Novel technique for locating an intruder in 3D environments by using a cooperative system of multistatic radars

The aim of this work is to present a new methodology, based on vector and geometrical techniques, for determining the position of an intruder in a residence (3D problem). Initially, modifications in the electromagnetic responses of the environment, caused by movements of the trespasser, are detected. It is worth mentioning that slight movements are detected by high frequency components of the used pulse. The differences between the signals (before and after any movement) are used to define a sphere and ellipsoids, which are used for estimating the position of the invader. In this work, multiple radars are used in a cooperative manner. The multiple estimates obtained are used to determine a mean position and its standard deviation, introducing the concept of sphere of estimates. The electromagnetic simulations were performed by using the FDTD method. Results were obtained for single and double floor residences.

Análise taxonômica e molecular de Cestoda nematotaeniidae parasito de intestino delgado de Rhinella marina (Linnaeus, 1758) (Amphibia: Bufonidae) de Belém-Pa

Os anfíbios da espécie Rhinella marina também conhecidos como Sapo-Cururu e possuem distribuição mundial. Possuem hábitos noturnos, e devido a sua alimentação bem diversificada vivem em diferentes habitats. Assim podem estar parasitados com uma variedade de helmintos. Dentre os helmintos, os cestodas são o objeto de estudo deste trabalho. Os membros da Família Nematotaennidae são comumente encontrados parasitando o intestino delgado de anfíbios e répteis. O presente trabalho tem como objetivo identificar e caracterizar morfologicamente e molecularmente um cestoda parasito de R. marina da cidade de Belém-PA. Para isso vinte hospedeiros foram capturados em domicílios da região metropolitana de Belém-PA e, após necropsia, os cestoda foram retirados do intestino delgado, alguns exemplares foram fixados em A.F.A, alguns fixados em Glutaraldeído a 2% em tampão cacodilato, e outros em álcool absoluto para serem processados para diferentes técnicas. Parte da amostra foi desidratada em uma série etanólica, corados com Carmin®, clarificados com Salicilato de Metila®. Alguns exemplares foram desidratados e incluídos em parafina para realização de cortes transversais e longitudinais. Os exemplares fixados em glutaraldeído foram desidratados e incluídos em Historesina®. Os cestoda também foram processados para microscopia Eletrônica de Varredura. A identificação foi realizada por meio de desenhos realizados no microscópio Olympus BX 41 com câmara clara, fotografias feitas em microscópio MEDILUX, com sistema de captura de imagem e MEV. Os Cortes histológicos longitudinais foram fotografados e com o Software RECONSTRUCTTM foi realizada a reconstrução tridimensional do corpo do parasito. Helmintos fixados em álcool absoluto foram submetidos a extração de DNA, amplificação gênica pela técnica de PCR e seqüenciamento de nucleotídeos. Os cestoda possuem um corpo cilíndrico, filiforme e indistintamente segmentado, exceto na porção posterior. Escólice com quatro ventosas sem rostéolo ou órgão apical, os proglotes grávidos apresentam duas cápsulas piriformes, que se fundem na base, contendo os ovos. A partir das observações por microscopia eletrônica e luz dos cestoda encontrados no intestino delgado de R. marina, observou-se que estes cestoda pertencem à Família Nematotaeniidae, no entanto os outros caracteres morfológicos e moleculares por nós encontrados não encaixam este cestóide em nenhum gênero desta Família.

Migração FD 3D em profundidade usando aproximação de Padé complexa

A implementação convencional do método de migração por diferenças finitas 3D, usa a técnica de splitting inline e crossline para melhorar a eficiência computacional deste algoritmo. Esta abordagem torna o algoritmo eficiente computacionalmente, porém cria anisotropia numérica. Esta anisotropia numérica por sua vez, pode levar a falsos posicionamentos de refletores inclinados, especialmente refletores com grandes ângulos de mergulho. Neste trabalho, como objetivo de evitar o surgimento da anisotropia numérica, implementamos o operador de extrapolação do campo de onda para baixo sem usar a técnica splitting inline e crossline no domínio frequência-espaço via método de diferenças finitas implícito, usando a aproximação de Padé complexa. Comparamos a performance do algoritmo iterativo Bi-gradiente conjugado estabilizado (Bi-CGSTAB) com o multifrontal massively parallel solver (MUMPS) para resolver o sistema linear oriundo do método de migração por diferenças finitas. Verifica-se que usando a expansão de Padé complexa ao invés da expansão de Padé real, o algoritmo iterativo Bi-CGSTAB fica mais eficientes computacionalmente, ou seja, a expansão de Padé complexa atua como um precondicionador para este algoritmo iterativo. Como consequência, o algoritmo iterativo Bi-CGSTAB é bem mais eficiente computacionalmente que o MUMPS para resolver o sistema linear quando usado apenas um termo da expansão de Padé complexa. Para aproximações de grandes ângulos, métodos diretos são necessários. Para validar e avaliar as propriedades desses algoritmos de migração, usamos o modelo de sal SEG/EAGE para calcular a sua resposta ao impulso.

Migração FFD 3D em profundidade usando aproximação de Padé complexa

Implementações dos métodos de migração diferença finita e Fourier (FFD) usam fatoração direcional para acelerar a performance e economizar custo computacional. Entretanto essa técnica introduz anisotropia numérica que podem erroneamente posicionar os refletores em mergulho ao longo das direções em que o não foi aplicado a fatoração no operador de migração. Implementamos a migração FFD 3D, sem usar a técnica do fatoração direcional, no domínio da frequência usando aproximação de Padé complexa. Essa aproximação elimina a anisotropia numérica ao preço de maior custo computacional buscando a solução do campo de onda para um sistema linear de banda larga. Experimentos numéricos, tanto no modelo homogêneo e heterogêneo, mostram que a técnica da fatoração direcional produz notáveis erros de posicionamento dos refletores em meios com forte variação lateral de velocidade. Comparamos a performance de resolução do algoritmo de FFD usando o método iterativo gradiente biconjugado estabilizado (BICGSTAB) e o multifrontal massively parallel direct solver (MUMPS). Mostrando que a aproximação de Padé complexa é um eficiente precondicionador para o BICGSTAB, reduzindo o número de iterações em relação a aproximação de Padé real. O método iterativo BICGSTAB é mais eficiente que o método direto MUMPS, quando usamos apenas um termo da expansão de Padé complexa. Para maior ângulo de abertura do operador, mais termos da série são requeridos no operador de migração, e neste caso, a performance do método direto é mais eficiente. A validação do algoritmo e as propriedades da evolução computacional foram avaliadas para a resposta ao impulso do modelo de sal SEG/EAGE.