Localização colaborativa em robótica de enxame.

Diversas das possíveis aplicações da robótica de enxame demandam que cada robô seja capaz de estimar a sua posição. A informação de localização dos robôs é necessária, por exemplo, para que cada elemento do enxame possa se posicionar dentro de uma formatura de robôs pré-definida. Da mesma forma, quando os robôs atuam como sensores móveis, a informação de posição é necessária para que seja possível identificar o local dos eventos medidos. Em virtude do tamanho, custo e energia dos dispositivos, bem como limitações impostas pelo ambiente de operação, a solução mais evidente, i.e. utilizar um Sistema de Posicionamento Global (GPS), torna-se muitas vezes inviável. O método proposto neste trabalho permite que as posições absolutas de um conjunto de nós desconhecidos sejam estimadas, com base nas coordenadas de um conjunto de nós de referência e nas medidas de distância tomadas entre os nós da rede. A solução é obtida por meio de uma estratégia de processamento distribuído, onde cada nó desconhecido estima sua própria posição e ajuda os seus vizinhos a calcular as suas respectivas coordenadas. A solução conta com um novo método denominado Multi-hop Collaborative Min-Max Localization (MCMM), ora proposto com o objetivo de melhorar a qualidade da posição inicial dos nós desconhecidos em caso de falhas durante o reconhecimento dos nós de referência. O refinamento das posições é feito com base nos algoritmos de busca por retrocesso (BSA) e de otimização por enxame de partículas (PSO), cujos desempenhos são comparados. Para compor a função objetivo, é introduzido um novo método para o cálculo do fator de confiança dos nós da rede, o Fator de Confiança pela Área Min-Max (MMA-CF), o qual é comparado com o Fator de Confiança por Saltos às Referências (HTA-CF), previamente existente. Com base no método de localização proposto, foram desenvolvidos quatro algoritmos, os quais são avaliados por meio de simulações realizadas no MATLABr e experimentos conduzidos em enxames de robôs do tipo Kilobot. O desempenho dos algoritmos é avaliado em problemas com diferentes topologias, quantidades de nós e proporção de nós de referência. O desempenho dos algoritmos é também comparado com o de outros algoritmos de localização, tendo apresentado resultados 40% a 51% melhores. Os resultados das simulações e dos experimentos demonstram a eficácia do método proposto.

Análise comparativa das políticas públicas para a educação superior no Brasil (1995-2010): ruptura e/ou continuidade?

O trabalho a ser desenvolvido tem como objetivo compreender a relação complexa da política pública para a educação superior, entre 1995 e 2010, utilizando arcabouço teórico do neo-institucionalismo. Por meio da análise tridimensional da política (polity, politics e policy), a pesquisa procurará construir o ambiente multifacetado do processo de gestão da política pública, que teve início na constituição da agenda pública e perpassa a formulação e a implementação da política educacional nos governos dos presidentes Fernando Henrique Cardoso (1995 a 2002) e Luis Inácio Lula da Silva (2003 a 2010). O fio condutor é a dinâmica da Arena Decisória de Educação Superior, na qual a política pública gestada pelo Ministério da Educação (MEC) influenciou e foi influenciada pelo conjunto de atores governamentais e sociais. A política pública foi entendida como um conjunto sistêmico interdependente de Sete Pilares, a saber: autonomia, centralização do poder decisório, avaliação, formação de professores, flexibilização curricular, expansão e financiamento, que contribuíram para intervenção do Poder Público em prol da expansão da educação superior. Levando-se em conta as especificidades de cada momento histórico, o trabalho pretende construir um ambiente socioeconômico e as limitações fiscais, a fim de estabelecer uma análise comparativa entre as duas presidências.

Questão social em tempos de hegemonia neoliberal: a centralidade da mídia e o processo brasileiro de passivização

Este estudo objetiva apresentar contribuições para o aprofundamento do debate acerca da relação entre questão social e mídia no Brasil, articulando esta temática à discussão sobre as particularidades da formação social brasileira, com destaque para o conceito de revolução passiva no pensamento de Antonio Gramsci. A aproximação a este complexo campo de reflexão se dará, em seus aspectos gerais, pela articulação entre três grandes debates teóricos: a) o concernente à questão social, sobretudo a discussão realizada no interior do Serviço Social, pelo estudo de suas expressões e determinações fundantes, seu desenvolvimento histórico, as particularidades que assume na formação social brasileira e em tempos de hegemonia neoliberal; b) o denso debate sobre as particularidades do desenvolvimento histórico da formação social brasileira, tendo como fio condutor a noção de revolução burguesa, tal como desenvolvida por Florestan Fernandes. O diálogo com autores que trataram das especificidades do desenvolvimento capitalista e da instauração da ordem burguesa no Brasil, aporta não apenas elementos para se pensar na questão social no País, mas também, compreender a conexão entre a trajetória histórica da sociedade brasileira que, a nosso ver, é marcada por momentos de transição pelo alto (o que Gramsci chamou de revolução passiva) e a relevância e influência que a chamada grande mídia tem na sociedade brasileira atual; c) o debate teórico entorno do conceito de hegemonia no pensamento de Gramsci, no sentido de compreender a função e o lugar da grande mídia na luta de classes, articulando o conceito de hegemonia compreendido como a capacidade de uma classe formar e conservar seu poder através da direção intelectual e moral às noções de sociedade civil, senso comum, aparelhos privados de hegemonia, cultura, entre outros. Trata-se de uma análise de caráter fundamentalmente teórico-interpretativo, que não pode prescindir, assim sendo, de uma análise que, partindo do presente, se aproxime de processos históricos elementares para pensar o contexto atual, sobre o qual incide nossa proposta de estudo. Na condição de aparelho privado de hegemonia, a mídia burguesa cumpre a função de fabricar e difundir consensos que formam o senso comum e contribuem para a reprodução da passivização das classes subalternas. No Brasil, essa questão assume dimensão diferenciada, em virtude das recorrentes soluções pelo alto, típicas de uma revolução burguesa experimentada como revolução sem revolução, que marcaram a trajetória histórica do país. Nesse processo, o Estado assume protagonismo para preservar a hegemonia das classes dominantes, excluindo a massa do povo de exercer influência na direção da vida política e social através da repressão direta e da coerção e através da construção de estratégias destinadas à obtenção do consenso das classes subalternas. Com a hegemonia neoliberal, efetiva-se um aprofundamento da subordinação e passivização destas classes, por um novo processo de fragilização de seus aparelhos de disputa por hegemonia, ao mesmo tempo que grandes conglomerados midiáticos se formam e se fortalecem, interferindo em todas as esferas da vida social e participando na construção de uma direção hegemônica da sociedade que seja favorável à preservação da ordem.

On-chip tunable micro-ring resonator based on digital microfluidics platform

We demonstrate the tunability of a silicon nitride micro-resonator using the concept of Digital Microfluidics. Our system allows driving micro-droplets on-chip, enabling the control of the effective refractive index at the vicinity of the resonator. © 2010 OSA/FiO/LS 2010.

Predictors of mortality in acute lung injury during the era of lung protective ventilation

Background: Lung protective ventilation has been widely adopted for the management of acute lung injury (ALI) and acute respiratory distress syndrome ( ARDS). Consequently, ventilator associated lung injury and mortality have decreased. It is not known if this ventilation strategy changes the prognostic value of previously identified demographic and pulmonary predictors of mortality, such as respiratory compliance and the arterial oxygen tension to inspired oxygen fraction ratio (Pao(2)/Fio(2)).

Human mesenchymal stem cells reduce the severity of acute lung injury in a sheep model of bacterial pneumonia

Background Human bone marrow-derived mesenchymal stem (stromal) cells (hMSCs) improve survival in mouse models of acute respiratory distress syndrome (ARDS) and reduce pulmonary oedema in a perfused human lung preparation injured with Escherichia coli bacteria. We hypothesised that clinical grade hMSCs would reduce the severity of acute lung injury (ALI) and would be safe in a sheep model of ARDS.

Methods Adult sheep (30–40 kg) were surgically prepared. After 5 days of recovery, ALI was induced with cotton smoke insufflation, followed by instillation of live Pseudomonas aeruginosa (2.5×10¹¹ CFU) into both lungs under isoflurane anaesthesia. Following the injury, sheep were ventilated, resuscitated with lactated Ringer's solution and studied for 24 h. The sheep were randomly allocated to receive one of the following treatments intravenously over 1 h in one of the following groups: (1) control, PlasmaLyte A, n=8; (2) lower dose hMSCs, 5×10⁶ hMSCs/kg, n=7; and (3) higher-dose hMSCs, 10×10⁶ hMSCs/kg, n=4.

Results By 24 h, the PaO₂/FiO₂ ratio was significantly improved in both hMSC treatment groups compared with the control group (control group: PaO₂/FiO₂ of 97±15 mm Hg; lower dose: 288±55 mm Hg (p=0.003); higher dose: 327±2 mm Hg (p=0.003)). The median lung water content was lower in the higher-dose hMSC-treated group compared with the control group (higher dose: 5.0 g wet/g dry [IQR 4.9–5.8] vs control: 6.7 g wet/g dry [IQR 6.4–7.5] (p=0.01)). The hMSCs had no adverse effects.

Conclusions Human MSCs were well tolerated and improved oxygenation and decreased pulmonary oedema in a sheep model of severe ARDS.

Using microbiological tracers to assess the impact of winter land use restrictions on the quality of stream headwaters in a small catchment.

Diverse land use activities can elevate risk of microbiological contamination entering stream headwaters. Spatially distributed water quality monitoring carried out across a 17km(2) agricultural catchment aimed to characterize microbiological contamination reaching surface water and investigate whether winter agricultural land use restrictions proved effective in addressing water quality degradation. Combined flow and concentration data revealed no significant difference in fecal indicator organism (FIO) fluxes in base flow samples collected during the open and prohibited periods for spreading organic fertilizer, while relative concentrations of Escherichia coli, fecal streptococci and sulfite reducing bacteria indicated consistently fresh fecal pollution reached aquatic receptors during both periods. Microbial source tracking, employing Bacteroides 16S rRNA gene markers, demonstrated a dominance of bovine fecal waste in river water samples upstream of a wastewater treatment plant discharge during open periods. This contrasted with responses during prohibited periods where human-derived signatures dominated. Differences in microbiological signature, when viewed with hydrological data, suggested that increasing groundwater levels restricted vertical infiltration of effluent from on-site wastewater treatment systems and diverted it to drains and surface water. Study results reflect seasonality of contaminant inputs, while suggesting winter land use restrictions can be effective in limiting impacts of agricultural wastes to base flow water quality.

AVALIAR O IMPACTO DAS NOVAS MEDIDAS DE POLÍTICA EDUCATIVA PARA O 1º CICLO DO ENSINO BÁSICO E EDUCAÇÃO DE ADULTOS NA OFERTA LOCAL DOS AMBIENTES DE APRENDIZAGEM (Anos lectivos de 2004-2005 e 2006-2007) O CASO DO CONCELHO DE GAVIÃO

Tendo como principal fio condutor a pergunta de partida (Qual o impacto das novas medidas de política educativa para o 1º Ciclo do Ensino Básico e Educação de Adultos na oferta local dos ambientes de aprendizagem?) procuramos encontrar uma resposta para a problemática na qual se centra esta investigação. A partir desta questão inicial delineámos o corpo da dissertação em duas partes: a primeira referente ao enquadramento teórico e a segunda respeitante ao estudo empírico. No âmbito do enquadramento teórico, procedemos a uma reflexão cruzada entre educação e território, no sentido de perceber as suas potenciais (inter) ligações, bem como à análise de alguns dos normativos que dão suporte legal a esta problemática, finalizando com a apresentação do campo de estudo. Ao nível do estudo empírico, seguimos uma metodologia partilhada (qualitativa/ quantitativa), apoiada essencialmente numa aproximação conceptual ao estudo de caso. Os dados recolhidos, por meio de inquérito por questionários aplicados, permitiram-nos conceber várias leituras do território: Cartografia Institucional do Concelho de Gavião e Cartografia Educacional do Concelho de Gavião referente aos anos lectivos de 2004-2005 e 2006-2007, respectivamente, dado o estudo ter decorrido ao longo de um período de três anos lectivos. Da análise dos dados disponíveis, centramos as nossas conclusões em, pelo menos, duas dimensões totalmente opostas. Por um lado, o novo paradigma de “escola a tempo inteiro” assume, actualmente, neste território um papel preponderante, devolvendo aos ambientes formais de educação uma clara liderança no que concerne à quantidade e diversidade de aprendizagens desenvolvidas; por outro, assistimos a um claro abandono das aprendizagens realizadas em espaços não formais, as quais eram dirigidas quase exclusivamente às faixas etárias mais avançadas, que agora vêm as várias possibilidades de aprender, o que quer que seja, como uma oportunidade cada vez mais distante. Face à problemática em estudo, a nossa dissertação termina com a formulação das sugestões e recomendações que nos parecem mais oportunas.

Avaliar o impacto das novas medidas de política educativa para o 1º ciclo do ensino básico e educação de adultos na oferta local dos ambientes de aprendizagem (Anos lectivos de 2004-2005 e 2006-2007) : o caso do Concelho de Gavião

Tendo como principal fio condutor a pergunta de partida (Qual o impacto das novas medidas de política educativa para o 1° Ciclo do Ensino Básico e Educação de Adultos na oferta local dos ambientes de aprendizagem?) procuramos encontrar uma resposta para a problemática na qual se centra esta investigação. A partir desta questão inicial delineámos o corpo da dissertação em duas partes: a primeira referente ao enquadramento teórico e a segunda respeitante ao estudo empírico. No âmbito do enquadramento teórico, procedemos a uma reflexão cruzada entre educação e território, no sentido de perceber as suas potenciais (inter) ligações, bem como à análise de alguns dos normativos que dão suporte legal a esta problemática, finalizando com a apresentação do campo de estudo. Ao nível do estudo empírico, seguimos uma metodologia partilhada (qualitativa quantitativa), apoiada essencialmente numa aproximação conceptual ao estudo de caso. Os dados recolhidos, por melo de inquérito por questionários aplicados, permitiram-nos conceber várias leituras do território: Cartografia Institucional do Concelho de Gavião e Cartografia Educacional do Concelho de Gavião referente aos anos Ietivos de 2004-2005 e 2006-2007, respetivamente, dado o estuda ter decorrido ao Iongo de um período de três anos Ietivos. Da análise dos dados disponíveis, centramos as nossas conclusões em, pelo menos, duas dimensões totalmente opostas. Por um lado, o novo paradigma de “escola a tempo inteiro” assume, atualmente, neste território um papel preponderante, devolvendo aos ambientes formais de educação uma clara liderança no que concerne à quantidade e diversidade de aprendizagens desenvolvidas; por outro, assistimos a um claro abandono das aprendizagens realizadas em espaços não formais, as quais eram dirigidas quase exclusivamente às faixas etárias mais avançadas, que agora vêm as várias possibilidades de aprender, o que quer que seja, como uma oportunidade cada vez mais distante. Face à problemática em estudo, a nossa dissertação termina com a formulação das sugestões e recomendações que nos parecem mais oportunas. /ABSTRACT - The main question of this work is: "Which is the impact of new rules of education politics and rules, in first level (6-10years old) and adult education, in local offers into learning contexts?” we look for an answer to this problematic which is the matter of our research. Throughout this question, this essay was divided into two parts: the first one refers the theoretic frame, and the second one is about the empiric study. On the theoretic frame, we made a profound consideration between education and district, in order to understand its potentials (inter) connections, as well as the analysis of some normatives, which Iegally supports this problematic, ending with a presentation of the subject. On the empiric study, our approach is a mix methodology (qualitative and quantitative one) mainly supported on the concept of the “case study” Data collected by inquiry and questionnaire, allowed us to realize several knowledge of the municipality: Institutional Cartography of Gavião's Municipality and Educational Cartography of Gavião's Municipality, it refers to the academic years 2004-2005 and 2006-2007, because the study was done during those two years. From data analyses, we centered our conclusions into, at least, two opposite ways. On one hand, a new paradigm of “full time school” (from 9:00am to 5:30pm) claims, actually, in this municipality an important rule, it restores in the formal educational environment a great control, concerning the quantity and diversity of developed learning, on the other hand, we saw a destitution of developed learning on no formal environment, which were almost exclusively direct to the elder one, now this population felt learning possibilities rather far away. Our essay ends with some suggestions and recommendations which seams to us proper into this context.

Multilayer optimization in radio resource allocation for the packet transmission in wireless networks

Na última década tem-se assistido a um crescimento exponencial das redes de comunicações sem fios, nomeadamente no que se refere a taxa de penetração do serviço prestado e na implementação de novas infra-estruturas em todo o globo. É ponto assente neste momento que esta tendência irá não só continuar como se fortalecer devido à convergência que é esperada entre as redes móveis sem fio e a disponibilização de serviços de banda larga para a rede Internet fixa, numa evolução para um paradigma de uma arquitectura integrada e baseada em serviços e aplicações IP. Por este motivo, as comunicações móveis sem fios irão ter um papel fundamental no desenvolvimento da sociedade de informação a médio e longo prazos. A estratégia seguida no projecto e implementação das redes móveis celulares da actual geração (2G e 3G) foi a da estratificação da sua arquitectura protocolar numa estrutura modular em camadas estanques, onde cada camada do modelo é responsável pela implementação de um conjunto de funcionalidades. Neste modelo a comunicação dá-se apenas entre camadas adjacentes através de primitivas de comunicação pré-estabelecidas. Este modelo de arquitectura resulta numa mais fácil implementação e introdução de novas funcionalidades na rede. Entretanto, o facto das camadas inferiores do modelo protocolar não utilizarem informação disponibilizada pelas camadas superiores, e vice-versa acarreta uma degradação no desempenho do sistema. Este paradigma é particularmente importante quando sistemas de antenas múltiplas são implementados (sistemas MIMO). Sistemas de antenas múltiplas introduzem um grau adicional de liberdade no que respeita a atribuição de recursos rádio: o domínio espacial. Contrariamente a atribuição de recursos no domínio do tempo e da frequência, no domínio espacial os recursos rádio mapeados no domínio espacial não podem ser assumidos como sendo completamente ortogonais, devido a interferência resultante do facto de vários terminais transmitirem no mesmo canal e/ou slots temporais mas em feixes espaciais diferentes. Sendo assim, a disponibilidade de informação relativa ao estado dos recursos rádio às camadas superiores do modelo protocolar é de fundamental importância na satisfação dos critérios de qualidade de serviço exigidos. Uma forma eficiente de gestão dos recursos rádio exige a implementação de algoritmos de agendamento de pacotes de baixo grau de complexidade, que definem os níveis de prioridade no acesso a esses recursos por base dos utilizadores com base na informação disponibilizada quer pelas camadas inferiores quer pelas camadas superiores do modelo. Este novo paradigma de comunicação, designado por cross-layer resulta na maximização da capacidade de transporte de dados por parte do canal rádio móvel, bem como a satisfação dos requisitos de qualidade de serviço derivados a partir da camada de aplicação do modelo. Na sua elaboração, procurou-se que o standard IEEE 802.16e, conhecido por Mobile WiMAX respeitasse as especificações associadas aos sistemas móveis celulares de quarta geração. A arquitectura escalonável, o baixo custo de implementação e as elevadas taxas de transmissão de dados resultam num processo de multiplexagem de dados e valores baixos no atraso decorrente da transmissão de pacotes, os quais são atributos fundamentais para a disponibilização de serviços de banda larga. Da mesma forma a comunicação orientada à comutação de pacotes, inenente na camada de acesso ao meio, é totalmente compatível com as exigências em termos da qualidade de serviço dessas aplicações. Sendo assim, o Mobile WiMAX parece satisfazer os requisitos exigentes das redes móveis de quarta geração. Nesta tese procede-se à investigação, projecto e implementação de algoritmos de encaminhamento de pacotes tendo em vista a eficiente gestão do conjunto de recursos rádio nos domínios do tempo, frequência e espacial das redes móveis celulares, tendo como caso prático as redes móveis celulares suportadas no standard IEEE802.16e. Os algoritmos propostos combinam métricas provenientes da camada física bem como os requisitos de qualidade de serviço das camadas superiores, de acordo com a arquitectura de redes baseadas no paradigma do cross-layer. O desempenho desses algoritmos é analisado a partir de simulações efectuadas por um simulador de sistema, numa plataforma que implementa as camadas física e de acesso ao meio do standard IEEE802.16e.

Projecto de receptores integrados de banda larga

O presente trabalho tem como objectivo o estudo e projecto de receptores optimizados para sistemas de comunicações por fibra óptica de muito alto débito (10Gb/s e 40Gb/s), com a capacidade integrada de compensação adaptativa pós-detecção da distorção originada pela característica de dispersão cromática e de polarização do canal óptico. O capítulo 1 detalha o âmbito de aplicabilidade destes receptores em sistemas de comunicações ópticas com multiplexagem no comprimento de onda (WDM) actuais. O capítulo apresenta ainda os objectivos e principais contribuições desta tese. O capítulo 2 detalha o projecto de um amplificador pós-detecção adequado para sistemas de comunicação ópticos com taxa de transmissão de 10Gb/s. São discutidas as topologias mais adequadas para amplificadores pós detecção e apresentados os critérios que ditaram a escolha da topologia de transimpedância bem como as condições que permitem optimizar o seu desempenho em termos de largura de banda, ganho e ruído. Para além disso são abordados aspectos relacionados com a implementação física em tecnologia monolítica de microondas (MMIC), focando em particular o impacto destes no desempenho do circuito, como é o caso do efeito dos componentes extrínsecos ao circuito monolítico, em particular as ligações por fio condutor do monólito ao circuito externo. Este amplificador foi projectado e produzido em tecnologia pHEMT de Arsenieto de Gálio e implementado em tecnologia MMIC. O protótipo produzido foi caracterizado na fábrica, ainda na bolacha em que foi produzido (on-wafer) tendo sido obtidos dados de caracterização de 80 circuitos protótipo. Estes foram comparados com resultados de simulação e com desempenho do protótipo montado num veículo de teste. O capítulo 3 apresenta o projecto de dois compensadores eléctricos ajustáveis com a capacidade de mitigar os efeitos da dispersão cromática e da dispersão de polarização em sistemas ópticos com débito binário de 10Gb/s e 40Gb/s, com modulação em banda lateral dupla e banda lateral única. Duas topologias possíveis para este tipo de compensadores (a topologia Feed-Forward Equalizer e a topologia Decision Feedback Equaliser) são apresentadas e comparadas. A topologia Feed-Forward Equaliser que serviu de base para a implementação dos compensadores apresentados é analisada com mais detalhe sendo propostas alterações que permitem a sua implementação prática. O capítulo apresenta em detalhe a forma como estes compensadores foram implementados como circuitos distribuídos em tecnologia MMIC sendo propostas duas formas de implementar as células de ganho variável: com recurso à configuração cascode ou com recurso à configuração célula de Gilbert. São ainda apresentados resultados de simulação e experimentais (dos protótipos produzidos) que permitem tirar algumas conclusões sobre o desempenho das células de ganho com as duas configurações distintas. Por fim, o capítulo inclui ainda resultados de desempenho dos compensadores testados como compensadores de um sinal eléctrico afectado de distorção. No capítulo 4 é feita uma análise do impacto da modulação em banda lateral dupla (BLD) em comparação com a modulação em banda lateral única (BLU) num sistema óptico afectado de dispersão cromática e de polarização. Mostra-se que com modulação em BLU, como não há batimento entre portadoras das duas bandas laterais em consequência do processo quadrático de detecção e há preservação da informação da distorção cromática do canal (na fase do sinal), o uso deste tipo de modulação em sistemas de comunicação óptica permite maior tolerância à dispersão cromática e os compensadores eléctricos são muito mais eficientes. O capítulo apresenta ainda resultados de teste dos compensadores desenvolvidos em cenários experimentais de laboratório representativos de sistemas ópticos a 10Gb/s e 40Gb/s. Os resultados permitem comparar o desempenho destes cenários sem e com compensação eléctrica optimizada, para os casos de modulação em BLU e em BLD, e considerando ainda os efeitos da dispersão na velocidade de grupo e do atraso de grupo diferencial. Mostra-se que a modulação BLU em conjunto com compensação adaptativa eléctrica permite um desempenho muito superior á modulação em BLD largamente utilizada nos sistemas de comunicações actuais. Por fim o capítulo 5 sintetiza e apresenta as principais conclusões deste trabalho.

Analysis, modeling, design and optimization of future communications systems: from theory to practice

Esta tese descreve uma framework de trabalho assente no paradigma multi-camada para analisar, modelar, projectar e optimizar sistemas de comunicação. Nela se explora uma nova perspectiva acerca da camada física que nasce das relações entre a teoria de informação, estimação, métodos probabilísticos, teoria da comunicação e codificação. Esta framework conduz a métodos de projecto para a próxima geração de sistemas de comunicação de alto débito. Além disso, a tese explora várias técnicas de camada de acesso com base na relação entre atraso e débito para o projeto de redes sem fio tolerantes a atrasos. Alguns resultados fundamentais sobre a interação entre a teoria da informação e teoria da estimação conduzem a propostas de um paradigma alternativo para a análise, projecto e optimização de sistemas de comunicação. Com base em estudos sobre a relação entre a informação recíproca e MMSE, a abordagem descrita na tese permite ultrapassar, de forma inovadora, as dificuldades inerentes à optimização das taxas de transmissão de informação confiáveis em sistemas de comunicação, e permite a exploração da atribuição óptima de potência e estruturas óptimas de pre-codificação para diferentes modelos de canal: com fios, sem fios e ópticos. A tese aborda também o problema do atraso, numa tentativa de responder a questões levantadas pela enorme procura de débitos elevados em sistemas de comunicação. Isso é feito através da proposta de novos modelos para sistemas com codificação de rede (network coding) em camadas acima da sua camada física. Em particular, aborda-se a utilização de sistemas de codificação em rede para canais que variam no tempo e são sensíveis a atrasos. Isso foi demonstrado através da proposta de um novo modelo e esquema adaptativo, cujos algoritmos foram aplicados a sistemas sem fios com desvanecimento (fading) complexo, de que são exemplos os sistemas de comunicação via satélite. A tese aborda ainda o uso de sistemas de codificação de rede em cenários de transferência (handover) exigentes. Isso é feito através da proposta de novos modelos de transmissão WiFi IEEE 801.11 MAC, que são comparados com codificação de rede, e que se demonstram possibilitar transferência sem descontinuidades. Pode assim dizer-se que esta tese, através de trabalho de análise e de propostas suportadas por simulações, defende que na concepção de sistemas de comunicação se devem considerar estratégias de transmissão e codificação que sejam não só próximas da capacidade dos canais, mas também tolerantes a atrasos, e que tais estratégias têm de ser concebidas tendo em vista características do canal e a camada física.