Programa computacional com interface gráfica para identificação estocástica de parâmetros modais de estruturas civis: aplicação em pontes e torres de linha de transmissão

O interesse no comportamento dinâmico de estruturas metálicas vem crescendo nas últimas décadas no Brasil, em decorrência de acidentes com colapso total de algumas estruturas devido às vibrações ambientes em diversas regiões do país. Na região amazônica, por exemplo, onde esse tipo de estrutura deve vencer obstáculos como florestas e rios de grande largura, casos de colapso total de estruturas metálicas também são relatados. O foco principal dessa dissertação é o estudo do comportamento modal de estruturas metálicas submetidas às vibrações ambientes cuja magnitude das forças de excitação é desconhecida. Dois estudos de caso são apresentados: no primeiro deles, o comportamento modal de uma torre de linha de transmissão de energia elétrica é investigado; e no segundo caso, tanto o comportamento modal como os níveis de desconforto de uma ponte são estudados. Os estudos realizados neste último caso visam avaliar os níveis de desconforto da ponte quando submetida às excitações ambientes como rajadas de vento e o tráfego de veículo de acordo a norma brasileira NBR 8800 (1986). Em ambos os estudos de caso foram realizadas análises experimentais e computacionais. Na etapa experimental, ambas as estruturas foram monitoradas com emprego de um conjunto de acelerômetros de baixa freqüência e também de um sistema de aquisição apropriados para ensaios de vibração de estruturas civis. Como é muito difícil medir a magnitude das forças de excitação ambientes, foram utilizados os métodos de identificação estocásticos SSI-DATA e SSI-COV para extração de parâmetros modais de estruturas civis a partir somente dos dados de resposta coletados nos ensaios de vibração. Entre as atividades desenvolvidas nessa etapa, destaca-se a criação de um programa computacional com recursos do Graphical User Interface (GUI) da plataforma Matlab®, destinado à identificação modal de estruturas civis com o emprego dos referidos métodos estocásticos. Esse programa é constituído de três módulos: o primeiro é destinado ao processamento e tratamento dos sinais coletados nos ensaios de vibração; o segundo é utilizado para adicionar as informações do posicionamento dos acelerômetros utilizados nos arquivos dos sinais de resposta; e o terceiro e último módulo é destinado à identificação a partir dos arquivos de dados de resposta processados nos dois primeiros módulos. Na etapa das análises teóricas, foram criados modelos numéricos utilizando o método dos elementos finitos para simular o comportamento dinâmico das estruturas analisadas. Comparando os resultados obtidos em ambas as etapas de análise, verifica-se que resultados experimentais e teóricos apresentaram parâmetros bastante próximos entre si nos primeiros modos de vibração. Os resultados experimentais mostraram que ambos os métodos estocásticos foram muito eficientes na identificação das estruturas ensaiadas.

Interface gráfica para pré e pós-processamentos de dados elétricos e eletromagnéticos em Geofísica

O presente trabalho consiste no desenvolvimento de uma interface gráfica para pré e pós-processamentos de dados elétricos e eletromagnéticos em geofísica utilizando-a na transformação da EGSLIB – Electrical Geophysics Software Library, a qual é constituída por um acervo de programas FORTRAN para DOS, em um software integrado e que possua uma eficiente interface gráfica com o usuário. O resultado deste esforço foi a surgimento de um produto que foi denominado EGS 2000 – Electrical Geophysics Suite - 2000 version. Construído em ambiente DELPHI da Borland, através de um processo de desenvolvimento que, além de orientado a objetos, foi centrado em uma arquitetura que permitiu um alto grau de aproveitamento de programas FORTRAN já desenvolvidos e testados. Tal produto, constitui-se em uma poderosa ferramenta de auxílio à modelagem e interpretação de dados geofísicos totalmente executável no sistema operacional MS-Windows. Com isso, alcançou-se uma forma economicamente viável para dar uma destinação prática aos resultados teóricos obtidos nas universidades e institutos de pesquisa. Os exemplos apresentados, mostram-nos que, auxiliadas por computador, modelagens e interpretações de dados geofísicos alcançam um nível de produtividade e versatilidade jamais obtidos pelas ferramentas de outrora, uma vez que diversos modelos podem ser armazenados e recuperados e seus resultados comparados com dados observados sistematicamente colecionados, conferindo ao processo um alto grau de confiabilidade e rapidez.

Projeto e concepção de um quadcopter utilizando o controle PID

The present work refers to the design, conception and development of a quadcopter based on PID controllers, a widespread microcontroller on the market was being implemented, the Arduino. Also made use of LabVIEW programming tool from National Instruments company for the quadcopter control and telemetry. For the control, LabVIEW software acquired the joystick commands, making the necessary adjustments to the perfect interpretation by microcontroller on the quadcopter and adjusts the parameters of PID controllers. For telemetry, data relating to quadcopter behavior are received, interpreted and presented in an intuitive user interface. In the first part of this graduate work presents the theoretical background on the subject, with a brief history about the quadcopters, followed by the main projects in the academic and commercial matters. Also are presented the theories of communications used in the design and PID control. Then an overview of the dynamic and mathematical model is demonstrated. Having done this, the physical and computer components required to complete the project are showed and the results are achieved consequently. Finally, a conclusion is made taking into account the results obtained. In this work will be presented the PID control of quadcopter translational movements only to roll and pitch movements

A method using artificial neural networks to morphologically assess mouse blastocyst quality

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

Aplicación en tiempo real para el control de señales en empotrados

[ES] Este software pretende dar soporte a la monitorización y control de señales provenientes de distintos dispositivos electrónicos a través de un sistema empotrado con un sistema operativo en tiempo real que proporcione las herramientas necesarias para cumplir con los requisitos de tiempo que se plantean. Para ello la aplicación se divide en varios procesos encargados de la lectura y configuración de las distintas señales, control de eventos anómalos (interrupciones, fallos del sistema, etc),  almacenamiento en una base de datos de la información generada y una interfaz de usuario vía web que permita la monitorización del sistema en su conjunto.

Gestor web de recursos geoespaciales con tecnología Openlayers

[ES] El objetivo de este Trabajo Final de Grado (TFG) es la creación de un prototipo de aplicación web para la gestión de recursos geoespaciales. Esta propuesta surgió a partir de la necesidad de disponer de una herramienta que no tuviera que ser instalada en un dispositivo, sino servida por un servidor web, permitiendo su acceso desde cualquier parte y dispositivo. El resultado fue el Gestor Web de Recursos Geoespaciales con Tecnología OpenLayers, una aplicación que combina diversas herramientas (OpenLayers, GeoServer, PostgreSQL, jQuery…) – todas ellas basadas en Software Libre – para cumplir funcionalidades como la creación de primitivas vectoriales sobre un mapa, gestión y visualización de la información asociada, edición de estilos, modificación de coordenadas, etc. siendo todas éstas funcionalidades características de un Sistema de Información Geográfica (SIG) y ofreciendo una interfaz de uso cómoda y eficaz, que abstraiga al usuario de detalles internos y complejos. El material desarrollado dispone del potencial necesario para convertirse en una solución a las necesidades de gestión de información geoespacial de la ULPGC, especialmente en el campus de Tafira, sobre el que se ha ejemplificado su uso. Además, a diferencia de las herramientas ofertadas por empresas como Google o Microsoft, esta aplicación está por completo bajo una licencia GNU GPL v3, lo que permite que se pueda indagar dentro de su código, mejorarlo y añadir funcionalidades a cualquier persona interesada.

MWRegEx : monitor web de expresiones regulares

[ES] El Trabajo de Fin de Grado, Monitor Web de Expresiones Regulares (MWRegEx), es una herramienta basada en tecnologías web, desarrollada usando el entorno Visual Studio. El objetivo principal de la aplicación es dar apoyo a la docencia de expresiones regulares, en el marco de la enseñanza del manejo de ristras de caracteres en las asignaturas de programación del Grado en Ingeniería Informática.  La aplicación permite obtener el dibujo de un autómata de una expresión regular, facilitando su comprensión; además, permite aplicar la expresión a diferentes ristras de caracteres, mostrando las coincidencias encontradas, y ofrece una versión de la expresión adaptada a su uso en literales string de lenguajes como Java y otros. La herramienta se ha implementado en dos partes: un servicio web, escrito en C#, donde se realizan todos los análisis de las expresiones regulares y las ristras a contrastar; y un cliente web, implementado usando tecnología asp.net, con JavaScript y JQuery, que gestiona la interfaz de usuario y muestra los resultados. Esta separación permite que el servicio web pueda ser reutilizado con otras aplicaciones cliente. El autómata que representa una expresión regular esta dibujado usando la librería Raphaël JavaScript que permite manejar los elementos SVG. Cada elemento de la expresión regular tiene un dibujo diferente y único para así diferenciarlo. Toda la interfaz gráfica de usuario está internacionalizada de manera tal que pueda adaptarse a diferentes idiomas y regiones sin la necesidad de realizar cambios de ingeniería ni en el código. Tanto el servicio web como la parte cliente están estructurados para que se puedan agregar nuevas modificaciones sin que esto genere una onda expansiva a lo largo de las diversas clases existentes.

Tool for biomedical signals processing

[ES]Educational tool for training biomedical engineers in the biomedical signals processing field has been developed. It is software for simulation and study of the results obtained in biomedical signals when different signals processing techniques are applied. The tool has been implemented on a graphical user interface to facilitate the use.

Development and optimization of graphic user interfaces (GUIs) for infrared spectrometers at the Telescopio Nazionale Galileo

This Phd thesis was entirely developed at the Telescopio Nazionale Galileo (TNG, Roque de los Muchachos, La Palma Canary Islands) with the aim of designing, developing and implementing a new Graphical User Interface (GUI) for the Near Infrared Camera Spectrometer (NICS) installed on the Nasmyth A of the telescope. The idea of a new GUI for NICS has risen for optimizing the astronomers work through a set of powerful tools not present in the existing GUI, such as the possibility to move automatically, an object on the slit or do a very preliminary images analysis and spectra extraction. The new GUI also provides a wide and versatile image display, an automatic procedure to find out the astronomical objects and a facility for the automatic image crosstalk correction. In order to test the overall correct functioning of the new GUI for NICS, and providing some information on the atmospheric extinction at the TNG site, two telluric standard stars have been spectroscopically observed within some engineering time, namely Hip031303 and Hip031567. The used NICS set-up is as follows: Large Field (0.25'' /pixel) mode, 0.5'' slit and spectral dispersion through the AMICI prism (R~100), and the higher resolution (R~1000) JH and HK grisms.

Enabling a direct path from end-user specifications to executable protocols in a biology laboratory environment

Biomedical analyses are becoming increasingly complex, with respect to both the type of the data to be produced and the procedures to be executed. This trend is expected to continue in the future. The development of information and protocol management systems that can sustain this challenge is therefore becoming an essential enabling factor for all actors in the field. The use of custom-built solutions that require the biology domain expert to acquire or procure software engineering expertise in the development of the laboratory infrastructure is not fully satisfactory because it incurs undesirable mutual knowledge dependencies between the two camps. We propose instead an infrastructure concept that enables the domain experts to express laboratory protocols using proper domain knowledge, free from the incidence and mediation of the software implementation artefacts. In the system that we propose this is made possible by basing the modelling language on an authoritative domain specific ontology and then using modern model-driven architecture technology to transform the user models in software artefacts ready for execution in a multi-agent based execution platform specialized for biomedical laboratories.

Requirements definition and testing of the new version of multi-mission generic monitoring system (GEMS) v 4.4 for operations at Eumetsat

EUMETSAT (www.eumetsat.int) e’ l’agenzia europea per operazioni su satelliti per monitorare clima, meteo e ambiente terrestre. Dal centro operativo situato a Darmstadt (Germania), si controllano satelliti meteorologici su orbite geostazionarie e polari che raccolgono dati per l’osservazione dell’atmosfera, degli oceani e della superficie terrestre per un servizio continuo di 24/7. Un sistema di monitoraggio centralizzato per programmi diversi all’interno dell’ambiente operazionale di EUMETSAT, e’ dato da GEMS (Generic Event Monitoring System). Il software garantisce il controllo di diverse piattaforme, cross-monitoring di diverse sezioni operative, ed ha le caratteristiche per potere essere esteso a future missioni. L’attuale versione della GEMS MMI (Multi Media Interface), v. 3.6, utilizza standard Java Server Pages (JSP) e fa uso pesante di codici Java; utilizza inoltre files ASCII per filtri e display dei dati. Conseguenza diretta e’ ad esempio, il fatto che le informazioni non sono automaticamente aggiornate, ma hanno bisogno di ricaricare la pagina. Ulteriori inputs per una nuova versione della GEMS MMI vengono da diversi comportamenti anomali riportati durante l’uso quotidiano del software. La tesi si concentra sulla definizione di nuovi requisiti per una nuova versione della GEMS MMI (v. 4.4) da parte della divisione ingegneristica e di manutenzione di operazioni di EUMETSAT. Per le attivita’ di supporto, i test sono stati condotti presso Solenix. Il nuovo software permettera’ una migliore applicazione web, con tempi di risposta piu’ rapidi, aggiornamento delle informazioni automatico, utilizzo totale del database di GEMS e le capacita’ di filtri, insieme ad applicazioni per telefoni cellulari per il supporto delle attivita’ di reperibilita’. La nuova versione di GEMS avra’ una nuova Graphical User Interface (GUI) che utilizza tecnologie moderne. Per un ambiente di operazioni come e’ quello di EUMETSAT, dove l’affidabilita’ delle tecnologie e la longevita’ dell’approccio scelto sono di vitale importanza, non tutti gli attuali strumenti a disposizione sono adatti e hanno bisogno di essere migliorati. Allo stesso tempo, un’ interfaccia moderna, in termini di visual design, interattivita’ e funzionalita’, e’ importante per la nuova GEMS MMI.

Hip2Norm: an object-oriented cross-platform program for 3D analysis of hip joint morphology using 2D pelvic radiographs

We developed an object-oriented cross-platform program to perform three-dimensional (3D) analysis of hip joint morphology using two-dimensional (2D) anteroposterior (AP) pelvic radiographs. Landmarks extracted from 2D AP pelvic radiographs and optionally an additional lateral pelvic X-ray were combined with a cone beam projection model to reconstruct 3D hip joints. Since individual pelvic orientation can vary considerably, a method for standardizing pelvic orientation was implemented to determine the absolute tilt/rotation. The evaluation of anatomically morphologic differences was achieved by reconstructing the projected acetabular rim and the measured hip parameters as if obtained in a standardized neutral orientation. The program had been successfully used to interactively objectify acetabular version in hips with femoro-acetabular impingement or developmental dysplasia. Hip(2)Norm is written in object-oriented programming language C++ using cross-platform software Qt (TrollTech, Oslo, Norway) for graphical user interface (GUI) and is transportable to any platform.

Enabling the evolution of J2EE applications through reverse engineering and quality assurance

Enterprise Applications are complex software systems that manipulate much persistent data and interact with the user through a vast and complex user interface. In particular applications written for the Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE) are composed using various technologies such as Enterprise Java Beans (EJB) or Java Server Pages (JSP) that in turn rely on languages other than Java, such as XML or SQL. In this heterogeneous context applying existing reverse engineering and quality assurance techniques developed for object-oriented systems is not enough. Because those techniques have been created to measure quality or provide information about one aspect of J2EE applications, they cannot properly measure the quality of the entire system. We intend to devise techniques and metrics to measure quality in J2EE applications considering all their aspects and to aid their evolution. Using software visualization we also intend to inspect to structure of J2EE applications and all other aspects that can be investigate through this technique. In order to do that we also need to create a unified meta-model including all elements composing a J2EE application.

tkCybernetics

tkCybernetics is a simulation software that can be used to create and evaluate simple cybernetic circuits as a combination of lowpass and highpass filters and several nonlinear elements. tkCybernetics has been developed for and successfully applied to introductory courses on biological cybernetics at Bielefeld University. Therefore, it is recommended for students who start learning about cybernetics. Students can quickly grasp the concepts used in the graphical user interface and are able to create their own circuits after a short introduction to the program. Its usefulness for advanced students and researchers is limited to quickly testing circuits. This article provides detailed tutorial information on how to install and work with tkCybernetics for self-learning and for higher education.

Teaching Cognitive Modeling Using PDP++

PDP++ is a freely available, open source software package designed to support the development, simulation, and analysis of research-grade connectionist models of cognitive processes. It supports most popular parallel distributed processing paradigms and artificial neural network architectures, and it also provides an implementation of the LEABRA computational cognitive neuroscience framework. Models are typically constructed and examined using the PDP++ graphical user interface, but the system may also be extended through the incorporation of user-written C++ code. This article briefly reviews the features of PDP++, focusing on its utility for teaching cognitive modeling concepts and skills to university undergraduate and graduate students. An informal evaluation of the software as a pedagogical tool is provided, based on the author’s classroom experiences at three research universities and several conference-hosted tutorials.