Estudo e desenvolvimento de algoritmos criptográficos para redes de sensores sem fio, utilizando técnicas de programação genética

Cryptography is the main form to obtain security in any network. Even in networks with great energy consumption restrictions, processing and memory limitations, as the Wireless Sensors Networks (WSN), this is no different. Aiming to improve the cryptography performance, security and the lifetime of these networks, we propose a new cryptographic algorithm developed through the Genetic Programming (GP) techniques. For the development of the cryptographic algorithm’s fitness criteria, established by the genetic GP, nine new cryptographic algorithms were tested: AES, Blowfish, DES, RC6, Skipjack, Twofish, T-DES, XTEA and XXTEA. Starting from these tests, fitness functions was build taking into account the execution time, occupied memory space, maximum deviation, irregular deviation and correlation coefficient. After obtaining the genetic GP, the CRYSEED and CRYSEED2 was created, algorithms for the 8-bits devices, optimized for WSNs, i.e., with low complexity, few memory consumption and good security for sensing and instrumentation applications.

Estudo e desenvolvimento de algoritmos criptográficos para redes de sensores sem fio, utilizando técnicas de programação genética

Cryptography is the main form to obtain security in any network. Even in networks with great energy consumption restrictions, processing and memory limitations, as the Wireless Sensors Networks (WSN), this is no different. Aiming to improve the cryptography performance, security and the lifetime of these networks, we propose a new cryptographic algorithm developed through the Genetic Programming (GP) techniques. For the development of the cryptographic algorithm’s fitness criteria, established by the genetic GP, nine new cryptographic algorithms were tested: AES, Blowfish, DES, RC6, Skipjack, Twofish, T-DES, XTEA and XXTEA. Starting from these tests, fitness functions was build taking into account the execution time, occupied memory space, maximum deviation, irregular deviation and correlation coefficient. After obtaining the genetic GP, the CRYSEED and CRYSEED2 was created, algorithms for the 8-bits devices, optimized for WSNs, i.e., with low complexity, few memory consumption and good security for sensing and instrumentation applications.

Rugosidade superficial e adesão bacteriana em compósitos com nanopartículas após acabamento e polimento

Objective: To evaluate in vitro the surface roughness and bacterial adhesion of nanoparticle composites, after being subjected to different finishing and polishing systems. Materials and Methods: 66 specimens were prepared, and 30 with Filtek Z350 XT (3M ESPE, USA) and 30 with the resin IPS Empress Direct (Ivoclar Vivadent, USA), divided into 6 groups (n = 10 ). Six specimens were prepared for analysis in scanning electron microscopy (SEM) .Each kind of resin was subjected to finishing and polishing systems: Sof-Lex Pop-On discs (3M ESPE, USA) and AstropolTM system (Ivoclar Vivadent , USA), featuring the experimental group. The control group did not undergo any kind of finishing and polishing technique. The average roughness (Ra) in both groups was measured using a roughness in the setting of 0.25 mm (cut off) and surface images obtained with photomicrographs taken with a scanning electron microscope (SEM) magnified 500 times. Bacterial adherence was evaluated by determining the absorbance (OD) of the suspension of adhered cells by spectrophotometer at 570 nm. The results were submitted for analyzed with 2-way ANOVA at α=.05 and Tukey multiple comparison tests. Results: Statistically significant differences were found between the groups in terms of roughness and bacterial adhesion. Filtek Z350 XT for resin were no differences between the tested finishing and polishing systems, where the system of lowest surface roughness was the Sof-Lex Pop-On. To the resin IPS Empress Direct, the finishing and polishing system Astropol, had lower results of surface roughness. As for bacterial adhesion, the lowest optical density value for Filtek Z350 XT was for the group that used the finishing and polishing system Sof-Lex Pop-On and the resin IPS Empress Direct the group that used the Astropol system. In addition, there was a positive correlation between surface roughness and bacterial adhesion on polished surfaces (r = 0.612) Conclusions: surface roughness and bacterial adhesion are closely related. The finishing and polishing Sof-Lex Pop-On system is more suitable for nanoparticulate Filtek Z350 XT and the finishing and polishing system Astropol for resin nanohíbrida IPS Empress Direct.

Translocação bacteriana para o pulmão na icterícia obstrutiva experimental em ratos

RESUMO: Objetivo: Tem sido demonstrado que a icterícia obstrutiva provoca depressão do sistema imunológico, mudança no padrão de colonização bacteriana dos intestinos e passagem de bactérias da luz intestinal para a circulação porta e sistêmica. Estudo experimental em ratos procurou observar a possibilidade de translocação bacteriana para os pulmões após a ligadura do colédoco. Método: Foram utilizados 20 ratos Wistar pesando de 178 a 215g, separados aleatoriamente em dois grupos iguais. Nos ratos do grupo I foi feita a ligadura do colédoco e nos do grupo II apenas a manipulação do colédoco com pinça atraumática (sham operation). No sétimo dia de observação os animais foram mortos com superdose de anestésico, sangue foi colhido para dosagem de bilirrubinas e os pulmões ressecados sob condições assépticas. Metade de cada pulmão foi homogeneizada e semeada em meios de cultura ágar McConkey e ágar sangue. A outra metade serviu para exame histopatológico –coloração hematoxilina e eosina. Os dados foram analisados pelo teste t, com significância 0,05. Resultados: revelaram bilirrubina total em média 18,7±3,6 no grupo I e 0,7±0,2 no grupo II. No grupo I foram isoladas colônias de Klebsiela sp nos pulmões de 30% dos animais e E. coli em 20%, e os escores histopatológicos atingiram a média 6,2±2,08. No grupo II não foram detectadas bactérias nos pulmões e os escores do exame histopatológico atingiram 1,8±1,16. A diferença dos dados analisados mostrou-se significativa (p<0,05). Conclusões: Concluiu-se que a icterícia obstrutiva por ligadura do colédoco em ratos provocou translocação de germes Gram-negativos para os pulmões e resultou em alterações histopatológicas significativas.

Pré-condicionamento isquêmico em diferentes tempos e seu efeito na translocação bacteriana induzida por isquemia e reperfusão intestinal em ratos

Para avaliar os efeitos de diferentes tempos de pré-condicionamento isquêmico (IPC) em translocação bacteriana intestinal (BT). MÉTODOS: Trinta ratos Wistar pesando 280 ± 27g foram divididos em cinco grupos. No grupo IV (n = 6), a laparotomia foi realizada e a artéria mesentérica superior foi obstruído por um microclampe atraumática durante 30 minutos. Nos quatro grupos de pré-condicionamento (n = 6 cada) antes dos 30 minutos de isquemia-reperfusão (I / R), os ratos foram submetidos a IPC para duas, cinco, dez e 15 minutos, seguido pelo mesmo momento da reperfusão. A fim de avaliar se o tempo de pré-condicionamento influenciaram o surgimento de translocação bacteriana, as amostras de nódulos linfáticos mesentéricos, fígado e baço foram colhidas em condições estéreis, 24 horas após os procedimentos para a quantificação de unidades formadoras de colónias de bactérias por grama de tecido (CFU / g). O sangue foi recolhido para a medição de citoquinas. RESULTADOS: No grupo I / R, o total de CFU / g em gânglios linfáticos mesentéricos, baço, fígado, bem como o soro de TNF-a, IL-1A e IL-6 foram significativamente mais elevados do que nos outros grupos (p <0,05). Pré-condicionamento por 15 minutos significativamente atenuada BT e citocinas séricas quando comparado a outros períodos de pré-condicionamento (p <0,05). CONCLUSÃO: Nossos dados sugerem que o pré-condicionamento como um fator chave para reduzir a translocação bacteriana intestinal em I / R. Numa escala de dois a 15 minutos, o melhor tempo de pré-condicionamento isquémico pela atenuação da translocação bacteriana foi de 15 minutos

AMBIENTE DE PROGRAMAÇÃO SCRATCH VOLTADA PARA CRIANÇAS SOB A PERSPECTIVA DA ENGENHARIA SEMIÓTICA

Neste atual cenário mundial, em que as mudanças acontecem em uma velocidade espantosa, novos desafios, novas tecnologias e novos atores aparecem e participam ativamente dessas mudanças. Esta pesquisa apresenta exatamente um desses novos atores, as crianças, as quais interagem cada vez mais cedo com essa diversidade tecnológica. A participação das crianças nesse cenário passa a ser mais ativa quando as mesmas começam a aprender linguagem de programação através de ambientes computacionais. Esses ambientes são avaliados através de sua metacomunicação com aplicação de métodos da Engenharia Semiótica. Assim, a pesquisa tenta compreender e avaliar o processo de metacomunicação usuário-sistema e a contribuição do mesmo no processo de aprendizagem infantil. Com o objetivo de verificarmos essas ocorrências de rupturas entre o ambiente de programação Scratch e seu público-alvo específico, aplicamos a metodologia denominada MAC – Método de Avaliação da Comunicabilidade –, uma técnica conhecida pela Engenharia Semiótica desde 1999. Diversos resultados foram percebidos, porém um merece destaque especial, em que percebemos que as mensagens foram, em sua maioria, identificadas e interpretadas pelos usuários finais. Por outro lado, ocorreram rupturas de comunicação em todos os voluntários, mesmo para aqueles que concluíram todas as tarefas.

Estudo de Caso Sobre Programação Orientada a Aspectos Utilizando Protocolo RMI

Este trabalho apresenta um estudo de caso sobre Programação Orientada a Aspectos e uma comparação com a Programação Orientada a Objetos. O aplicativo utilizado para o estudo combina invocações remotas de métodos, utilizando o RMI (Remote Method Invocation) um protocolo de distribuição muito utilizado em programas que envolvam métodos ou objetos remotos. São abordadas as características básicas que norteiam a Programação Orientada a Aspectos, suas vantagens e desvantagens em relação à Orientação a Objetos e os resultados obtidos com a realização dos devidos testes pelas duas formas de programação propostas nesse estudo de caso.

Modelagem em programação linear para resolução de jogos fuzzy intervalares

A teoria de jogos modela estratégias entre agentes (jogadores), os quais possuem recompensas ao fim do jogo conforme suas ações. O melhor par de estratégias para os jogadores constitui uma solução de equilíbrio. Porém, nem sempre se consegue estimar os dados do problema. Diante disso, os parâmetros incertos presentes em modelos de jogos são formalizados pela teoria fuzzy. Assim, a teoria fuzzy auxilia a teoria de jogos, formando jogos fuzzy. Dessa forma, parâmetros, como as recompensas, tornam-se números fuzzy. Mais ainda, quando há incerteza na representação desses números fuzzy utilizam-se os números fuzzy intervalares. Então, neste trabalho modelos de jogos fuzzy intervalares são analisados e métodos computacionais são desenvolvidos para a resolução desses jogos. Por fim, realizam-se simulações de programação linear para observar melhor a aplicação das teorias estudadas e avaliar a proposta.

Translocação bacteriana para o pulmão na icterícia obstrutiva experimental em ratos

RESUMO: Objetivo: Tem sido demonstrado que a icterícia obstrutiva provoca depressão do sistema imunológico, mudança no padrão de colonização bacteriana dos intestinos e passagem de bactérias da luz intestinal para a circulação porta e sistêmica. Estudo experimental em ratos procurou observar a possibilidade de translocação bacteriana para os pulmões após a ligadura do colédoco. Método: Foram utilizados 20 ratos Wistar pesando de 178 a 215g, separados aleatoriamente em dois grupos iguais. Nos ratos do grupo I foi feita a ligadura do colédoco e nos do grupo II apenas a manipulação do colédoco com pinça atraumática (sham operation). No sétimo dia de observação os animais foram mortos com superdose de anestésico, sangue foi colhido para dosagem de bilirrubinas e os pulmões ressecados sob condições assépticas. Metade de cada pulmão foi homogeneizada e semeada em meios de cultura ágar McConkey e ágar sangue. A outra metade serviu para exame histopatológico –coloração hematoxilina e eosina. Os dados foram analisados pelo teste t, com significância 0,05. Resultados: revelaram bilirrubina total em média 18,7±3,6 no grupo I e 0,7±0,2 no grupo II. No grupo I foram isoladas colônias de Klebsiela sp nos pulmões de 30% dos animais e E. coli em 20%, e os escores histopatológicos atingiram a média 6,2±2,08. No grupo II não foram detectadas bactérias nos pulmões e os escores do exame histopatológico atingiram 1,8±1,16. A diferença dos dados analisados mostrou-se significativa (p<0,05). Conclusões: Concluiu-se que a icterícia obstrutiva por ligadura do colédoco em ratos provocou translocação de germes Gram-negativos para os pulmões e resultou em alterações histopatológicas significativas.

Pré-condicionamento isquêmico em diferentes tempos e seu efeito na translocação bacteriana induzida por isquemia e reperfusão intestinal em ratos

Para avaliar os efeitos de diferentes tempos de pré-condicionamento isquêmico (IPC) em translocação bacteriana intestinal (BT). MÉTODOS: Trinta ratos Wistar pesando 280 ± 27g foram divididos em cinco grupos. No grupo IV (n = 6), a laparotomia foi realizada e a artéria mesentérica superior foi obstruído por um microclampe atraumática durante 30 minutos. Nos quatro grupos de pré-condicionamento (n = 6 cada) antes dos 30 minutos de isquemia-reperfusão (I / R), os ratos foram submetidos a IPC para duas, cinco, dez e 15 minutos, seguido pelo mesmo momento da reperfusão. A fim de avaliar se o tempo de pré-condicionamento influenciaram o surgimento de translocação bacteriana, as amostras de nódulos linfáticos mesentéricos, fígado e baço foram colhidas em condições estéreis, 24 horas após os procedimentos para a quantificação de unidades formadoras de colónias de bactérias por grama de tecido (CFU / g). O sangue foi recolhido para a medição de citoquinas. RESULTADOS: No grupo I / R, o total de CFU / g em gânglios linfáticos mesentéricos, baço, fígado, bem como o soro de TNF-a, IL-1A e IL-6 foram significativamente mais elevados do que nos outros grupos (p <0,05). Pré-condicionamento por 15 minutos significativamente atenuada BT e citocinas séricas quando comparado a outros períodos de pré-condicionamento (p <0,05). CONCLUSÃO: Nossos dados sugerem que o pré-condicionamento como um fator chave para reduzir a translocação bacteriana intestinal em I / R. Numa escala de dois a 15 minutos, o melhor tempo de pré-condicionamento isquémico pela atenuação da translocação bacteriana foi de 15 minutos

Heurística de programação da produção para uma indústria cerâmica

Atualmente, uma organização industrial com vista a singrar no mercado global é fortemente influenciada por pressões que visam o aumento da eficiência global e consequente redução de custos operacionais. O desafio para as mesmas passa, portanto, por expurgar do produto tudo aquilo que não lhe acrescenta valor percetível pelo cliente e por maximizar a utilização dos vários recursos industriais instalados. No seguimento deste desafio, surge o Problema de Planeamento e Programação da Produção, ao qual é necessário dar uma resposta eficiente. Este projeto tem como objetivo estudar o problema da Programação da Produção numa indústria de pavimentos e revestimentos cerâmicos, desenvolvendo uma heurística construtiva capaz de traduzir com fiabilidade a realidade do processo produtivo da mesma e, se possível, auxiliar na sua resolução. O problema da programação da produção em estudo visa responder às questões: o quê, em que quantidade, quando e em que linha produzir, por forma a satisfazer as necessidades dos clientes num prazo previamente estipulado como admissível, garantindo o enchimento dos fornos ligados. Sem grandes constrangimentos ao normal lavor da Produção, pretende obter-se com a heurística planos de produção viáveis, que minimizem o tempo necessário para a conclusão do conjunto de referências com necessidades produtivas. O problema é também abordado através de um modelo exato como um problema de máquinas paralelas idênticas capacitado, com matriz de compatibilidades, setups de família e de subfamília e com lotes mínimos de produção. Quer a heurística quer o modelo de programação inteira mista desenvolvidos permitem obter planos de produção válidos, equivalentes aos obtidos atualmente pela empresa através dos meios de programação atuais, embora com um dispêndio de tempo muito inferior.

Modelo para distribuição de recursos nos municípios brasileiros baseado na lei de diretrizes orçamentárias, análise multicritério e programação linear

The municipal management in any country of the globe requires planning and allocation of resources evenly. In Brazil, the Law of Budgetary Guidelines (LDO) guides municipal managers toward that balance. This research develops a model that seeks to find the balance of the allocation of public resources in Brazilian municipalities, considering the LDO as a parameter. For this using statistical techniques and multicriteria analysis as a first step in order to define allocation strategies, based on the technical aspects arising from the municipal manager. In a second step, presented in linear programming based optimization where the objective function is derived from the preference of the results of the manager and his staff. The statistical representation is presented to support multicriteria development in the definition of replacement rates through time series. The multicriteria analysis was structured by defining the criteria, alternatives and the application of UTASTAR methods to calculate replacement rates. After these initial settings, an application of linear programming was developed to find the optimal allocation of enforcement resources of the municipal budget. Data from the budget of a municipality in southwestern Paraná were studied in the application of the model and analysis of results.

Escovagem de dentes em ambiente escolar e redução do índice de placa bacteriana: avaliação da efetividade de um projeto de saúde oral

Dada a elevada prevalência de cárie em Portugal em idades jovens, a equipa de saúde escolar do concelho de Oliveira do Bairro (distrito de Aveiro), desenvolveu, durante o ano letivo 2012/13, um projeto de educação para a saúde, denominado Senhor Dente, dirigido a crianças em idade pré‐escolar (3‐6 anos) que consistiu na implementação da escovagem na escola. Com este estudo pretendeu‐se determinar o grau de redução da placa bacteriana nas crianças abrangidas pelo referido projeto, de forma a avaliar a sua efetividade na redução das cáries dentárias. Efetuou‐se um estudo quasi experimental, no qual foi avaliado o índice de placa bacteriana individual antes e após a implementação do projeto (ninicial = 256; nfinal = 190). Antes da intervenção, estimou‐se uma prevalência de cárie dentária de 32,8% (IC 95%: 27,0‐38,6). Após a implementação da escovagem dentária na escola, observou‐se uma redução do índice de placa bacteriana de 2,45 (IC 95%: 2,38‐2,51), havendo uma associação estatisticamente significativa entre a variação no índice de placa bacteriana e o valor inicial do índice de dentes cariados, perdidos e obturados por cárie e, também, com o intervalo de tempo decorrido entre os 2 momentos de avaliação. Os resultados demonstraram a efetividade dos programas de saúde escolar que promovam a escovagem dentária diária na escola e sugerem a necessidade de avaliar qual deve ser a duração destes projetos, como forma de otimizar os recursos necessários para o seu desenvolvimento.

Micro atividades para a aprendizagem de programação

A forma de lecionação das disciplinas de introdução à programação tem sido objeto de preocupação, discussão e de estudo em reuniões de avaliação do funcionamento dos cursos da área da Informática em muitas instituições de ensino superior. O trabalho descrito neste artigo pretende dar um contributo para o sucesso dessas disciplinas, procurando contribuir para aumentar a motivação e a autonomia dos alunos na resolução de exercícios de programação. A proposta consiste na realização de micro-atividades baseadas em webquests, onde o aluno tem acesso a conteúdos criteriosamente escolhidos para suportar, numa segunda fase, a elaboração de um conjunto de tarefas de complexidade crescente. Dois protótipos foram testados em contexto de sala de aula e os seus resultados analisados e discutidos.

Técnicas para aumentar o envolvimento dos alunos na aprendizagem da programação

Neste artigo analisam-se em particular duas técnicas concebidas para apoiar o ensino da programação: a Animação de Programas e a Avaliação Automática de Programas. Com base na combinação destas técnicas e respetivas ferramentas, atualmente disponíveis, iremos enunciar duas possíveis abordagens. Serão apresentadas as conclusões retiradas de uma primeira experiência conduzida em sala de aula. Por fim, esboçaremos uma ferramenta que através da Web, implementará uma das abordagens propostas.