Resolução de sistemas de equações lineares através de métodos de decomposição de domínio

A paralelização de métodos de resolução de sistemas de equações lineares e não lineares é uma atividade que tem concentrado várias pesquisas nos últimos anos. Isto porque, os sistemas de equações estão presentes em diversos problemas da computação cientí ca, especialmente naqueles que empregam equações diferenciais parciais (EDPs) que modelam fenômenos físicos, e que precisam ser discretizadas para serem tratadas computacionalmente. O processo de discretização resulta em sistemas de equações que necessitam ser resolvidos a cada passo de tempo. Em geral, esses sistemas têm como características a esparsidade e um grande número de incógnitas. Devido ao porte desses sistemas é necessária uma grande quantidade de memória e velocidade de processamento, sendo adequado o uso de computação de alto desempenho na obtenção da solução dos mesmos. Dentro desse contexto, é feito neste trabalho um estudo sobre o uso de métodos de decomposição de domínio na resolução de sistemas de equações em paralelo. Esses métodos baseiam-se no particionamento do domínio computacional em subdomínios, de modo que a solução global do problema é obtida pela combinação apropriada das soluções de cada subdomínio. Uma vez que diferentes subdomínios podem ser tratados independentemente, tais métodos são atrativos para ambientes paralelos. Mais especi camente, foram implementados e analisados neste trabalho, três diferentes métodos de decomposição de domínio. Dois desses com sobreposição entre os subdomínios, e um sem sobreposição. Dentre os métodos com sobreposição foram estudados os métodos aditivo de Schwarz e multiplicativo de Schwarz. Já dentre os métodos sem sobreposição optou-se pelo método do complemento de Schur. Todas as implementações foram desenvolvidas para serem executadas em clusters de PCs multiprocessados e estão incorporadas ao modelo HIDRA, que é um modelo computacional paralelo multifísica desenvolvido no Grupo de Matemática da Computação e Processamento de Alto Desempenho (GMCPAD) para a simulação do escoamento e do transporte de substâncias em corpos de águas.

Produtividade do trabalho e convergência entre estados brasileiros: exercícios de decomposição setorial

Este artigo usa técnicas de decomposição shift-share para analisar a evolução da produtividade do trabalho brasileira no período entre 1985 e 2005. De forma inédita, estas técnicas são também usadas para estudar o processo de convergência entre as economias estaduais, tal como sugerido em Wong (2006). Com relação aos resultados, o período 1985-1995 é caracterizado por queda generalizada e acentuada da produtividade, com fraca convergência das produtividades estaduais e papel importante do componente ligado às mudanças estruturais das economias. No período 1995-2005 a produtividade brasileira apresentou fraca recuperação, mas trata-se basicamente de um fenômeno da economia paulista, em particular de sua indústria. Em boa parte dos demais estados, especialmente os da região centro-oeste, a produtividade apresentou recuperação expressiva. Não por acaso a velocidade de convergência se celerou, com papel predominante do componente associado ao crescimento dentro dos setores. Ademais, a convergência da produtividade foi ditada principalmente pela indústria de transformação e por setores ligados aos serviços, replicando no Brasil a evidência encontrada para países europeus.

Produção, acúmulo e decomposição da serrapilhadeira e repartição da precipitação pluviométrica por espécies da caatinga

This study aimed to establish patterns of dynamics of litter and redistribution of rainfall of Caatinga vegetation. Sampling was done monthly for twenty three months in four areas: degraded, successional primary stage, secondary stage and late stage. We installed 72 collectors of 1.0 mx 1.0 m, with nylon fabric background in three areas. Litter deposited was fractionated into leaves, twigs, reproductive structures and miscellaneous, dried and weighed. To assess the stock of accumulated litter we used metal frame with dimensions of 0.5 mx 0.5 m, thrown randomly and collected monthly, taken to the laboratory for oven drying and weighed. To evaluate the decomposition, 40g of litter were placed in nylon bags (litterbags) mesh 1 mm ², dimensions 20.0 x 20.0 cm, being distributed on the soil surface and removed monthly, cleaned, dried and weighed. To evaluate the contribution of rainfall we used interceptometers installed 1.0 m above the ground surface, distributed under the canopy of six species of the caatinga, which evaluated the stemflow through collecting system installed around the stems of these species. The deposition of litter in the primary stage was 2.631,26 kg ha-1; 3.144,89 kg ha-1 in the secondary stage; 3.144,89 kg ha-1 in the late stage. The fraction of leaves was the largest contributor to the formation of litter in three stages. The degraded area showed greater accumulation of litter and decomposition has been sluggish during the dry period. We conclude that occurred greater litterfall in later stages. The late successional stage showed faster decomposition of litter, the evidence that is a better use of litter in nutrient cycling processes and incorporation of organic matter to the soil. The time required to decompose 50 % of the litter in the later stages of succession was lower indicating greater speed of release and reuse of nutrients by the vegetation. The specie jurema preta with less leaf area and consists of leaflets, showed greater internal precipitation in rain events of greater magnitude. The stemflow was not influenced by DAP and basal area. The water lost by trapping represented the largest proportion of total rainfall in all species studied

Decomposição de culturas de cobertura no sistema plantio direto, manejadas mecânica e quimicamente

O sistema plantio direto preconiza o uso de culturas de cobertura para produção de massa seca sobre o solo. O presente trabalho teve por objetivo estudar a produção e a taxa de decomposição de duas coberturas vegetais - crotalária juncea (Crotalária juncea L.) e mucuna-cinza (Stilozobium niveum L) - em três sistemas de manejo (rolo-faca, triturador de palhas e herbicida), e a capacidade de campo efetiva dos manejos. O experimento foi realizado na área do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola (LAMMA), do Departamento de Engenharia Rural, UNESP, Jaboticabal - SP, com delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 3x2, originando seis tratamentos, com quatro repetições. Foram analisadas as produções de massa seca das culturas de cobertura antes e após o manejo, a velocidade de deslocamento e a capacidade de campo efetiva para cada conjunto (trator-equipamento). As análises dos valores obtidos permitiram verificar que o fator manejo não interfere na decomposição da massa seca das coberturas vegetais e que as duas culturas de cobertura apresentaram massas semelhantes aos 30; 70 e 125 dias após a semeadura, diferindo aos 97 dias, época na qual a crotalária apresentou maior quantidade de massa seca. Aos 30; 51 e 71 dias após o manejo, as massas secas das culturas foram semelhantes. O manejo com herbicida apresentou maior capacidade de campo efetiva.

Taxas de decomposição e de liberação de macronutrientes da palhada de aveia preta em plantio direto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da cinética de decomposição da fase martensítica na liga Cu-10%Al com adições de Ag

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos de perfurações artificiais no processo de decomposição em Sus Scrofa (L.) e confecção de uma check-list da entomofauna de Diptera visitante, durante inverno e verão, na região sudeste

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estimação de velocidade de composições usando processamento de vídeo

Esta dissertação tem como objetivo estudar um método para estimar a velocidade de veículos ferroviários usando processamento de vídeo. O sistema proposto consiste na utilização de câmeras ao longo das vias férreas que permitam não só o monitoramento do tráfego ferroviário, mas cujo vídeo captado possa ser utilizado para a obtenção de estimativas para a velocidade instantânea dos trens que por ela trafegam. Tal sistema seria utilizado independentemente dos sistemas de controle já utilizados pela operadora do sistema ferroviário, permitindo que os controladores possam ter uma segunda análise no caso de falha da primeira, assim como um modelo que permita avaliar a velocidade instantânea do veículo ferroviário ao longo do percurso. Os algoritmos de rastreamento empregados para esse fim abordaram diferentes métodos. Confrontaram-se os resultados obtidos com os algoritmos propostos com os dados empíricos de forma a determinar aquele com melhor resposta dada as características do sistema. O algoritmo que apresentou os melhores resultados emprega um único bloco de referência para todos os quadros comparados. A métrica de similaridade responsável por determinar quais blocos são mais ou menos similares dentro do universo de busca estipulado é a soma de diferenças absolutas (SAD, Sum of Absolute Differences). O tempo de processamento requerido por cada um dos métodos de rastreamento estudados também foi considerado nas avaliações de resultados apresentadas. Uma comparação realizada entre as velocidades coletadas e aquelas informadas pelo sistema de controle mostraram que os resultados obtidos com o sistema atual, utilizando a sinalização apenas por circuito de via apresenta resultados pouco confiáveis com erros bastante significativos. Os resultados obtidos com o sistema proposto apresentaram erros menores quando comparados àqueles obtidos pelo sistema vigente, apresentando-se assim como uma solução viável e de baixo custo quando comparada às técnicas atualmente empregadas para a medida de velocidade de trens.

Intensidade acústica útil: um novo método para identificação de regiões radiantes em superfícies com geometrias arbitrárias

Neste trabalho é descrita a teoria necessária para a obtenção da grandeza denominada intensidade supersônica, a qual tem por objetivo identificar as regiões de uma fonte de ruído que efetivamente contribuem para a potência sonora, filtrando, consequentemente, a parcela referente às ondas sonoras recirculantes e evanescentes. É apresentada a abordagem de Fourier para a obtenção da intensidade supersônica em fontes com geometrias separáveis e a formulação numérica existente para a obtenção de um equivalente à intensidade supersônica em fontes sonoras com geometrias arbitrárias. Este trabalho apresenta como principal contribuição original, uma técnica para o cálculo de um equivalente à intensidade supersônica, denominado aqui de intensidade acústica útil, capaz de identificar as regiões de uma superfície vibrante de geometria arbitrária que efetivamente contribuem para a potência sonora que será radiada. Ao contrário da formulação numérica existente, o modelo proposto é mais direto, totalmente formulado na superfície vibrante, onde a potência sonora é obtida através de um operador (uma matriz) que relaciona a potência sonora radiada com a distribuição de velocidade normal à superfície vibrante, obtida com o uso do método de elementos finitos. Tal operador, chamado aqui de operador de potência, é Hermitiano, fato crucial para a obtenção da intensidade acússtica útil, após a aplicação da decomposição em autovalores e autovetores no operador de potência, e do critério de truncamento proposto. Exemplos de aplicações da intensidade acústica útil em superfícies vibrantes com a geometria de uma placa, de um cilindro com tampas e de um silenciador automotivo são apresentados, e os resultados são comparados com os obtidos via intensidade supersônica (placa) e via técnica numérica existente (cilindro), evidenciando que a intensidade acústica útil traz, como benefício adicional, uma redução em relação ao tempo computacional quando comparada com a técnica numérica existente.

Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces

Métodos estocásticos oferecem uma poderosa ferramenta para a execução da compressão de dados e decomposições de matrizes. O método estocástico para decomposição de matrizes estudado utiliza amostragem aleatória para identificar um subespaço que captura a imagem de uma matriz de forma aproximada, preservando uma parte de sua informação essencial. Estas aproximações compactam a informação possibilitando a resolução de problemas práticos de maneira eficiente. Nesta dissertação é calculada uma decomposição em valores singulares (SVD) utilizando técnicas estocásticas. Esta SVD aleatória é empregada na tarefa de reconhecimento de faces. O reconhecimento de faces funciona de forma a projetar imagens de faces sobre um espaço de características que melhor descreve a variação de imagens de faces conhecidas. Estas características significantes são conhecidas como autofaces, pois são os autovetores de uma matriz associada a um conjunto de faces. Essa projeção caracteriza aproximadamente a face de um indivíduo por uma soma ponderada das autofaces características. Assim, a tarefa de reconhecimento de uma nova face consiste em comparar os pesos de sua projeção com os pesos da projeção de indivíduos conhecidos. A análise de componentes principais (PCA) é um método muito utilizado para determinar as autofaces características, este fornece as autofaces que representam maior variabilidade de informação de um conjunto de faces. Nesta dissertação verificamos a qualidade das autofaces obtidas pela SVD aleatória (que são os vetores singulares à esquerda de uma matriz contendo as imagens) por comparação de similaridade com as autofaces obtidas pela PCA. Para tanto, foram utilizados dois bancos de imagens, com tamanhos diferentes, e aplicadas diversas amostragens aleatórias sobre a matriz contendo as imagens.

Decomposição do Spread Bancário no Brasil:uma análise do período recente (2000-2008)

Esta dissertação avalia a evolução e estrutura do spread bancário ex-post no Brasil, no período 2000-2008, usando o método de decomposição contábil. Esta avaliação é feita em três partes. Na primeira estuda-se o setor bancário como um todo utilizando uma amostra de 30 bancos representando 89,8% do total de ativos do Consolidado bancário I (bancos comerciais e bancos múltiplos que tenham uma carteira comercial) no ano 2008. Na segunda a análise é realizada levando em conta as especificidades dos diferentes segmentos de bancos (grandes bancos varejistas, bancos varejistas públicos e bancos especializados em crédito), definidos considerando características como tamanho, tipo de negócio e clientela, característica do funding, etc., e ainda o controle de capital (público, privado nacional e estrangeiro). Por fim, numa terceira parte, considera-se, sobretudo o nicho do mercado de crédito que o banco atua. Esta segmentação do setor bancário permite avaliar a evolução do spread e sua decomposição, assim como comparar os diferentes segmentos do mercado de crédito no Brasil. A principal conclusão da dissertação é que a diferenciação da amostra de bancos por segmento ou por nicho de mercado tem implicações importantes para análise do nível e decomposição do spread bancário.

Velocidade da onda de pulso em adultos jovens acompanhados por 18 anos: impacto de variáveis pressóricas, antropométricas, metabólicas, inflamatórias e de função endotelial. Estudo do Rio de Janeiro.

Dados sobre a avaliação não invasiva da rigidez vascular e suas relações com variáveis de risco cardiovascular são escassos em jovens. Objetiva avaliar a relação entre a velocidade de onda de pulso (VOP) e a pressão arterial (PA), variáveis antropométricas, metabólicas, inflamatórias e de disfunção endotelial em indivíduos adultos jovens. Foram estudados 96 indivíduos (51 homens) do Estudo do Rio de Janeiro, em duas avaliações, A1 e A2, com intervalo de 17,691,58 anos (16 a 21 anos). Em A1 foram avaliados em suas escolas (10-15 anos - média 12,421,47 anos) e em A2 foram novamente avaliados em nível ambulatorial (26-35 anos - média 30,091,92 anos). Em A1 foram obtidos pressão arterial (PA) e índice de massa corporal (IMC). Em A2 foram obtidos a velocidade da onda de pulso (VOP)-método Complior, PA, IMC, circunferência abdominal (CA), glicose, perfil lipídico, leptina, insulina, adiponectina, o índice de resistência à insulina HOMA-IR, proteína C-Reativa ultrassensível (PCRus) e as moléculas de adesão E-selectina, Vascular Cell Adhesion Molecule-1(VCAM-1) e Intercellular Adhesion Molecule-1 (ICAM-1). Foram obtidos, ainda, a variação da PA e do IMC entre as 2 avaliações. Em A2 os indivíduos foram estratificados segundo o tercil da VOP para cada sexo. Como resultados temos: 1) Os grupos foram constituídos da seguinte forma: Tercil 1:homens com VOP < 8,69 m/s e mulheres com VOP < 7,66 m/s; Tercil 2: homens com VOP ≥ 8,69 m/s e < 9,65m/s e mulheres com VOP ≥ 7,66 m/s e < 8,31m/s;Tercil 3:homens com VOP ≥ 9,65 m/s e mulheres com VOP ≥ 8,31 m/s. 2) O grupo com maior tercil de VOP mostrou maiores médias de PA sistólica (PAS) (p=0,005), PA diastólica (PAD) (p=0,007), PA média (PAM) (p=0,004), variação da PAD (p=0,032), variação da PAM (p=0,003), IMC (p=0,046), variação do IMC (p=0,020), insulina (p=0,019), HOMA-IR (p=0,021), E-selectina (p=0,032) e menores médias de adiponectina (p=0,016), além de maiores prevalências de diabetes mellitus/intolerância à glicose (p=0,022) e hiperinsulinemia (p=0,038); 3) Houve correlação significativa e positiva da VOP com PAS (p<0,001), PAD (p<0,001), PP (p=0,048) e PAM (p<0,001) de A2, com a variação da pressão arterial (PAS, PAD e PAM) (p<0,001) entre as duas avaliações, com o IMC de A2 (p=0,005) e com a variação do IMC (p<0,001) entre as duas avaliações, com CA (p=0,001), LDLcolesterol (p=0,049) e E-selectina (p<0,001) e correlação negativa com HDLcolesterol (p<0,001) e adiponectina (p<0,001); 4)Em modelo de regressão múltipla, após ajuste do HDL-colesterol, LDLcolesterol e adiponectina para sexo, idade, IMC e PAM, apenas o sexo masculino e a PAM mantiveram correlação significativa com a VOP. A VOP em adultos jovens mostrou relação significativa com variáveis de risco cardiovascular, destacando-se o sexo masculino e a PAM como importantes variáveis no seu determinismo. Os achados sugerem que a medida da VOP pode ser útil para a identificação do acometimento vascular nessa faixa etária.

Medição experimental e previsão de velocidade do som de componentes de biocombustíveis

A velocidade do som é uma propriedade que vem sendo cada vez mais utilizada em diferentes áreas tecnológicas. Além disso, a velocidade do som é uma propriedade termodinâmica que está associada a outras propriedades do meio como a compressibilidade isentrópica e isotérmica, entre outras. Neste contexto, muitos estudos foram realizados a fim de obter modelos precisos que possam representar fielmente a velocidade do som, sendo observados desvios absolutos médios entre 0,13 e 24,8%. Neste trabalho, um banco de dados de velocidade do som e massa específica à pressão atmosférica de n-alcanos, alcanos ramificados, n-alcenos, aromáticos, alcoóis, éteres e ésteres, foram compilados da literatura aberta. Utilizando estes dados e baseando-se no modelo de Wada por contribuição de grupo recentemente proposto, foi desenvolvido um novo modelo por contribuição atômica para predizer a velocidade do som de todas as famílias dos compostos investigados neste trabalho. É mostrado que o modelo proposto é capaz de prever a velocidade do som para os compostos destas famílias com desvios próximos da incerteza experimental calculada a partir de diferentes dados da literatura. Este trabalho também discute o efeito da ramificação das cadeias na constante Wada, ressaltando a importância de novas medições para este tipo de compostos. Além disso, observou-se que a literatura necessita de mais dados experimentais de velocidade do som, à pressão atmosférica e diferentes temperaturas para substâncias puras presentes em biodiesel e bio-óleo de pirólise rápida. Neste contexto, o presente trabalho fornece novos dados experimentais de velocidade do som e massa específica de cinco ésteres metílicos de ácidos graxos, também conhecidos como FAMEs, (caprilato de metila, caprato de metila, palmitato de metila, estearato de metila e linoleato de metila), e sete componentes puros presentes em bio-óleo de pirólise à pressão atmosférica, de vários fenóis (fenol, o-, m- e p-cresol), dois éteres fenólicos (2-metoxifenol e eugenol) e um éster fenólico (salicilato de metila), a temperaturas de (288,15-343,15) K. O modelo preditivo de Wada atômico foi utilizado para calcular a velocidade do som dos FAMEs estudados neste trabalho, e os desvios foram comparados com o modelo de Wada por contribuição de grupo. O modelo atômico de Wada foi utilizado para prever a velocidade do som dos componentes puros presentes no bio-óleo de pirólise rápida experimentalmente estudados nesta dissertação. Além disso, os dados de massa específica e velocidade de som foram correlacionados com o modelo de Prigogine-Flory-Patterson (PFP). As propriedades foram bem representadas pelo modelo PFP, no entanto, para a velocidade do som o modelo apresenta desvios sistemáticos na dependência com a temperatura. O desempenho do modelo preditivo de Wada atômico foi considerado satisfatório, devido os desvios observados serem compatíveis ou até menores do que os desvios típicos obtidos na literatura com outros modelos correlativos para o cálculo da velocidade do som de outras substâncias

Distância, velocidade, proximidade e redes: fabricando conceitos em educação a distância

Apresentamos neste trabalho uma investigação acerca de algumas das condições que compõem as aplicações da chamada Educação a Distância no Brasil. Interessa-nos, em particular, descobrir as potencialidades desta modalidade de ensino-aprendizagem que se dão através do uso de computadores atrelados à Internet. Porém, optamos por adotar uma perspectiva imanente de investigação, que engloba uma multiplicidade de questões que atravessam a Educação como um todo e não somente o seu modo de operação à distância. Para tanto, nós realizamos uma espécie de cartografia mezzo-histórica do ensinar-aprender à distância no nosso país com o intuito de mostrar como é longa a distância entre as primeiras experiências em Educação a Distância e o cenário atual propício a estas práticas. Discutimos a apropriação de técnicas, tecnologias e usos que ocorrem em meio a linhas políticas, econômicas, pedagógicas e, sobretudo, éticas, constituindo algumas das condições cruciais à invenção e captura deste modo de fazer educacional. Analisamos alguns dos possíveis impactos na Educação a Distância vigente em nosso país que são efeito do ressentimento oriundo do contínuo e inacabável processo de Globalização, que afeta diferentes segmentos da nossa sociedade, não deixando de forma alguma ilesos os processos de ensino-aprendizagem contemporâneos. Frente a esta conjectura, nós avançamos na tentativa de verificar até que ponto é possível extrair potências da suposta fragilidade imposta pela política neoliberal nos dias de hoje, amparados pelas pistas deixadas pelo trabalho de Deleuze e de Foucault no movimento que vai das Sociedades Disciplinares às de Controle misturadas às alternativas apontadas pelo que se convém denominar Capitalismo Cognitivo. As condições de experiência e de produção de sentido(s) possíveis em processos de Educação a Distância são problematizadas através da fabricação dos conceitos de distância, proximidade e velocidade, por um percurso que nos posiciona entre as duas margens mais comuns na discussão sobre esta referida modalidade de ensino-aprendizagem, que são compostas de um lado por entusiastas e de outro pelos algozes críticos. Apresentamos ainda neste estudo algumas noções de rede, considerando as suas possíveis conceituações, seja como parafernália técnica que viabiliza conexões informáticas, permitindo a comunicação na Internet, seja como modo de mobilização de coletivos que buscam a multiplicação de sentidos em suas práticas. Apostamos na capacidade inerente às redes de aumentar consideravelmente a potência de ação dos coletivos envolvidos com práticas de ensino-aprendizagem à distância, através da implementação de estratégias e táticas micropolíticas, conforme inspiração na análise acerca do processo de invenção do cotidiano registrado na obra de Michel de Certeau.

Estudo teórico e experimental da velocidade do som em sistemas contendo hidrocarbonetos

A descoberta de reservatórios de petróleo na camada do pré-sal abriu novas perspectivas para a economia brasileira. A grandes profundidades, com elevado teor de CO2 e submetidos a altas pressões e temperaturas, a exploração de petróleo das camadas de pré-sal constitui um considerável desafio tecnológico. Neste contexto, o conhecimento dos coeficientes de compressibilidade são fundamentais para o estudo do comportamento termodinâmico e escoamento dos fluidos destes campos de produção. Com este objetivo, foram determinadas experimentalmente nesta dissertação a massa específica e a velocidade do som de sistemas envolvendo quatro hidrocarbonetos puros: n-decano, n-hexadecano, decalina e tetralina, assim como para sistemas multicompostos envolvendo estes hidrocarbonetos e para uma amostra de condensado de petróleo. Os resultados obtidos permitiram o cálculo dos coeficientes de compressibilidade isentrópica, isotérmica e isentálpica. É apresentada uma avaliação sobre a capacidade de se correlacionar dados experimentais de velocidade do som aos dados calculados pelas equações de estado de Peng-Robinson e Lee-Kesler com regras de mistura: (i) Spencer e Danner e (ii) Lee-Kesler