Comparação entre métodos digitais de linearização de sensores

Na era de sistemas embarcados complexos, a interface direta de dispositivos e sistemas integrados para o mundo real demanda o uso de sensores e seus circuitos analógicos de suporte. Desde que a maioria das características físicas de um sensor requer algum tipo de calibração, este trabalho compara e discute quatro técnicas digitais de calibração adaptadas para aplicação em sistemas embarcados. Para fins de comparação, estes métodos de calibração foram implementados em Matlab5.3, e em um DSP (Digital Signal Processor) . Através das medidas realizadas durante a operação em regime do DSP, pode-se determinar parâmetros importantes de projeto, como potência dissipada e tempo de processamento. Outros critérios de comparação, como área consumida, tempo de processamento, facilidade de automação e taxa de crescimento do custo área e do custo velocidade com o aumento de resolução também foram analisados. Os resultados das implementações são apresentados e discutidos com o objetivo de descobrir qual o melhor método de calibração para aplicações em sistemas embarcados.

Estudo comparativo de métodos de extrapolação superior de curvas-chave

A busca de maior precisão nos dados hidrológicos é de fundamental importância no sentido de minimizar as incertezas inerentes aos mesmos e, conseqüentemente, aos estudos e projetos que os têm como base. A curva-chave, ferramenta importante na conversão de dados de cota em vazão, carece de estudos no sentido de aumentar a confiabilidade na sua calibragem e principalmente na sua extrapolação inferior e superior. O objetivo deste trabalho é avaliar os métodos tradicionais de extrapolação superior da curva-chave, a saber: Stevens, Logarítmico, Manning e Velocidade-Área, além de duas variações propostas para os dois últimos (Manning Log e VxA Log). Para tal foram utilizadas 100 estações fluviométricas, a partir de uma metodologia proposta e denominada de Pseudo- Extrapolação. Nesta metodologia, suprimem-se as medições na metade superior da faixa de cotas medidas e extrapola-se a curva-chave nesta faixa utilizando-se os métodos escolhidos. As vazões geradas nesta 'extrapolação' são comparadas com as da curva-chave calibrada para o total das medições. Os resultados mostraram que a metodologia de pseudo-extrapolação proposta é uma ferramenta válida para comparação entre métodos de extrapolação, até onde as características da seção transversal na faixa extrapolada sejam semelhantes às da faixa de pseudoextrapolação. Em relação aos métodos de extrapolação avaliados verificou-se que os métodos de Stevens e Manning Log mostraram resultados ligeiramente melhores que os demais e o método Logarítmico, apesar da inconstância nos erros calculados, mostrou-se como uma opção que deve ser admitida num estudo de extrapolação de curvas-chave. Além disso, as variações propostas, Manning Log e VxA Log, apresentaram resultados que merecem uma investigação mais profunda.

Estudo crítico da metodologia de cálculo para silos prismáticos multicelulares

A armazenagem de grãos é atualmente um importante tópico a ser explorado na região sul do Brasil, e vem se desenvolvendo consideravelmente nos últimos anos. Atualmente a armazenagem é feita através de silos cilíndricos que podem ser de grandes diâmetros ou elevados. Na área da armazenagem é importante implantar novas tecnologias como o caso de silos multicelulares prismáticos que são bastante difundidos nos Estados Unidos. Para estudar estes silos propõe-se analisar um caso real sob a ótica morfológica e dimensional. O estudo baseia-se na comparação entre métodos de análise estrutural analítica convencional com análise numérica através do cálculo por elementos finitos, além de testar as análises de cálculo mais avançadas. Para estudar um caso real buscaram-se informações detalhadas através de desenhos fornecidos por empresas que fabricam estes tipos de silos. Adotando um caso prático como padrão, na seqüência fez-se a análise da interação entre o número de módulos do silo com o objetivo de verificar a influência do número de módulos no dimensionamento dos componentes do silo. Analisou-se o referido projeto utilizando procedimentos clássicos de análise de dimensionamento (métodos analíticos) e compararam-se os mesmos com a análise utilizando o método dos elementos finitos. Adicionalmente executaram-se análises mais avançadas utilizando o método dos elementos finitos como não linearidade geométrica e física, flambagem e análise de freqüências e modos.Após as referidas análises pôde-se concluir que analisando dimensionalmente somente um módulo do silo, pode-se obter resultados que representam todo o conjunto de módulos. Além disso, verificou-se que a análise por elementos finitos é mais apropriada, pois permite menos simplificações de cálculo, apresentando assim resultados mais reais. Quanto às análises adicionais, verificou-se que a carga crítica de flambagem considerando a análise não linear geométrica por elementos finitos é maior do que a carga crítica obtida por análises convencionais.

Importância dos efeitos de vizinhança na resposta dinâmica de um edifício à ação do vento

A crescente valorização imobiliária das áreas urbanas, que força acréscimos na altura dos edifícios, associada ao desenvolvimento de materiais mais resistentes e técnicas construtivas modernas, que promovem uma tendência ao projeto de estruturas mais esbeltas e flexíveis, formam um cenário propício à ocorrência de problemas associados à resposta dinâmica frente à ação do vento, principalmente à parte flutuante decorrente da turbulência atmosférica.A experiência tem mostrado que o engenheiro estruturalista comum tem pouco ou nenhum conhecimento sobre os efeitos dinâmicos do vento e as conseqüências da vizinhança sobre este carregamento. Por estas razões justifica-se todo o esforço feito no sentido de se estudar, divulgar e tornar mais acessíveis os métodos disponíveis para análise da resposta estrutura à ação dinâmica do vento e os efeitos de vizinhança. Este é o objetivo central do trabalho de dissertação aqui proposto, consiste no estudo crítico, na aplicação prática e na comparação de métodos disponíveis de análise, quais sejam: a Norma Brasileira NBR – 6123, a sua análise estática e dinâmica (Capítulo 9), a Norma Canadense NBCC (1985). Como parte do trabalho foram realizadas análises estruturais detalhadas com programas de elementos finitos, bem como práticas experimentais sobre modelos rígidos no Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann (TV-2) da UFRGS. Os resultados obtidos através da instrumentação dos modelos ensaiados em túnel de vento foram aplicados às prescrições das normas aqui estudadas. As respostas assim obtidas comparadas com as oriundas da aplicação das recomendações padrão destas normas foram avaliadas comparativamente. Sendo possível concluir que os resultados determinados através das prescrições da norma brasileira de vento apresentaram-se mais consistentes que os da norma canadense. Mesmo assim, alguns pontos necessitam de um estudo maior e mais aprofundado principalmente as considerações referentes à torção, que se mostraram na maioria das vezes contra a segurança, além do efeito da vizinhança que, muitas vezes, causa efeitos imprevisíveis sobre a edificação.

Comparação entre os métodos de coloração panótico rápido e giemsa para o diagnóstico de protozoários do gênero Babesia (Starcovici, 1893) e de riquétsias do gênero Ehrlichia (Ehrlich, 1888) em cães (Canis familiaris) no município de Porto Alegre, RS, Brasil.

O trabalho realizado determinou a freqüência dos gêneros Babesia e Ehrlichia, em 250 caninos com suspeita clínica de hemoparasitose, atendidos no Hospital de Clínicas Veterinárias da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (HCV–UFRGS), clínicas e hospitais veterinários particulares. Foi analisada a influência da faixa etária e do gênero dos animais na positividade, assim como comparadas as colorações de Giemsa e Panótico Rápido. A pesquisa dos parasitas no sangue de caninos foi realizada através de esfregaços sangüíneos corados pelos métodos Giemsa e Panóptico Rápido. Das 250 amostras analisadas, 45 (18%) foram positivas para hemoparasitas, sendo que 7 (3%) eram animais com idade igual ou inferior a 1 ano (grupo I) e 38 (15%) animais a partir de 1 ano de idade (grupo II). O Teste Exato de Fisher aplicado aos dados revelou não haver diferença significativa entre os resultados encontrados nos animais do grupo I e do grupo II. A Odds ratio calculada para os dois grupos foi igual a 2,142. Os resultados obtidos através da metodologia proposta em função do gênero dos 250 animais pesquisados, envolveram 144 fêmeas, sendo 29 positivas e 106 machos, sendo 16 positivos. O Teste Exato de Fisher aplicado aos dados revelou também não haver diferença significativa entre os resultados encontrados entre machos e fêmeas de todas as idades. A Odds ratio calculada a partir dos dados encontrados foi igual a 0,7050. Em relação aos resultados obtidos com as colorações utilizadas, das 250 amostras analisadas, 26 amostras foram positivas com o kit Panótico Rápido, sendo 19 (7,6%) positivas para Ehrlichia spp e 7 (2,8%) para Babesia spp. Com a coloração de Giemsa, obteve-se 22 amostras positivas: 21 (8,4%) para Babesia spp e 1 (0,4%) para Ehrlichia spp. Apenas 3 amostras (1,2%) apresentaram-se positivas para Babesia spp nas duas colorações e nenhuma amostra foi positiva para Ehrlichia spp com as duas colorações. O teste de Mc Nemar aplicado a estes dados revelou que houve diferença significativa em relação às amostras positivas para Babesia spp pela coloração de Giemsa e pelo Panótico Rápido. A porcentagem de co-positividade e co-negatividade para as duas colorações foi de 14,3% e 98,2%, respectivamente, perfazendo uma porcentagem de concordância total de 91,2%, enquanto o valor Kappa calculado foi de 0,18. O teste de Mc Nemar apresentou uma diferença extremamente significativa nos esfregaços de animais positivos para Ehrlichia spp com as duas colorações utilizadas. A porcentagem de co-positividade e co-negatividade para as duas colorações foi de 0% e 92,3%, respectivamente, perfazendo uma porcentagem de concordância total de 92%, enquanto o valor Kappa calculado foi de 0 (zero). Com base nesses resultados, pode-se concluir que 18% dos animais analisados foram positivos para os hemoparasitos Babesia ou Ehrlichia e que tanto a variável gênero quanto a idade não apresentaram associação com a positividade. Além disso, o corante de Giemsa mostrou-se mais eficiente para o diagnóstico de babesiose canina, enquanto o kit Panótico Rápido foi mais eficiente para a detecção de erliquiose canina.

Estimativa da ingestão de sódio em crianças e adolescentes de Porto Alegre pela excreção urinária e pelo registro alimentar : comparação entre os dois métodos

Resumo não disponível.

Comparação de dois métodos de quantificação de Salmonella sp. em embutidos suínos.

A segurança dos alimentos é uma preocupação mundial e um fator importante na comercialização de produtos de origem animal. A presença de Salmonella sp. em suínos ao abate e em produtos do tipo frescal podem representar um risco para a saúde do consumidor. A análise de risco prevê a avaliação de diferentes fatores, entre eles a quantificação do microrganismo presente no alimento. A partir disso, a contribuição do presente estudo foi buscar estabelecer um método confiável de quantificação de Salmonella sp. em produtos suínos, uma vez que uma das etapas da análise de risco prevê a quantificação do perigo. No caso de Salmonella sp., a técnica da estimativa do Número Mais Provável (NMP) tem sido adotada. Em uma primeira fase desse trabalho, amostras foram quantificadas, individualmente, com três amostras de Salmonella Typhimurium (ATTCC15290 e 2 amostras de suínos) em três diferentes contagens, 101, 102 e 103 UFC. Para o método A, as amostras quantificadas foram adicionadas a 225 mL de água peptonada tamponada, sendo, posteriormente, fracionadas em 3 alíquotas de 50mL, 5mL e 0,5mL. Para o método B, a amostra fortificada foi diluída em água peptonada tamponada até 10-3, sempre em triplicata. Na segunda fase, foram testadas amostras naturalmente contaminadas, utilizando as mesmas metodologias usadas na primeira fase. Todas as alíquotas de ambos métodos foram incubadas a 370C por 18 horas. Após, cada alíquota foi semeada em caldo Rappaport-Vassiliadis (RV) e incubadas à 420C por 24 h e após, em àgar Xylose-Lysine-Tergitol 4 (XLT4) à 370C por 48 h. Colônias suspeitas foram confirmadas por testes bioquímicos. O número de placas positivas para Salmonella sp. foi utilizado para o cálculo do Número Mais Provável, utilizando tabela apropriada. Na segunda fase, os dois métodos foram avaliados em 20 amostras naturalmente contaminadas, mantidas congeladas por até 115 dias. Em 45 ensaios conduzidos, para cada método, em amostras de lingüiça de carne suína contaminadas artificialmente, 38 do método A e 41 do método B resultaram em NMP (95% de intervalo de confiança) concordante com número de UFC de Salmonella inoculado. A maioria das amostras naturalmente contaminada de massa de embutido apresentaram contagens <10NMP/g. A variabilidade encontrada entre os valores de NMP médio foi bastante elevada, tanto entre os métodos como entre repetições de um mesmo método. Isto reflete uma das limitações do método de NMP para estimar a contagem de microrganismos e deverá ser considerada quando o método for aplicado em alimentos naturalmente contaminados e quando aplicado em um estudo de análise de risco. Uma vez que o método B foi o que demonstrou valores médios de NMP mais próximos das quantidades inoculadas, sugere-se que este seja adotado em estudos futuros de quantificação de Salmonella sp. em produtos de origem suína.

O uso da pressão expiratória positiva durante o desmame da ventilação mecânica : uma comparação com os métodos de pressão suporte e tubo T.

Introdução: O uso da pressão expiratória positiva na via aérea (EPAP) não é sugerido como técnica de desmame. O EPAP pode previnir o colapso das vias aéreas durante a expiração. Objetivo: O objetivo deste trabalho é verificar se a utilização da pressão expiratória positiva na via aérea (EPAP) apresenta benefícios na redução da hiperinsuflação dinâmica com redução do trabalho respiratório e melhora da oxigenação em pacientes submetidos ao processo de desmame da ventilação mecânica. Material e Métodos: Quarenta pacientes submetidos à ventilação mecânica por um período maior que 48 horas em 2 unidades de terapia intensiva foram avaliados prospectivamente em um estudo randomizado controlado cruzado. Todos os pacientes foram submetidos métodos de ventilação de pressão de suporte (PSV), tubo-t e EPAP, durante 30 minutos, com um período de descanso de 30 minutos entre cada método. Os pacientes foram monitorizados pelo VenTrack (Novametrix, EUA). As variáveis estudadas, mensuradas no minuto 1, 15 e 30, foram: PEEP intínseca (PEEPi), trabalho respiratório (WOBtotal), frequência respiratória (f), volume de ar corrente (Vt) e saturação periférica de oxigênio (SaO2). A amostra geral foi analisada e dividida em subgrupos DPOC (n= 14) e não-DPOC (n=26), traqueostomizados (n=15) e não-traqueostomizados (n=25). As comparações foram feitas pela Análise de Variância (ANOVA) e teste-t. O nível de significância foi de 95%. Resultados: PEEPi DPOC e não-DPOC minuto 1 (0,014 + 0,03 versus 0,17 + 0,38 cmH2O) e minuto 15 (0,042 + 0,13 versus 0,41 + 0,78 cmH2O) (p<0,05). No subgrupo não-traqueo, nos métodos de PSV15 (0,26 + 0,5 cm H2O) e EPAP15 (0,02 + 0,07 cm H2O), assim como PSV 30 (0,21 + 0,4 cm H2O) e EPAP 30 (0,02 + 0,1 cm H2O) (p<0,05). Para traqueo vs não-traqueo, no método EPAP minuto 1 (PEEPi traqueo 0,58 + 0,94 cm H2O; PEEPi não-traqueo 0,08 + 0,28 cmH2O) e minuto 15 (PEEPi traqueo 0,91 + 2,06 cm H2O; PEEPi não-traqueo 0,02 + 0,07 cmH2O) (p<0,05). Em relação ao WOBtotal houve um aumento significativo no método EPAP em relação ao tubo-t na análise geral da amostra (p<0,05). A f mostrou-se maior no método EPAP para o subgrupo não-DPOC e não-traqueo (minutos 1, 15 e 30). A SaO2 foi maior no subgrupo PSV quando comparada com tubo-t na análise geral da amostra, (p<0,05) Conclusões: A EPAP não demonstrou redução na PEEPi na análise geral da amostra, subgrupo DPOC, não-DPOC e traqueostomizados. Houve redução na PEEPi no grupo não-traqueostomizados. Houve aumento do WOBtotal com o uso da EPAP. Neste estudo a EPAP não demonstrou vantagens em relação aos outros métodos.

Comparação de dois métodos experimentais de estenose subglótica em modelo animal : infiltração de NaOH 23% e eletrocoagulação

Introdução: Estenose subglótica (ESG) é definida como o estreitamento da porção inferior da laringe. De etiologia congênita ou adquirida, ela é a segunda causa de estridor e a segunda causa de indicação de traqueostomia na criança. As dificuldades encontradas no manejo da estenose subglótica, principalmente na população pediátrica, justificam o desenvolvimento de modelos experimentais de fácil reprodutibilidade, poucas complicações e baixo custo. O objetivo deste estudo foi comparar dois métodos de indução experimental de estenose subglótica.Material e métodos: No período de janeiro a dezembro de 2003, vinte cães foram selecionados de forma aleatória, e colocados por sorteio em dois grupos: Gp I (n=9) de eletrocoagulação e Gp II (n=11) de infiltração de NaOH 23 %. No Gp I foi realizada eletrocoagulação com auto-interrupção, aplicada em um ponto nos quatro quadrantes da cartilagem cricóide; no Gp II infiltração de 0,2 ml de NaOH 23 % na camada submucosa das porções anterior e posterior da cartilagem cricóide. A cada semana foi feita endoscopia e aferição do calibre da região subglótica por tubos endotraqueais, e nova aplicação de eletrocoagulação ou infiltração NaOH 23 % realizada quando não havia evidência de estenose subglótica. Os animais foram sacrificados após 21 dias da aplicação; aqueles que apresentaram sofrimento respiratório foram sacrificados antes. Resultados : Um animal do Gp I morreu 14 dias após a aplicação, durante o transporte; dois animais do Gp II morreram: um por fístula traqueoesofágica após 7 dias, e outro de causa indeterminada após 5 dias. Estenose subglótica significativa (acima de 51% de obstrução) foi observada em 67% dos animais do Gp I e 64% do Gp II (p=0,99). A mediana de tempo para o surgimento de estenose significativa foi de 21 dias em ambos os grupos, necessitando em média de 2 a 3 aplicações. O tempo necessário para a realização dos procedimentos foi significativamente menor (p<0,01) no Gp I (média 6,36 minutos) do que no Gp II (média de 14,88 minutos). Conclusão : Os dois modelos experimentais de estenose subglótica estudados em cães demonstraram ser efetivos no desenvolvimento de estenose subglótica significativa: ambos métodos estudados ocasionaram estenose no mesmo período de tempo e com mesmo número de aplicações. Entretanto, a eletrocoagulação foi o método de mais rápida execução.

Paralelização de métodos de resolução de sistemas lineares esparsos com o DECK em um Cluster de PCs

O objetivo desta dissertação é a paralelização e a avaliação do desempenho de alguns métodos de resolução de sistemas lineares esparsos. O DECK foi utilizado para implementação dos métodos em um cluster de PCs. A presente pesquisa é motivada pela vasta utilização de Sistemas de Equações Lineares em várias áreas científicas, especialmente, na modelagem de fenômenos físicos através de Equações Diferenciais Parciais (EDPs). Nessa área, têm sido desenvolvidas pesquisas pelo GMC-PAD – Grupo de Matemática da Computação e Processamento de Alto Desempenho da UFRGS, para as quais esse trabalho vem contribuindo. Outro fator de motivação para a realização dessa pesquisa é a disponibilidade de um cluster de PCs no Instituto de Informática e do ambiente de programação paralela DECK – Distributed Execution and Communication Kernel. O DECK possibilita a programação em ambientes paralelos com memória distribuída e/ou compartilhada. Ele está sendo desenvolvido pelo grupo de pesquisas GPPD – Grupo de Processamento Paralelo e Distribuído e com a paralelização dos métodos, nesse ambiente, objetiva-se também validar seu funcionamento e avaliar seu potencial e seu desempenho. Os sistemas lineares originados pela discretização de EDPs têm, em geral, como características a esparsidade e a numerosa quantidade de incógnitas. Devido ao porte dos sistemas, para a resolução é necessária grande quantidade de memória e velocidade de processamento, característicos de computações de alto desempenho. Dois métodos de resolução foram estudados e paralelizados, um da classe dos métodos diretos, o Algoritmo de Thomas e outro da classe dos iterativos, o Gradiente Conjugado. A forma de paralelizar um método é completamente diferente do outro. Isso porque o método iterativo é formado por operações básicas de álgebra linear, e o método direto é formado por operações elementares entre linhas e colunas da matriz dos coeficientes do sistema linear. Isso permitiu a investigação e experimentação de formas distintas de paralelismo. Do método do Gradiente Conjugado, foram feitas a versão sem précondicionamento e versões pré-condicionadas com o pré-condicionador Diagonal e com o pré-condicionador Polinomial. Do Algoritmo de Thomas, devido a sua formulação, somente a versão básica foi feita. Após a paralelização dos métodos de resolução, avaliou-se o desempenho dos algoritmos paralelos no cluster, através da realização de medidas do tempo de execução e foram calculados o speedup e a eficiência. As medidas empíricas foram realizadas com variações na ordem dos sistemas resolvidos e no número de nodos utilizados do cluster. Essa avaliação também envolveu a comparação entre as complexidades dos algoritmos seqüenciais e a complexidade dos algoritmos paralelos dos métodos. Esta pesquisa demonstra o desempenho de métodos de resolução de sistemas lineares esparsos em um ambiente de alto desempenho, bem como as potencialidades do DECK. Aplicações que envolvam a resolução desses sistemas podem ser realizadas no cluster, a partir do que já foi desenvolvido, bem como, a investigação de précondicionadores, comparação do desempenho com outros métodos de resolução e paralelização dos métodos com outras ferramentas possibilitando uma melhor avaliação do DECK.

Modelagem mecânica e aproximação por métodos estabilizados de escoamentos multicomponentes

Este estudo foi motivado pela possibilidade de se empregar os conhecimentos da engenharia mecânica na solução de problemas de engenharia de alimentos por métodos numéricos, assim como pela utilização da dinâmica dos fluidos computacional (CFD) em mais um campo de pesquisa. A idéia básica foi a aplicação do método de elementos finitos na solução de problemas de escoamentos envolvendo mistura de diferentes componentes. Muitos alimentos apresentam-se como fluidos, e seu comportamento material pode ser newtoniano ou não newtoniano, às vezes descrito por relações constitutivas bastante complexas. Utilizou-se uma teoria de misturas apoiada nos conceitos de mecânica do contínuo para a modelagem mecânica do que se passou a considerar como um sistema multicomponente. Necessitou-se de uma detalhada revisão sobre os postulados clássicos da mecânica para que se pudesse recolocá-los, com alguma segurança e embasamento teórico, para sistemas multicomponentes. Tendo em mãos a modelagem do balanço de momentum e massa em sistemas multicomponentes, pôde-se aproximar estas equações através do método de elementos finitos. A literatura aponta que o método clássico de Galerkin não possui a eficiência necessária para a solução das equações de escoamento, que envolvem uma formulação mista onde se faz necessário tomar compatíveis os subespaços de velocidade e pressão, e também devido à natureza assimétrica da aceleração advectiva, o que também aparece como uma dificuldade na solução de problemas de advecçãodifusão, nos casos de advecção dominante. Assim, fez-se uso do método estabilizado tipo GLS, o qual supera as dificuldades enftentadas pelo método de Galerkin clássico em altos números de Reynolds, adicionando termos dependentes da malha, construídos de forma a aumentar a estabilidade da formulação de Galerkin original sem prejudicar sua consistência. Os resultados numéricos dividem-se em três categorias: problemas de transferência de quantidade de movimento para fluidos newtonianos, problemas de transferência de quantidade de movimento para fluidos com não linearidade material e problemas de advecção e difusão de massa em misturas. A comparação de algumas aproximações obtidas com as de outros autores se mostraram concordantes. A aproximação de problemas de fluidos segundo os modelos Carreau e Casson geraram os resultados esperados. A aproximação de um problema de injeção axial com mistura de dois fluidos produziu resultados coerentes, motivando a aplicação prática da aproximação por métodos estabilizados de problemas de misturas.