Otimização de cobertura, consumo de energia, roteamento e agregação de dados em rede de sensores sem fio utilizando algoritmos genéticos e lógica fuzzy

As Redes de Sensores Sem Fio possuem capacidades limitadas de processamento, armazenamento, comunicação (largura de banda) e fonte de energia, além de possuírem características e requisitos básicos de uma RSSF como: necessidade de se auto-organizar, comunicação com difusão de curto alcance e roteamento com múltiplos saltos. Neste trabalho é proposto uma ferramenta que otimize o posicionamento e os pacotes entregues através do uso de Algoritmo Genético (AG). Para solucionar o problema de roteamento que melhore o consumo de energia e maximize a agregação de dados é proposto a utilização de lógica fuzzy no protocolo de roteamento Ad hoc Ondemand Distance Vector (AODV). Esta customização é intitulada AODV – Fuzzy for Wireless Sensor Networks (AODV-FWSN). Os resultados mostram que a solução proposta é eficiente e consegue prolongar a vida útil da RSSF e melhorar a taxa de entrega de dados quando comparado com soluções similares.

How a simple and stereotyped acoustic signal transmits individual information: the song of the White-browed Warbler Basileuterus leucoblepharus

O Pula-pula-assobiador Basileuterus leucoblepharus, um pássaro comum da Mata Atlântica, emite um único e distintivo tipo de canto para defesa territorial. O reconhecimento individual ou entre vizinho e estranho pode ser mais difícil quando as aves compartilham cantos semelhantes. De fato, a análise dos cantos de diferentes indivíduos revelou ligeiras diferenças nos domínios temporal e das freqüências. Efetivamente, um exame cuidadoso dos sinais de 21 indivíduos diferentes por 5 métodos complementares de análise revelou que, primeiro, um ou dois espaços na série tonal ocorrem entre duas notas sucessivas em determinados momentos do canto e, segundo, ocupam posições em tempo e freqüência estereotipadas para cada indivíduo. Experiências de "play-back" confirmam esses dados. Através de experiências de propagação, mostramos que esta informação individual pode ser transmitida somente a curta distância ( < 100 m) na mata. Considerando o tamanho e a repartição dos territórios, este processo de comunicação mostra-se eficiente e bem adaptado.

Diversidade e composição de formigas Ponerines (Hymenoptera, Formicidae, Ponerinae) de Serapilheira na Estação Científica Ferreira Penna, Caxiuanã, Melgaço, Pará, Brasil

Inventários da mesofauna de solo e serapilheira em florestas tropicais apresentam a subfamíliaC (Hymenoptera, Formicidae) como uma das mais conspícuas e a segunda com maior riqueza e abundância, depois da subfamília Myrmicinae. Nestes ambientes, as ponerines constituem componentes ecologicamente importantes, onde são notáveis predadoras de outros invertebrados e podem nidificar nos troncos em decomposição ou na serapilheira. Este estudo foi realizado com a intenção de investigar a distribuição espacial das espécies de formigas da subfamília Ponerinae associadas à serapilheira, considerando sua abundância, riqueza, diversidade e composição, em seis áreas de floresta primária (Áreas I, II, III, IV, V e VI) na Estação Científica Ferreira Penna (ECFPn), Caxiuanã, Melgaço, Pará; e como a quantidade de serapilheira influencia nessa distribuição. Este estudo resulta de três coletas realizadas pelo Protocolo de Monitoramento de Formigas do Projeto TEAM/Caxiuanã entre abril de 2003 e janeiro de 2004. Coletaram-se 720 sub-amostras de 1 m² de serapilheira, distribuídas em 72 transectos de 100 m (unidade amostral) entre as seis áreas durante as coletas (quatro transectos por área em cada coleta), utilizando extratores de mini-Winkler. Identificaram-se 4.031 exemplares, pertencentes às três tribos, oito gêneros e 60 espécies de Ponerinae em 470 registros, sendo que o número médio de espécies por amostra foi de 6,52, e estimou-se encontrar 81 espécies (Jackknife 1). Hypoponera foi o gênero com maior abundância (268 registros) e riqueza de espécies (22), compreendendo junto com Pachycondyla mais de 70% das espécies. A Área V apresentou maior diversidade (H= 3,30), abundância (121) e riqueza (38) em espécies, além de maior volume de serapilheira (ANOVA; p<0,05 entre a Área V e as demais). A quantidade de serapilheira afetou positivamente a abundância e a riqueza de espécies, e também influenciou na composição de espécies. As espécies mais freqüentes (abundantes) nas amostras foram Hypoponera sp#1, Hypoponera sp#2, Hypoponera sp#6, Hypoponera sp#7, dontomachus scalptus e Pachycondyla constricta, que juntas representaram mais de 50% da abundância total. No geral, as ponerines apresentaram ampla distribuição na serapilheira de floresta primária na ECFPn, sendo numericamente influenciadas pela quantidade de serapilheira; as áreas apresentaram diferenças na diversidade, abundância e riqueza das espécies encontradas; e, como efeito do elevado número de espécies raras, encontrou-se baixa similaridade na composição de espécies entre amostras próximas; logo, mesmo em pequena escala, a heterogeneidade da camada de serapilheira na floresta amazônica tem importante papel na distribuição das espécies.

Utilização do DELI-teste para avaliação da sensibilidade in vitro do Plasmodium vivax à Cloroquina em condições de campo no município de Tucuruí, Pará

O Estado do Pará é um dos responsáveis pela maioria das notificações de malária na Região Amazônica. Plasmodium vivax é a espécie mais freqüente e a avaliação da sensibilidade do mesmo à cloroquina é essencial para verificar se tal droga mantém sua eficácia. Entretanto, isso não era factível em função da não disponibilidade de metodologia de cultivo de curto prazo e da dificuldade de avaliação da maturação desse parasito. Recentemente, um sistema para cultivo de curto prazo de P. vivax foi introduzido, assim como uma metodologia de mensuração (DELIteste) da maturação/crescimento do parasito baseada na detecção da enzima Lactato Desidrogenase do parasito (pLDH), permitindo estudos de sensibilidade dessa especie plasmodial aos antimaláricos. O objetivo desse trabalho foi então avaliar o desempenho dessa metodologia para avaliar a quimiossensibilidade de P. vivax a cloroquina em condições de campo no município de Tucuruí, no Estado do Para. Foram utilizados 44 pacientes positivos para malária vivax, diagnosticados pelo exame de gota espessa, dos quais, após consentimento, foram coletados 5mL de sangue. Uma suspensão de hemácias de cada paciente, preparada em meio de cultura especial (meios RPMI e Waymouth, soro AB+, hematocrito de 1,8%), foi colocada em cultivo in vitro de curto prazo (48 horas), a 37°C e microaerofilia, frente a uma gama de concentrações (2,34-600ng/mL) de cloroquina. As placas foram então congeladas e, posteriormente, os parasitos foram lisados por congelamento e descongelamento, liberando a pLDH. A mensuração da pLDH foi feita por ELISA-sanduiche (DELI-teste), utilizando como anticorpos de captura os monoclonais 6C9 (anti-pLDH de Plasmodium) e 11D (anti-LDH de P. vivax) e como anticorpo de detecção o monoclonal 19G (anti-pLDH de Plasmodium). Os valores de densidade ótica obtidos permitiram, na maioria dos casos, traçar curvas de sensibilidade a droga e o conseqüente calculo da concentração inibitória de 50% (IC50). Do total de amostras, 53,8% apresentaram melhores curvas com o monoclonal 11D e 46,1% com o monoclonal 6C9. Das 44 amostras, 26 (59,2%) permitiram traçar curvas interpretáveis de sensibilidade a cloroquina. O rendimento de 59% pode ser considerado satisfatório em função da conhecida dificuldade de se cultivar P. vivax in vitro, e das precárias condições de infra-estrutura para realização das culturas. Doze (46,2%) dessas 26 amostras apresentaram IC50 superior ao limiar de 100nM, sendo consideradas resistentes. Esse elevado percentual de amostras com perda e sensibilidade a cloroquina é preocupante e indica que esse tipo de avaliação deve ser continuada e estendida a outras localidades para se ter uma caracterização mais clara dessa situação. O DELIteste é o único capaz de avaliar a resistência in vitro do P. vivax e sua utilização em condições de campo pode contribuir para direcionar estratégias terapêuticas para malária em nosso País.

Propriedades magnéticas de nanoestruturas adsorvidas em superfícies metálicas

Neste trabalho, utilizamos o método de primeiros princípios RS-LMTO-ASA (Real Space – Linear Muffin-Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation) baseado na Teoria do Funcional da Densidade (DFT - Density Functional Theory) e implementado para o cálculo de estruturas magnéticas não-colineares, para investigar as propriedades magnéticas de nanoestruturas adsorvidas em superfícies metálicas. Consideramos aglomerados com diferentes geometrias e tamanhos como adátomos, dímeros, trímeros, nanofios e nanoestruturas de geometria triangular de Fe, Fe-Co e Fe-Pt adsorvidos sobre a superfície de Pt(111) e tratamos também nanoestruturas de Mn sobre a superfície de Ag(111). Mostramos que os nanofios de Fe-Co sobre a superfície de Pt(111) apresentam um ordenamento ferromagnético. Devido à redução do número de coordenação presente na superfície, os momentos de spin e orbital nos sítios de Fe e Co mostram-se elevados comparados com os respectivos valores dos momentos destes metais como bulk. Analisamos também como estes momentos variam em função da concentração destes elementos nos nanofios. Para os sistemas compostos por nanofios Fe-Pt adsorvidos em Pt(111), mostramos que é possível sintonizar as interações de troca entre os adátomos magnéticos Fe através da introdução de um diferente número de átomos Pt para ligá-los. Por exemplo, a interação de troca entre os adátomos de Fe pode ser consideravelmente aumentada pela introdução de cadeias de Pt que os conectem e tanto configurações ferromagnéticas, antiferromagnéticas ou não-colineares entre os adátomos de Fe podem ser estabilizadas, dependendo da espessura do espaçador Pt. Para os aglomerados Mn sobre a Ag(111) mostramos que a interação de troca entre os sítios de Mn depende não somente da distância entre os átomos, mas também do número de coordenação de cada sítio. Desta forma, verificamos um magnetismo não-colinear nestas nanoestruturas causado tanto por frustração geométrica, quanto pela competição de interações de curto e longo alcance. Nossos resultados estão em boa concordância com os resultados experimentais da literatura e com os resultados teóricos obtidos por outros métodos, quando existentes.