SwImax: um simulador em realidade virtual para auxiliar o ensino do padrão WiMAX

O padrão IEEE 802.16, também chamado de WiMAX, é uma tecnologia da rede banda larga sem fio para áreas metropolitanas, utilizado como alternativa para transmissão de sinal de Internet a regiões que não possuem infraestrutura de rede cabeada. Atualmente, o ensino desta tecnologia em sala de aula é meramente teórico, o que dificulta a compreensão dos alunos com relação a determinadas funcionalidades do WiMAX. Nesse sentido, a presente dissertação aborda o projeto de desenvolvimento de um simulador em Realidade Virtual, chamado SwImax, voltado para auxílio do ensino do padrão IEEE 802.16. Assim, o SwImax simula algumas características do funcionamento deste padrão, quais sejam: faixas de frequência de operação, área de cobertura, procedimento de handover, transmissão sem linha de visada, entre outros. A dissertação apresenta os trabalhos correlatos que influenciaram o desenvolvimento do projeto, além de um resumo acerca do padrão IEEE 802.16. O texto apresenta também as ferramentas utilizadas no desenvolvimento do SwImax e a implementação do simulador. Ao final do desenvolvimento, o software foi submetido a uma avaliação dos usuários, de modo que os resultados também são abordados nesta dissertação.

Estudo de pluma de contaminação por combustível com o método GPR e desenvolvimento de simulador geofísico para fins educativos

Este trabalho consistiu na investigação geofísica da possível contaminação de um posto de combustíveis em Belém-PA, bem como no desenvolvimento de um simulador geofísico para fins educativos. A investigação consistiu no levantamento de 13 perfis com o método geofísico eletromagnético Ground Penetrating Radar (GPR). Os radargramas obtidos, conjuntamente com os dados pré-existentes de sondagens mecânicas, Volatile Organics Compounds (VOC) e Benzeno-Tolueno-Etil-benzeno-Xileno (BTEX), permitiram identificar zonas de baixa reflexão do sinal eletromagnético (zonas atenuadas) em áreas com predominância de areia, o que indicaria contaminação. Como as medidas de GPR foram repetidas no período chuvoso, foi possível observar a redução da atenuação em perfil rico em areia, indicando a lixiviação dos ácidos graxos oriundos da biodegradação dos hidrocarbonetos, bem como o aumento da atenuação provocada pela argila, devido a sua elevada porosidade, e também, possivelmente, pelo aumento da biodegradação dos hidrocarbonetos que ficam retidos na argila. Este resultado constitui o primeiro caso inserido no simulador geofísico, experimento que permite mostrar o uso de diferentes métodos geofísicos. O simulador possui duas telas computacionais, a debaixo para simulação do modelo de subsuperfície escolhido e, a tela de cima, para representação da resposta geofísica obtida com o auxílio de uma unidade ótica que percorre o perfil representado na tela debaixo. Trata-se de uma modelagem analógica com recursos computacionais ainda não reportada na literatura, que permitirá mostrar diversos casos investigados constantes em dissertações e teses. O simulador poderá ser deslocado para empresas, universidades e secretarias, que fazem ou podem fazer uso da Geofísica, além de praças, escolas, etc., contribuindo de forma incisiva para a difusão da Geofísica como ferramenta na gestão de áreas contaminadas bem como para chamar a atenção da população para diferentes tipos de problemas, de modo a instruí-la sobre os mesmos.

SIMPLARCOM: simulador para planejamento de redes de comunicação sem fio utilizando realidade virtual e modelos de propagação

Este simulador é formado pela junção de técnicas de Realidade Virtual com modelos de propagação, desenvolvidos através dos estudos de rádio enlace, que descrevem a perda que o sinal transmitido sofre ao longo do percurso no ambiente. O simulador possui dois módulos. O primeiro permite a criação do ambiente virtual com o posicionamento, sobre um terreno, de prédios, árvores, carros, antenas e outras primitivas que permitem a construção de um ambiente tridimensional customizável. O segundo módulo permite a configuração dos parâmetros relacionados a propagação de sinal de antenas como a potência, a frequência, o ganho, etc., e também selecionar o modelo de propagação para a execução da simulação. Dentro deste segundo módulo, existe um submódulo responsável pelo estudo do planejamento da área de cobertura composta pelas antenas, em outras palavras, este submódulo simula a distância que cada antena no cenário consegue atingir e gera a respectiva área de cobertura. Para demonstrar a eficiência do simulador foram criados dois ambientes virtuais para testes. Um cenário representando um ambiente urbano onde empregou-se um modelo de propagação clássico, Okumura-Hata para cidades pequenas e médias, e um ambiente tridimensional arborizado utilizando um modelo especifico para simulação de propagação para regiões densamente arborizadas, desenvolvido na Universidade Federal do Pará chamado de Lyra-Castro-UFPA.

Efeitos de desastres naturais ao desempenho orçamentário do estado do Pará

Este trabalho avalia os efeitos dos desastres naturais ao desempenho orçamentário do Governo do Estado do Pará no período de 2000 a 2012, através da análise de correlação do número de decretos de Situação de Emergência ou Estado de Calamidade Pública com: a) a eficiência orçamentária de áreas prioritárias à Gestão de Riscos Naturais; e b) o risco fiscal, calculado pela redução das receitas e realocação do total de verbas previstas. Os resultados indicam que, no Estado do Pará, a vulnerabilidade fiscal aos desastres naturais é alta, principalmente nas áreas de Prevenção (Ciência e Tecnologia e Meio Ambiente). As principais alternativas para a redução dos impactos são o fortalecimento das ações de curto-prazo, o estabelecimento de fundos monetários e a melhoria das atividades de Prevenção.

Estudo de algoritmos para classificação de séries temporais: uma aplicação em qualidade de energia elétrica

Aborda a classificação automática de faltas do tipo curto-circuito em linhas de transmissão. A maioria dos sistemas de transmissão possuem três fases (A, B e C). Por exemplo, um curto-circuito entre as fases A e B pode ser identicado como uma falta\AB". Considerando a possibilidade de um curto-circuito com a fase terra (T), a tarefa ao longo desse trabalho de classificar uma série temporal em uma das 11 faltas possíveis: AT, BT, CT, AB, AC, BC, ABC, ABT, ACT, BCT, ABCT. Estas faltas são responsáveis pela maioria dos distúrbios no sistema elétrico. Cada curto-circuito é representado por uma seqüência (série temporal) e ambos os tipos de classificação, on-line (para cada curto segmento extraído do sinal) e off-line (leva em consideração toda a seqüência), são investigados. Para evitar a atual falta de dados rotulados, o simulador Alternative Transient Program (ATP) é usado para criar uma base de dados rotulada e disponibilizada em domínio público. Alguns trabalhos na literatura não fazem distinção entre as faltas ABC e ABCT. Assim, resultados distinguindo esse dois tipos de faltas adotando técnicas de pré-processamento, diferentes front ends (por exemplo wavelets) e algoritmos de aprendizado (árvores de decisão e redes neurais) são apresentados. O custo computacional estimado durante o estágio de teste de alguns classificadores é investigado e a escolha dos parâmetros dos classificadores é feita a partir de uma seleção automática de modelo. Os resultados obtidos indicam que as árvores de decisão e as redes neurais apresentam melhores resultados quando comparados aos outros classificadores.

Desenvolvimento de Interface gráfica como suporte para soluções numéricas das equações de Maxwell em coordenadas gerais – 3D

Neste trabalho, é implementada uma interface gráfica de usuários (GUI) usando a ferramenta Qt da Nokia (versão 3.0). A interface visa simplificar a criação de cenários para a realização de simulações paralelas usando a técnica numérica Local Nonorthogonal Finite Difference Time-Domain (LN-FDTD), aplicada para solucionar as equações de Maxwell. O simulador foi desenvolvido usando a linguagem de programação C e paralelizado utilizando threads. Para isto, a biblioteca pthread foi empregada. A visualização 3D do cenário a ser simulado (e da malha) é realizada por um programa especialmente desenvolvido que utiliza a biblioteca OpenGL. Para melhorar o desenvolvimento e alcançar os objetivos do projeto computacional, foram utilizados conceitos da Engenharia de Software, tais como o modelo de processo de software por prototipagem. Ao privar o usuário de interagir diretamente com o código-fonte da simulação, a probabilidade de ocorrência de erros humanos durante o processo de construção de cenários é minimizada. Para demonstrar o funcionamento da ferramenta desenvolvida, foi realizado um estudo relativo ao efeito de flechas em linhas de baixa tensão nas tensões transitórias induzidas nas mesmas por descargas atmosféricas. As tensões induzidas nas tomadas da edificação também são estudadas.

Análise de um regulador de velocidade digital para a Usina Hidroelétrica de Curuá-Una

Analisa uma proposta de um controlador digital para o regulador de velocidade da Usina Hidroelétrica de Curuá-Una, utilizando duas estratégias de projeto, a estratégia indireta com o projeto do controlador sendo feito no plano contínuo e depois discretizado e a estratégia direta, em que o controlador é projetado inteiramente no plano discreto. O conhecimento gerado no simulador é de grande importância, pois é uma das grandes ferramentas para avaliar o comportamento dos controladores digitais propostos, em ambiente seguro. O estudo dos controladores também permite uma substituição de equipamentos antigos, com produção descontinuada, por equipamentos novos que permitem a confecção de controladores modernos, digitais e inteligentes, que proporcionam uma substituição de técnicas antigas de controle por estratégias avançadas de controle, maximizando o rendimento do sistema em condições adversas de operação. O trabalho levanta as diferenças, vantagens e desvantagens de cada controlador, com o objetivo de auxiliar na escolha do controlador mais adequado para projetos de controladores avançados: tipo um controle adaptativo, controle fuzzy ou controle neural. As dificuldades de projeto e os resultados das simulações foram os principais indicadores na avaliações dos dois RV digitais projetados. De uma forma geral o RV digital direto apresentou melhor desempenho, estabilidade e menor esforço computacional, entretanto, o RV digital indireto mostrou desempenho similar, menor degradação devido às não linearidades e ao menor esforço de projeto.

Garantia do direito social à saúde no município de Ananindeua: o atendimento ao público na Promotoria de Direitos Constitucionais do Ministério Público da Comarca de Ananindeua

Esta pesquisa tem como objeto de estudo a demanda individual e coletiva da população de Ananindeua que procurou o atendimento do Ministério Público da Comarca, especificamente da Promotoria de Justiça de Direitos Constitucionais, expondo suas reclamações quanto ao atendimento prestado pela política pública de saúde local. O texto procurou focar o atendimento à saúde enquanto direito social constitucionalizado pela Carta Constitucional Brasileira de 1988. Optou-se por um estudo de natureza quantitativa e qualitativa. Para efeito da pesquisa, foram utilizados os dados de todas as fichas de atendimento ao público da Promotoria de Direitos Constitucionais relativas aos anos de 2007 a 2009. De acordo com os resultados obtidos, é possível verificar que a efetivação do direito social à saúde no Brasil, constitucionalizado como direito de obrigação prestacional pelo Estado pela Carta de 1988, em todos os níveis federativos tem encontrado entraves de diversas naturezas, seja no âmbito político, relativo à priorização na agenda das políticas públicas,assim como, pelas dificuldades de ordem orçamentário-financeira, operacional e administrativa.O Sistema Único de Saúde no Município padece de comprometimentos em seu nível de resolubilidade, o que agrava o acesso e usufruto da população ao atendimento à saúde.

Projeto e implementação em DSP de sistema de comunicação multiportadora baseado no padrão G.fast

As redes de acesso usando cabos de cobre atualmente utilizam bandas de frequência até 30 MHz, especificada no padrão VDSL2. À medida que arquiteturas híbridas de fibra e cobre se tornam mais proeminentes na indústria e academia, torna-se possível utilizar cabos metálicos mais curtos (i.e. até 250 metros) conectando o último ponto de distribuição aos usuários, de modo que frequências mais altas podem ser exploradas para se alcançar taxas de transmissão de dados de 500 Mbps ou mais, como é o caso do padrão G.fast atualmente em desenvolvimento no ITU-T. Nesse trabalho, um simulador no domínio do tempo foi desenvolvido para avaliar a capacidade do sistema G.fast com diferentes tamanhos de extensão cíclica e diferentes topologias de rede especificadas pelo ITU-T. Os resultados das simulações mostram que sistemas G.fast são robustos a bridged taps e capazes de atingir altas taxas de dados para todas as topologias simuladas, provendo suporte à próxima geração de serviços de banda larga. Além disso, esse trabalho descreve o progresso da implementação de um protótipo de modem baseado no padrão G.fast em um ambiente híbrido de DSP multicore e FPGA utilizando kits de avaliação adquiridos pela UFPA. Arquiteturas, protocolos de comunicação e benchmarks são apresentados e avaliados para se chegar à conclusão de que tal protótipo é factível e fornece suporte flexível a várias linhas de pesquisa em banda larga da próxima geração.

Simulação e avaliação das tecnologias LTE e DSL como backhaul utilizando software OPNET

A crescente demanda por capacidade vem levando os padrões de comunicação sem-fio a prover suporte para a coexistência de macro e pico células. O backhaul, conexão entre a rede de acesso e o núcleo da rede, é de grande interesse neste contexto devido aos diversos desafios técnicos e financeiros envolvidos ao tentar satisfazer o crescente tráfego dos usuários. Fibra óptica e micro-ondas com linha de visada são as opções mais amplamente adotadas para o backhaul de macro-células. Contudo, em muitas situações de interesse prático, estas não são factíveis devido aos altos custos e logística envolvidos. Este trabalho avalia o backhaul de pico-células, focando primeiramente na utilização de cobre como backhaul. O simulador OPNET foi utilizado para avaliar os requerimentos de backhaul para redes móveis em cenários específicos considerando garantir qualidade de serviço para os diversos tipos de tráfego envolvidos. Assumindo demandas de tráfego para LTE e LTE-Advanced, as tecnologias VDSL2 e G.fast são avaliadas e os resultados mostram que mesmo com uma grande demanda de aplicações de vídeo de alta definição, estas tecnologias podem acomodar o tráfego no backhaul de pico-células. VDSL2 é capaz de prover as taxas requeridas para cenários de pico-células LTE, mas não é capaz de acomodar tráfego LTE-Advanced típico. Por outro lado, considerando as taxas atingidas com a tecnologia G.fast, o tráfego backhaul para pico-células LTE-Advanced pode ainda ser entregue com garantias de qualidade de serviço. Neste trabalho também é proposta uma solução para simulação de cenários contendo redes de acesso heterogêneas considerando backhaul LTE sem linha de visada. São demonstrados também os resultados de simulações no OPNET com o backhaul LTE proposto para validar a solução proposta como capaz de caracterizar o tráfego de ambas as tecnologias WiFi e LTE na rede de acesso de acordo com o tipo de serviço.

A política de assistência estudantil no governo Lula: 2003 a 2010

O objetivo geral da pesquisa é analisar a política de assistência estudantil desenvolvida durante o governo Lula (2003-2010) para atendimento dos estudantes de graduação das Universidades Federais, especialmente, no âmbito da Universidade Federal do Pará (UFPA), identificando sua repercussão na permanência dos referidos estudantes. Partiu-se, centralmente, da indagação: como tem se desenvolvido a política de Assistência Estudantil no contexto da política de acesso e permanência na Educação Superior, em especial, nas universidades federais, durante o Governo Lula (2003-2010)? Partiu-se da perspectiva de que a compreensão desse processo pressupõe considerarmos o contexto de crise estrutural do capital, momento em que emerge, no plano político, o neoliberalismo e, no econômico, a reestruturação produtiva, com a redefinição do papel do Estado e das políticas sociais (entre as quais, a de assistência estudantil). A metodologia da pesquisa adotada foi bibliográfica e documental, sob o corte teórico do materialismo histórico. Neste sentido, analisou-se leis e decretos afetos ao objetivo delimitado, além de dados estatísticos e orçamentários da expansão do ensino superior (cursos de graduação), particularmente, na UFPA. Trabalhou-se com as categorias de análise contradição e mediação tal como abordadas no seio do materialismo histórico, como mediações para a compreensão da política de Assistência Estudantil subsumida nas políticas sociais e como as mesmas se relacionam com os dispositivos jurídicos que normatizam a assistência estudantil. Utilizou-se, ainda, como categoria relacionada à política de assistência a permanência, que constitui elemento central desse processo. Concluiu-se, dentre outros aspectos – do interior da metodologia adotada – que a Assistência Estudantil, como instaurada e institucionalizada no governo Lula (2003- 2010), por meio do PNAES (Programa Nacional de Assistência Estudantil), apresenta uma concepção limitada, fragmentada e focalizada nos segmentos sociais mais empobrecidos da população, haja vista a referida política adotar a lógica do menor recurso orçamentário para o maior quantitativo de atendimento. Essa lógica repercute, de modo negativo, relativamente à permanência dos estudantes na UFPA e, consequentemente, no insucesso referente à conclusão dos cursos, o que subtrai da Assistência Estudantil seu caráter de direito social universal.

Green markov - uma abordagem híbrida de política markoviana e simulação discreta para planejamento de alocação de usuários em redes macro-femto

O uso da comunicação de voz e dados através de dispositivos móveis vem aumentando significativamente nos últimos anos. Tal expansão traz algumas dificuldades inerentes, tais como: ampliação constante de capacidade das redes e eficiência energética. Neste contexto, vem se consolidando o conceito de Green networks, que se concentra no esforço para economia de energia e redução de CO2. Neste sentido, este trabalho propõe validar um modelo de uma política baseado em processo markoviano de decisão, visando a otimizar o consumo de energia, QoS e QoE, na alocação de usuários em redes macrocell e femtocell. Para isso o modelo foi inserido no simulador NS-2, aliando a solução analítica markoviana à flexibilidade característica da simulação discreta. A partir dos resultados apresentados na simulação, a política obteve uma economia significativa no consumo energético, melhorando a eficiência energética em até 4%, além de melhorar a qualidade de serviço em relação às redes macrocell e femtocell, demonstrando-se eficaz, de modo a alterar diretamente as métricas de QoS e de QoE.

Renúncia de receita tributária: o caso do estado do Pará

O presente trabalho tem por objetivo analisar o instituto da renúncia de receita tributária. A prática de conceder benefícios fiscais que importem em renúncia de receita é consagrada internacionalmente para auxiliar o desenvolvimento de segmentos econômicos estratégicos, regiões desfavorecidas e grupos de contribuintes, mas não deve ocorrer de forma indiscriminada, pois pode afetar o equilíbrio das contas públicas. É nesse pressuposto que se baseia a doutrina do tax expenditure ou, como chamamos no Brasil, gasto tributário, que equipara, para fins exclusivamente orçamentários, as perdas de arrecadação decorrentes de renúncias aos gastos governamentais. No âmbito nacional, a preocupação com a quantificação e controle sobre os gastos tributários encontra assento na Constituição Federal de 1988, que determina em seu art. 165, § 6º, que o projeto de lei orçamentária será acompanhado de demonstrativo regionalizado do efeito das receitas renunciadas. A temática da renúncia de receita ganhou maior notoriedade com o advento da Lei Complementar nº 101, de 04 de maio de 2000, chamada de Lei de Responsabilidade Fiscal, que estabelece normas de finanças públicas voltadas para a responsabilidade na gestão fiscal; adota o conceito internacionalmente consagrado de renúncia de receita como gasto tributário e impõe diretrizes rigorosas para a concessão de benefícios tributários que acarretem renúncia de receita; e incorpora aos instrumentos de planejamento orçamentário os efeitos financeiros das renúncias de receita. Além dos requisitos constantes na Lei de Responsabilidade Fiscal e da observância do disposto no art. 165 da Constituição Federal, a concessão de exonerações tributárias deve sempre se coadunar com a promoção do bem-estar social, ou seja, para a concessão ou ampliação de incentivos tributários que importem em renúncia de receita é necessário que haja um interesse público justificador do ato, que confira legitimidade à renúncia. Além da abordagem teórica do instituto em questão, a presente pesquisa destina-se a verificar, no caso concreto, a utilização que o Estado do Pará faz desse instituto.

Detecção de potenciais corticais antecipatórios em sinais de eletroencefalografia (EEG) durante a condução de carros

O reconhecimento da intenção do condutor a partir de sinais de eletroencefalografia (EEG) pode ser útil no desenvolvimento de interfaces cérebro computador (BCI) para serem usadas em sinergia com veículos inteligentes. Isso pode ser benéfico para melhorar a qualidade de interação entre o motorista e o carro, por exemplo, fornecendo uma resposta do carro inteligente alinhada com a intenção do motorista. Neste estudo, considera-se a antecipação como sendo o estado cognitivo que leva a ações especificas durante a condução de um automóvel. Portanto, propomos investigar a presença de padrões antecipatórios em sinais EEG durante a condução de veículos para determinar duas ações especifícas (1) virar à esquerda e (2) virar à direita, alguns milissegundos antes que tais ações aconteçam. Um protocolo experimental foi proposto para gravar sinais EEG de 5 indivíduos enquanto eles operam um simulador de realidade virtual não invasiva - que foi projetado para tal experimento - que simula a condução de um carro virtual. O protocolo experimental é uma variante do paradigma da variação negativa contingente (CNV) com condições Go e No-go no sistema de condução de realidade virtual. Os resultados apresentados neste estudo indicam a presença de padrões antecipatórios em potenciais corticais lentos observados no domínio do tempo (medias dos sinais EEG) e da frequência (Power Spectra e coerência de fase). Isso abre um leque de possibilidades no desenvolvimento de sistemas BCI - baseados em sinais antecipatórios - que conectem o motorista ao veiculo inteligente favorecendo uma tomada de decisão que analise as intenções dos condutores podendo eventualmente evitar acidentes durante a condução.