Nested liana-tree network in three distinct neotropical vegetation formations

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Crystallization, preliminary X-ray analysis and Patterson search of a new aspartic protease isolated from human urine

Aspartic protease (EC 3.4.23) make up a widely distributed class of enzymes in animals, plants, microbes and, viruses. In animals these enzymes perform diverse functions, which range from digestion of food proteins to very specific regulatory roles. In contrast the information about the well-characterized aspartic proteases, very little is known about the corresponding enzyme in urine. A new aspartic protease isolated from human urine has been crystallized and X-ray diffraction data collected to 2.45 Angstrom resolution using a synchrotron radiation source. Crystals belong to the space group P2(1)2(1)2(1) the cell parameters obtained were a=50.99, b=75.56 and c=89.90 Angstrom. Preliminary analysis revealed the presence of one molecule in the asymmetric unit. The structure was determined using the molecular replacement technique and is currently being refined using simulated annealing and conjugate gradient protocols.

A common Tabu search algorithm for the global optimization of engineering problems

A novel common Tabu algorithm for global optimizations of engineering problems is presented. The robustness and efficiency of the presented method are evaluated by using standard mathematical functions and hy solving a practical engineering problem. The numerical results show that the proposed method is (i) superior to the conventional Tabu search algorithm in robustness, and (ii) superior to the simulated annealing algorithm in efficiency. (C) 2001 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

Crystal structure of hemoglobin from the maned wolf (Chrysocyon brachyurus) using synchrotron radiation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Vortex lattice of a long superconducting wire with a columnar defect

In the present work we study a long superconducting wire with a columnar defect in the presence of an applied magnetic field. The cross section of the cylinder is assumed to be circular. The field is taken uniform and parallel to the cylinder axis. We use the London theory to investigate the vortex lattice inside the wire. Although this theory is valid in the limit of low vortex density, that is, when the nearest neighbor vortex distance is much larger than the coherence length, we can obtain a reasonable qualitative description of lattice properties. We calculate: (1) the vortex lattice structure using the simulated annealing technique; (2) the magnetization curve as a function of the applied field.

Vortex lattice and matching fields for a long superconducting wire

We investigate the flux penetration patterns and matching fields of a long cylindrical wire of circular cross section in the presence of an external magnetic field. For this study we write the London theory for a long cylinder both for the mixed and Meissner states, with boundary conditions appropriate for this geometry. Using the Monte Carlo simulated annealing method, the free energy of the mixed state is minimized with respect to the vortex position and we obtain the ground state of the vortex lattice for N=3 up to 18 vortices. The free energy of the Meissner and mixed states provides expressions for the matching fields. We find that, as in the case of samples of different geometry, the finite-size effect provokes a delay on the vortex penetration and a vortex accumulation in the center of the sample. The vortex patterns obtained are in good agreement with experimental results.

Size effects in the magnetization of a superconducting wire

The size effects in the magnetization of a long cylindrical wire of circular cross section in the presence of an external magnetic field are investigated. For this study the London theory is used with boundary conditions appropriate for this geometry. Using the Monte Carlo simulated annealing method, the free energy of the mixed state is minimized with respect to the vortex positions. The ground state of the vortex lattice for n = 1 up to 18 vortices for a given radius of the cylinder is obtained. It is found that the finite size of the sample provokes a matching effect in the magnetization, as found in experiments with superconducting samples of finite size but different geometry. © 1999 American Institute of Physics.

Building roof contour extraction from LiDAR data

This paper proposes a method for the automatic extraction of building roof contours from a LiDAR-derived digital surface model (DSM). The method is based on two steps. First, to detect aboveground objects (buildings, trees, etc.), the DSM is segmented through a recursive splitting technique followed by a region merging process. Vectorization and polygonization are used to obtain polyline representations of the detected aboveground objects. Second, building roof contours are identified from among the aboveground objects by optimizing a Markov-random-field-based energy function that embodies roof contour attributes and spatial constraints. Preliminary results have shown that the proposed methodology works properly.

Perfil de índices de refração do cristalino humano: simulação computacional

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Empilhamento pelo método superfície de reflexão comum 2-D com topografia e introdução ao caso 3-D

O método de empilhamento sísmico CRS simula seções sísmicas ZO a partir de dados de cobertura múltipla, independente do macro-modelo de velocidades. Para meios 2-D, a função tempo de trânsito de empilhamento depende de três parâmetros, a saber: do ângulo de emergência do raio de reflexão normal (em relação à normal da superfície) e das curvaturas das frentes de onda relacionadas às ondas hipotéticas, denominadas NIP e Normal. O empilhamento CRS consiste na soma das amplitudes dos traços sísmicos em dados de múltipla cobertura, ao longo da superfície definida pela função tempo de trânsito do empilhamento CRS, que melhor se ajusta aos dados. O resultado do empilhamento CRS é assinalado a pontos de uma malha pré-definida na seção ZO. Como resultado tem-se a simulação de uma seção sísmica ZO. Isto significa que para cada ponto da seção ZO deve-se estimar o trio de parâmetros ótimos que produz a máxima coerência entre os eventos de reflexão sísmica. Nesta Tese apresenta-se fórmulas para o método CRS 2-D e para a velocidade NMO, que consideram a topografia da superfície de medição. O algoritmo é baseado na estratégia de otimização dos parâmetros de fórmula CRS através de um processo em três etapas: 1) Busca dos parâmetros, o ângulo de emergência e a curvatura da onda NIP, aplicando uma otimização global, 2) busca de um parâmetro, a curvatura da onda N, aplicando uma otimização global, e 3) busca de três parâmetros aplicando uma otimização local para refinar os parâmetros estimados nas etapas anteriores. Na primeira e segunda etapas é usado o algoritmo Simulated Annealing (SA) e na terceira etapa é usado o algoritmo Variable Metric (VM). Para o caso de uma superfície de medição com variações topográficas suaves, foi considerada a curvatura desta superfície no algoritmo do método de empilhamento CRS 2-D, com aplicação a dados sintéticos. O resultado foi uma seção ZO simulada, de alta qualidade ao ser comparada com a seção ZO obtida por modelamento direto, com uma alta razão sinal-ruído, além da estimativa do trio de parâmetros da função tempo de trânsito. Foi realizada uma nálise de sensibilidade para a nova função de tempo de trânsito CRS em relação à curvatura da superfície de medição. Os resultados demonstraram que a função tempo de trânsito CRS é mais sensível nos pontos-médios afastados do ponto central e para grandes afastamentos. As expressões da velocidade NMO apresentadas foram aplicadas para estimar as velocidades e as profundidades dos refletores para um modelo 2-D com topografia suave. Para a inversão destas velocidades e profundidades dos refletores, foi considerado o algoritmo de inversão tipo Dix. A velocidade NMO para uma superfície de medição curva, permite estimar muito melhor estas velocidades e profundidades dos refletores, que as velocidades NMO referidas as superfícies planas. Também apresenta-se uma abordagem do empilhamento CRS no caso 3-D. neste caso a função tempo de trânsito depende de oito parâmetros. São abordadas cinco estratégias de busca destes parâmetros. A combinação de duas destas estratégias (estratégias das três aproximações dos tempos de trânsito e a estratégia das configurações e curvaturas arbitrárias) foi aplicada exitosamente no empilhamento CRS 3-D de dados sintéticos e reais.

Empilhamento sísmico por superfície de reflexão comum: um novo algoritmo usando otimização global e local

O método de empilhamento sísmico por Superfície de Reflexão Comum (ou empilhamento SRC) produz a simulação de seções com afastamento nulo (NA) a partir dos dados de cobertura múltipla. Para meios 2D, o operador de empilhamento SRC depende de três parâmetros que são: o ângulo de emergência do raio central com fonte-receptor nulo (β₀), o raio de curvatura da onda ponto de incidência normal (R_NIP) e o raio de curvatura da onda normal (R_N). O problema crucial para a implementação do método de empilhamento SRC consiste na determinação, a partir dos dados sísmicos, dos três parâmetros ótimos associados a cada ponto de amostragem da seção AN a ser simulada. No presente trabalho foi desenvolvido uma nova sequência de processamento para a simulação de seções AN por meio do método de empilhamento SRC. Neste novo algoritmo, a determinação dos três parâmetros ótimos que definem o operador de empilhamento SRC é realizada em três etapas: na primeira etapa são estimados dois parâmetros (β°₀ e R°_NIP) por meio de uma busca global bidimensional nos dados de cobertura múltipla. Na segunda etapa é usado o valor de β°₀ estimado para determinar-se o terceiro parâmetro (R°_N) através de uma busca global unidimensional na seção AN resultante da primeira etapa. Em ambas etapas as buscas globais são realizadas aplicando o método de otimização Simulated Annealing (SA). Na terceira etapa são determinados os três parâmetros finais (β₀, R_NIP e R_N) através uma busca local tridimensional aplicando o método de otimização Variable Metric (VM) nos dados de cobertura múltipla. Nesta última etapa é usado o trio de parâmetros (β°₀, R°_NIP, R°_N) estimado nas duas etapas anteriores como aproximação inicial. Com o propósito de simular corretamente os eventos com mergulhos conflitantes, este novo algoritmo prevê a determinação de dois trios de parâmetros associados a pontos de amostragem da seção AN onde há intersecção de eventos. Em outras palavras, nos pontos da seção AN onde dois eventos sísmicos se cruzam são determinados dois trios de parâmetros SRC, os quais serão usados conjuntamente na simulação dos eventos com mergulhos conflitantes. Para avaliar a precisão e eficiência do novo algoritmo, este foi aplicado em dados sintéticos de dois modelos: um com interfaces contínuas e outro com uma interface descontinua. As seções AN simuladas têm elevada razão sinal-ruído e mostram uma clara definição dos eventos refletidos e difratados. A comparação das seções AN simuladas com as suas similares obtidas por modelamento direto mostra uma correta simulação de reflexões e difrações. Além disso, a comparação dos valores dos três parâmetros otimizados com os seus correspondentes valores exatos calculados por modelamento direto revela também um alto grau de precisão. Usando a aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito, porém sob a condição de R_NIP = R_N, foi desenvolvido um novo algoritmo para a simulação de seções AN contendo predominantemente campos de ondas difratados. De forma similar ao algoritmo de empilhamento SRC, este algoritmo denominado empilhamento por Superfícies de Difração Comum (SDC) também usa os métodos de otimização SA e VM para determinar a dupla de parâmetros ótimos (β₀, R_NIP) que definem o melhor operador de empilhamento SDC. Na primeira etapa utiliza-se o método de otimização SA para determinar os parâmetros iniciais β°₀ e R°_NIP usando o operador de empilhamento com grande abertura. Na segunda etapa, usando os valores estimados de β°₀ e R°_NIP, são melhorados as estimativas do parâmetro R_NIP por meio da aplicação do algoritmo VM na seção AN resultante da primeira etapa. Na terceira etapa são determinados os melhores valores de β°₀ e R°_NIP por meio da aplicação do algoritmo VM nos dados de cobertura múltipla. Vale salientar que a aparente repetição de processos tem como efeito a atenuação progressiva dos eventos refletidos. A aplicação do algoritmo de empilhamento SDC em dados sintéticos contendo campos de ondas refletidos e difratados, produz como resultado principal uma seção AN simulada contendo eventos difratados claramente definidos. Como uma aplicação direta deste resultado na interpretação de dados sísmicos, a migração pós-empilhamento em profundidade da seção AN simulada produz uma seção com a localização correta dos pontos difratores associados às descontinuidades do modelo.

Sequenciamento de linhas de montagem múltiplas em ambiente de produção enxuta utilizando simulação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Peptídeos cíclicos em espécies do semiárido brasileiro e uma cultivada: caracterização e atividade biológica

Pós-graduação em Química - IQ

Optimization of the sampling scheme for maps of physical and chemical properties estimated by kriging

The sampling scheme is essential in the investigation of the spatial variability of soil properties in Soil Science studies. The high costs of sampling schemes optimized with additional sampling points for each physical and chemical soil property, prevent their use in precision agriculture. The purpose of this study was to obtain an optimal sampling scheme for physical and chemical property sets and investigate its effect on the quality of soil sampling. Soil was sampled on a 42-ha area, with 206 geo-referenced points arranged in a regular grid spaced 50 m from each other, in a depth range of 0.00-0.20 m. In order to obtain an optimal sampling scheme for every physical and chemical property, a sample grid, a medium-scale variogram and the extended Spatial Simulated Annealing (SSA) method were used to minimize kriging variance. The optimization procedure was validated by constructing maps of relative improvement comparing the sample configuration before and after the process. A greater concentration of recommended points in specific areas (NW-SE direction) was observed, which also reflects a greater estimate variance at these locations. The addition of optimal samples, for specific regions, increased the accuracy up to 2 % for chemical and 1 % for physical properties. The use of a sample grid and medium-scale variogram, as previous information for the conception of additional sampling schemes, was very promising to determine the locations of these additional points for all physical and chemical soil properties, enhancing the accuracy of kriging estimates of the physical-chemical properties.

Modelagem e otimização por metodologia de superfícies de resposta: um estudo em arames de aço SAE 9254 para molas automobilísticas

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG