição de material dentro de um domínio de projeto pré-estabelecido. As equações de equilíbrio são resolvidas através do método dos elementos finitos, discretizando a geometria e aproximando o campo de deslocamentos. Dessa forma, essas equações diferenciais são transformadas em um sistema de equações lineares, obtendo como resposta os deslocamentos nodais de cada elemento. A distribuição de material é discretizada como uma densidade fictícia constante por elemento finito. Esta densidade define um material isotrópico poroso de uma seqüência pré-estabelecida (SIMP). A otimização é feita através da Programação Linear Seqüencial. Para tal, a função objetivo e as restrições são sucessivamente linearizadas por expansão em Série de Taylor. A análise de sensibilidade para a restrição de flexibilidade é resolvida utilizando o cálculo da sensibilidade analítico adaptado para elementos finitos de elasticidade plana. Quando as restrições consideradas são as tensões, o problema torna-se mais complexo. Diferente da flexibilidade, que é uma restrição global, cada elemento finito deve ter sua tensão controlada. A tensão de Von Mises é o critério de falha considerado, cuja sensibilidade foi calculada de acordo com a metodologia empregada por Duysinx e Bendsøe [Duysinx e Bendsøe, 1998] Problemas como a instabilidade de tabuleiro e dependência da malha sempre aparecem na otimização topológica de estruturas contínuas. A fim de minimizar seus efeitos, um filtro de vizinhança foi implementado, restringindo a variação da densidade entre elementos adjacentes. Restrições sobre as tensões causam um problema adicional, conhecido como singularidade das tensões, fazendo com que os algoritmos não convirjam para o mínimo global. Para contornar essa situação, é empregada uma técnica matemática de perturbação visando modificar o espaço onde se encontra a solução, de forma que o mínimo global possa ser encontrado. Esse método desenvolvido por Cheng e Guo [Cheng e Guo, 1997] é conhecido por relaxação-ε e foi implementado nesse trabalho.

Comparação da carga postural dos operadores de duas ilhas de atendimento de uma loja de departamento

O Objetivo deste estudo foi avaliar a carga postural dos operadores de duas ilhas de atendimento de uma rede de lojas de departamento de Porto Alegre, Rio Grande do Sul. A ilha velha exige trabalho de pé e manuseio de peso na operação de ensacolamento de produto e desmagnetização da sacola. A ilha nova foi desenhada para permitir alternância de postura e reduzir o manuseio de peso no ensacolamento, tendo eliminado a operação de desmagnetização da sacola. Com base em observações diretas e indiretas (filmagens gravadas em VHS) e num instrumento desenvolvido para a avaliação das posturas, foi feita análise postural de doze operadores de uma loja. Verificou-se que a ilha nova eliminou os esforços mais importantes que existiam na ilha velha: o esforço estático nos membros inferiores e o movimento de flexão e rotação do tronco associado ao manuseio de sacolas. Algumas operações que ainda geravam risco de desenvolvimento de distúrbios músculo-esqueléticos na ilha nova (rotação e flexão de tronco e flexão e abdução de membros superiores para manipulação de embalagens e colocação de cabides) foram identificados no estudo e serviram de embasamento para melhorias no protótipo final, as quais já foram implantadas e estão, em uma segunda fase do projeto, sendo testadas.

Solução da equação advectivo-difusiva utilizando regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais e simetrias de Lie : aplicações em engenharia ambiental

Vários métodos analíticos, numéricos e híbridos podem ser utilizados na solução de problemas de difusão e difusão-advecção. O objetivo deste trabalho é apresentar dois métodos analíticos para obtenção de soluções em forma fechada da equação advectivo-difusiva em coordenadas cartesianas que descreve problemas de dispersão de poluentes na água e na atmosfera. Um deles é baseado em regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais, e o outro consiste na aplicação de simetrias de Lie admitidas por uma equação diferencial parcial linear. Desenvolvem-se regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais de segunda ordem com coeficientes constantes e para operadores advectivo-difusivos. Nos casos em que essas regras não podem ser aplicadas utiliza-se uma formulação para a obtenção de simetrias de Lie, admitidas por uma equação diferencial, via mapeamento. Define-se um operador diferencial com a propriedade de transformar soluções analíticas de uma dada equação diferencial em novas soluções analíticas da mesma equação. Nas aplicações referentes à dispersão de poluentes na água, resolve-se a equação advectivo-difusiva bidimensional com coeficientes variáveis, realizando uma mudança de variáveis de modo a reescrevê-la em termos do potencial velocidade e da função corrente correspondentes ao respectivo escoamento potencial, estendendo a solução para domínios de contornos arbitrários Na aplicação referente ao problema de dispersão de poluentes na atmosfera, realiza-se uma mudança de variáveis de modo a obter uma equação diferencial parcial com coeficientes constantes na qual se possam aplicar as regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais. Os resultados numéricos obtidos são comparados com dados disponíveis na literatura. Diversas vantagens da aplicação das formulações apresentadas podem ser citadas, a saber, o aumento da velocidade de processamento, permitindo a obtenção de solução em tempo real; a redução da quantidade de memória requerida na realização de operações necessárias para a obtenção da solução analítica; a possibilidade de dispensar a discretização do domínio em algumas situações.

Avaliação de carga de trabalho em operadores de caixa de supermercado : um estudo de caso

Resumo não disponível.

Otimização topológica de estruturas contínuas submetidas a restrições de flexibilidade, volume e frequência natural

Este trabalho trata dos problemas de otimização de minimização de volume com restrição de flexibilidade e freqüência natural e minimização de flexibilidade com restrição de volume. Os problemas são resolvidos para estruturas bidimensionais e tridimensionais. As equações diferenciais de equilíbrio são solucionadas de forma aproximada através do método dos elementos finitos, em um subespaço de dimensão finita. O método utilizado no estudo é o da otimização topológica, o qual consiste em encontrar dentro de um domínio pré-existente uma distribuição ideal de material. São avaliadas técnicas como programação linear e critério de ótimo. Em ambos os casos são utilizadas sensibilidades calculadas analiticamente. Para a otimização com restrição modal, problemas característicos como autovalores repetidos e normalização do autovetor são tratados. Ferramentas usadas na otimização topológica, como método da continuação, penalização e filtragem são discutidos. São abordados também problemas e características inerentes ao processo de otimização topológica, tais como instabilidades de tabuleiros, dependência de malha e sensibilidade da topologia a diferentes condições de contorno. Os resultados obtidos permitem avaliações referentes à otimização topológica (geometrias, ou seja, topologias resultantes) sob diferentes condições, utilizando-se as ferramentas discutidas nesse trabalho.

Álgebras de operadores, esperança condicional e a Entropia de Connes-Stormer

Neste trabalho fazemos um breve estudo de Álgebras de Operadores, mais especificamente Álgebras-C* e Álgebras de von Neumann. O objetivo é expor alguns resultados que seriam os análogos não-comutativos de teoremas em Teoria da Medida e Teoria Rrgódica. Inicialmente, enunciamos alguns resultados de Análise Funcional e Teoria Espectral, muitos destes sendo demonstrados, com ênfase especial aos que dizem respeito µas álgebras. Com isso, dispomos das ferramentas necessárias para falarmos de alguns tópicos da então chamada Teoria da Integração Não-Comutativa. Uma desigualdade tipo Jensen é provada e, com o teorema de Radon-Nikodym para funcionais normais positivos, construimos uma esperança condicional, provando que esta possui as mesmas propriedades da esperança condicional da Teoria das Probabilidades. Dada a Esperança Condicional, objeto este que faz parte do cenário atual de pesquisa na área de Álgebra de Operadores e que está relacionado com resultados fundamentais tal como o Índice de Jones, passamos à definição da Entropia de Connes-Stormer. Finalizamos o trabalho analisando esta entropia, que é a versão para as álgebras de von Neumann da entropia Kolmogorov-Sinai em Teoria Ergódica. Provamos algumas pro- priedades que são análogas às do conceito clássico de entropia e indicamos uma aplicação da mesma. O texto não possui resultados originais, trata-se apenas de uma releitura de artigos usando versões mais recentes de alguns teoremas.

Proposta de extensão do modelo de expressões intervalares para sincronização multimídia na web

O desenvolvimento de apresentações multimídia sincronizadas para Web se baseia na definição e especificação de relações entre objetos advindos de diversas mídias, que possuem requisitos específicos de desempenho, estando ainda sujeitos à atrasos randômicos durante sua transmissão. Neste sentido, foram definidos modelos para especificação de sincronismo que têm por objetivo estruturar a ordenação destas aplicações de maneira a executar as relações definidas pelo autor quando da exibição coerente no destino. Este trabalho realiza um estudo dos principais modelos utilizados no desenvolvimento de apresentações multimídia sincronizadas, principalmente relacionando-se ao ambiente Web. Desta forma, tornando possível identificar características, vantagens e desvantagens de seus usos, bem como verificar que o Modelo de Expressões Intervalares é adequado a este trabalho, embora ainda apresente algumas deficiências no controle de mídias e interações do usuário. Finalmente, visando solucionar as deficiências encontradas no Modelo de Expressões Intervalares, foi desenvolvida uma proposta de extensão para o mesmo. Ela consiste na criação de um controlador para a interação do usuário e para a manipulação de mídias, chamado mídia invisível; e na definição do operador Sinc-Point, que proporciona ao autor maior flexibilidade na definição da sincronização. Esta proposta apresenta as seguintes vantagens: possibilita ao autor criar sincronizações do tipo “overlaps”, que baseia o disparo de uma mídia durante a apresentação de outra; possibilita ao autor realizar um controle sobre o intervalo para a interação do usuário e para a apresentação de mídias; mantém a consistência da apresentação; não acarreta muitas mudanças no modelo original.

Um modelo de EIS - enterprise information system - que identifica características para comportamentos proativos na recuperação de informações

Este documento constitui uma dissertação de mestrado, requisito parcial para a obtenção do grau de Mestre em Administração pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. O tema da pesquisa é o relacionamento existente entre as características técnicas de um projeto de sistema de informação e apoio à decisão e os comportamentos dos usuários no seu uso. O objetivo é desenvolver e apresentar um modelo conceitual de EIS (“Enterprise Information Systems”), a partir da literatura, das tendências tecnológicas e de estudos de caso, que identifique características para comportamentos proativos dos usuários na recuperação de informações. Adotou-se o conceito de comportamento proativo na recuperação de informações como a combinação das categorias exploração de dados e busca focada. Entre os principais resultados, pode-se destacar a definição de categorias relacionadas com as características dos sistemas - flexibilidade, integração e apresentação - e de categorias relacionadas com os comportamentos dos usuários na recuperação de informações - exploração de dados e busca focada, bem como a apresentação de um modelo conceitual para sistemas EIS. Pode-se destacar também a exploração de novas técnicas para análise qualitativa de dados, realizada com o objetivo de buscar uma maior preservação do contexto nos estudos de caso.