Posibilidades del método genético en la educación tecnológica.

Se señalan algunos objetivos para la Educación Tecnológica, la cual, por otra parte, tiene su principal motivación en la admiración de los alumnos, y de los hombres en general, por la producción técnica. Entre estos objetivos se encuentran: el redescubrimiento y la reproducción de productos artificiales; la racionalidad de la técnica; la secuenciación del aprendizaje tecnológico al adaptarse a las diversas situaciones educativas de los escolares, en concreto a la segunda etapa de la E.G.B., desde el punto de vista psicológico.

Aportaciones educativas de los modelos informatizados de diagnóstico cognitivo en el algoritmo de la sustracción.

Monográfico con el título: 'Educación matemática y tecnologías de la información'. Resumen basado en el de la publicación

Un modelo alternativo al algoritmo vertical de la multiplicación : el algoritmo de red.

La autora, tras revisar las teorías sobre la adquisición de la multiplicación, el proceso de construcción de las relaciones multiplicativas, y partiendo de una experiencia con niños sobre la utilización del algoritmo tipo red (S. XV) para un mejor aprendizaje de la multiplicación aritmética, inicia su investigación partiendo de la hipótesis de que este método basado en el producto cartesiano, se ajusta mejor a las estructuras del pensamiento, y por tanto, permite una mejor comprensión también en sujetos adultos. Compuesta por 17 sujetos entre 26 y 52 años, 16 mujeres y 1 hombre, pertenecientes a Educación Permanente de Adultos de Elda (Alicante), aunque la investigación sólo la finalizaron 4 sujetos por muerte experimental del 76'5 por ciento. La investigación utiliza un diseño de pretest-postest. Pruebas 'ad hoc' utilizadas en el pretest-postest que consistían en una serie de ítems que, independientemente dan información sobre los distintos aspectos de la multiplicación. Programa escolar utilizado para la enseñanza de la multiplicación. Resolución de problemas reales, cotidianos, de los sujetos por medio de la operación de multiplicar. Análisis cualitativo de los datos comparados en el pretest y el postest, enumeración de los progresos y/o estancamientos de los sujetos de la investigación. El método del algoritmo en red sí permite la capacitación de los individuos pues posibilita la construcción de estructuras multiplicativas. Desde el punto de vista empírico esto es válido, aunque, en los sujetos de esta investigación, debido a sus especiales características no ha podido ser discriminativo para la comprobación de la hipótesis. Aunque el algoritmo empleado ha favorecido la comprensión de la multiplicación, no ha motivado suficientemente a los sujetos por diversos motivos: A) No se ajusta a sus intereses que son el aprendizaje de las tablas de multiplicar. B) Confunden rapidez con efectividad. C) No tiene relación con las nociones anteriores sobre el tema. D) Siguen anclados en estructuras aditivas por lo que no encuentran significado a otra entidad matemática.

Um algoritmo de criptografia de chave pública semanticamente seguro baseado em curvas elípticas

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um novo algoritmo de criptografia de chave pública. Este algoritmo apresenta duas características que o tornam único, e que foram tomadas como guia para a sua concepção. A primeira característica é que ele é semanticamente seguro. Isto significa que nenhum adversário limitado polinomialmente consegue obter qualquer informação parcial sobre o conteúdo que foi cifrado, nem mesmo decidir se duas cifrações distintas correspondem ou não a um mesmo conteúdo. A segunda característica é que ele depende, para qualquer tamanho de texto claro, de uma única premissa de segurança: que o logaritmo no grupo formado pelos pontos de uma curva elíptica de ordem prima seja computacionalmente intratável. Isto é obtido garantindo-se que todas as diferentes partes do algoritmo sejam redutíveis a este problema. É apresentada também uma forma simples de estendê-lo a fim de que ele apresente segurança contra atacantes ativos, em especial, contra ataques de texto cifrado adaptativos. Para tanto, e a fim de manter a premissa de que a segurança do algoritmo seja unicamente dependente do logaritmo elíptico, é apresentada uma nova função de resumo criptográfico (hash) cuja segurança é baseada no mesmo problema.

Um algoritmo numérico de integração de tempo para estruturas dinâmicas com dissipações : o método generalizado-α

O presente trabalho tem por objetivo estudar e aplicar um método de integração numérica de tempo para estrutras dinâmicas com dissipação de energia. Nessa dissertação tal método é analisado e posteriormente implementado em MATLAB, afim de resolver algumas aplicações em sistemas dinâmicos dotados de massas, molas e amortecedores que são apresentados no primeiro capítulo. Usando o método implementado em MATLAB, também é apresentada uma aplicação para vibrações transversais em cordas axialmente.

Ganho genético para caracteres adaptativos em populações de milho doce

O milho doce poderá ser uma alternativa econômica, principalmente, parapequenos agricultores que produzem para consumo in naturae para a indústria. Noentanto, os genótipos de milho doce atualmente cultivados no Rio Grande do Sul,apresentam deficiências de adaptação às condições de ambiente do sul do Brasil,causando instabilidade de produção. Com o objetivo de estudar a variabilidadegenética, estimar os parâmetros genéticos e verificar a possibilidade de ganho genéticoatravés da seleção para cinco caracteres adaptativos, foram avaliadas quatropopulações de milho doce (BR400, BR401, BR402 e HT-1). Os experimentos foramconduzidos durante os anos agrícolas 2000/2001 e 2001/2002 na EstaçãoExperimental Agronômica da UFRGS em Eldorado do Sul, RS. Os resultados obtidosindicaram a existência de variabilidade genética para a maioria dos caracteresavaliados nas populações. De maneira geral, a seleção realizada foi ineficiente, devidoao uso de práticas culturais inadequadas que contribuíram para o aumento da interaçãogenótipoXambiente. As populações BR400 e BR401 não demonstraram ganhogenético neste ambiente para os caracteres desejados. Por outro lado, nos genótiposHT-1 e, principalmente, na BR402, foram observados ganhos genéticos favoráveis naestatura de planta e florescimento masculino, indicando a possibilidade de ajuste daspopulações às condições de ambiente do sul do Brasil.

Um Algoritmo para indução de árvores e regras de decisão

A classificação é uma das tarefas da Mineração de Dados. Esta consiste na aplicação de algoritmos específicos para produzir uma enumeração particular de padrões. Já a classificação é o processo de gerar uma descrição, ou um modelo, para cada classe a partir de um conjunto de exemplos dados. Os métodos adequados e mais utilizados para induzir estes modelos, ou classificadores, são as árvores de decisão e as regras de classificação. As regras e árvores de decisão são populares, principalmente, por sua simplicidade, flexibilidade e interpretabilidade. Entretanto, como a maioria dos algoritmos de indução particionam recursivamente os dados, o processamento pode tornar-se demorado, e a árvore construída pode ser muito grande e complexa, propensa ao overfitting dos dados, que ocorre quando o modelo aprende detalhadamente ao invés de generalizar. Os conjuntos de dados reais para aplicação em Mineração de Dados são, atualmente, muito grandes, e envolvem vários milhares de registros, sendo necessária, também, uma forma de generalizar estes dados. Este trabalho apresenta um novo modelo de indução de classificadores, em que o principal diferencial do algoritmo proposto é a única passada pelo conjunto de treinamento durante o processo de indução, bem como a sua inspiração proveniente de um Sistema Multiagente. Foi desenvolvido um protótipo, o Midas, que foi validado e avaliado com dados de repositórios. O protótipo também foi aplicado em bases de dados reais, com o objetivo de generalizar as mesmas. Inicialmente, foi estudado e revisado o tema de Descoberta de Conhecimento em Bases de Dados, com ênfase nas técnicas e métodos de Mineração de Dados. Neste trabalho, também são apresentadas, com detalhes, as árvores e regras de decisão, com suas técnicas e algoritmos mais conhecidos. Finalizando, o algoritmo proposto e o protótipo desenvolvido são apresentados, bem como os resultados provenientes da validação e aplicação do mesmo.

Soft IP para criptografia usando o algoritmo Rijndael e implementação em lógica programável

A criptografia assumiu papel de destaque no cotidiano das pessoas, em virtude da necessidade de segurança em inúmeras transações eletrônicas. Em determinadas áreas, a utilização de hardware dedicado à tarefa de criptografia apresenta vantagens em relação à implementação em software, devido principalmente ao ganho de desempenho. Recentemente, o National Institute of Standards and Technology (NIST) publicou o novo padrão norte-americano de criptografia simétrica, chamado de Advanced Encryption Standard (AES). Após um período de aproximadamente 3 anos, no qual várias alternativas foram analisadas, adotou-se o algoritmo Rijndael. Assim, este trabalho apresenta um Soft IP do padrão AES, codificado em VHDL, visando a implementação em FPGA Altera. Todo o projeto foi construído com funções e bibliotecas genéricas, a fim de permitir a posterior implementação sobre outras tecnologias. Foram geradas duas versões: uma priorizando desempenho e outra priorizando a área ocupada nos componentes. Para cada uma das versões, produziu-se um circuito para encriptar e outro para decriptar. O desempenho alcançado em termos de velocidade de processamento superou todos os outros trabalhos publicados na área, sobre a mesma tecnologia. São apresentados os detalhes de implementação, arquiteturas envolvidas e decisões de projeto, bem como todos os resultados. A dissertação contém ainda conceitos básicos de criptografia e uma descrição do algoritmo Rijndael.

Avaliação e melhoramento genético de trevo vermelho (Trifolium pratense L.) em duas regiões fisiográficas do Rio Grande do Sul

O trevo vermelho (Trifolium pratense L.) é uma leguminosa forrageira muito importante no Rio Grande do Sul, constituindo uma boa alternativa dentre as espécies forrageiras de inverno. Entretanto, como não existem cultivares desenvolvidas para as condições ambientais do Estado, a produção e, principalmente, a persistência dessas pastagens são comprometidas. Por isso o Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da UFRGS conduz um programa de melhoramento genético da espécie, buscando o desenvolvimento de populações melhor adaptadas às condições locais. O objetivo do trabalho foi avaliar, em dois ambientes contrastantes, Eldorado do Sul e Veranópolis, três populações de trevo vermelho selecionadas pelo referido programa, comparando-as com uma cultivar padrão. Em Eldorado do Sul foram implantados dois experimentos, um em 1999 e outro em 2000, enquanto em Veranópolis foi instalado apenas um, em 2000. Quanto à produção de matéria seca, os resultados variaram conforme o ano e o local. De modo geral, a cultivar padrão foi mais produtiva no primeiro corte, enquanto as populações selecionadas produziram mais forragem no final das estações de crescimento. Somente em Veranópolis o experimento foi avaliado por mais de um ano, com as populações selecionadas apresentando maior estabilidade produtiva que a cultivar padrão e produzindo mais forragem na segunda estação de crescimento. Em geral, as populações selecionadas também apresentaram maior persistência que o padrão. Ambos os locais mostraram-se favoráveis à avaliação e seleção para persistência do trevo vermelho, porém Veranópolis foi o mais adequado para a avaliação da produção de matéria seca.

Escalonamento de um Job Shop : análise de um algoritmo com regras heurísticas

O presente trabalho visa definir um modelo de alocação dos recursos da produção para centros de trabalho em sistemas baseados em job shop, usando a abordagem heurística para garantir uma boa alocação dos recursos. São levados em conta a complexidade de um ambiente de produção, seus aspectos temporais e os modelos de Job Shop Scheduling atualmente em uso. Com isso são examinados os aspectos conceituais deste ambiente e proposto um modelo de alocação de recursos para auxiliar no planejamento operacional do mesmo. Pode-se definir os recursos como todos os elementos necessários à execução das diversas atividades de um processo produtivo, tais como equipamentos, máquinas, mão-de-obra, etc. Por sua vez, os recursos são limitados por natureza, quanto à quantidade de unidades disponíveis, às suas funcionalidades e à capacidade produtiva. O processo de alocação dos recursos pressupõe a designação dos recursos mais satisfatórios para a execução de cada uma das atividades que fazem parte de um projeto. O modelo proposto é baseado no uso de heurísticas para resolver o escalonamento nos centros de trabalho, também chamados de células de produção, usando restrições e regras entre as ordens de fabricação (peças) e as máquinas, para encontrar uma solução satisfatória ao problema. O resultado final é uma ferramenta de apoio à decisão no processo de manufatura, permitindo a visualização do melhor escalonamento de produção, visando a redução do ciclo e setup de produção no processo, com base nas informações locais do ambiente fabril. O sistema está implementado numa empresa de componentes hidráulicos, inicialmente no centro de trabalho de corte, composto por quatro máquinas que realizam o corte de diversos tipos de matérias-primas.

Melhoramento genético de leguminosas de clima temperado - alfafa (Medicago sativa L) e cornichão (Lotus corniculatus L) para aptidão ao pastejo

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar e selecionar genótipos de alfafa crioula e de cornichão cultivar São Gabriel para aptidão ao pastejo. Neste trabalho, foi proposto o termo aptidão ao pastejo em substituição à resistência ao pastejo. O procedimento padrão utilizado no processo de seleção e de caracterização dos genótipos constou de experimentos nos quais as plantas eram submetidas a uma pressão de pastejo elevada e contínua (3-5 cm de altura do resíduo). Houve diferença (P<0,05) na sobrevivência das diferentes populações de alfafa crioula, evidenciando variabilidade para a aptidão ao pastejo, o que não se evidenciou de forma consistente para o cornichão, que, no entanto, apresentou uma maior porcentagem de sobrevivência em comparação com a alfafa. A avaliação das características morfofisiológicas em alfafa não evidenciou diferenças (P>0,05) na contração das coroas, área da coroa e da raiz, área foliar residual e específica, número de hastes por planta, tipo de haste predominante (basilar ou axilar) e reservas orgânicas. Foram evidenciadas diferenças (P<0,05) no comprimento do entrenó e no índice de gemas específicas, proposto neste trabalho como descritor funcional da aptidão ao pastejo. Ensaios em casa-de-vegetação identificaram um marcador morfológico (altura do primeiro nó) nas plântulas de alfafa e de cornichão, capaz de separar precocemente os genótipos contrastantes quanto à aptidão ao pastejo. Foi comparada a efetividade das estirpes de rizóbio recomendadas para o cornichão com a de novas estirpes isoladas, demonstrando a possibilidade de obtenção de estirpes mais eficientes.

Um estudo clínico, bioquímico, histoquímico e genético-molecular de pacientes com doenças do DNA mitocondrial

Introdução: As doenças mitocondriais apresentam características heterogêneas devido à própria natureza e função da mitocôndria, que possui o seu próprio DNA (mtDNA). A disfunção mitocondrial pode afetar um único órgão ou ser uma doença multissistêmica, de manifestação na infância ou na vida adulta, podendo ter um padrão de herança materna ou mendeliana. O diagnóstico é complexo e requer uma investigação criteriosa, passo-a-passo, com atenção a história clínica, exames laboratoriais, neuroimagem e, muitas vezes, a biópsia muscular para análise histoquímica, bioquímica e genética. A análise molecular é fundamental na definição do diagnóstico e os protocolos propostos até o momento são, geralmente, direcionados para um grupo de pacientes com características clínicas homogêneas. Objetivos: os objetivos deste trabalho foram: a) propor um protocolo combinando dados clínicos e laboratoriais para indicar a melhor forma de investigação molecular de pacientes com suspeita clínica de doença do DNA mitocondrial, b) Comparar os achados clínicos e laboratoriais nos pacientes com e sem mutação no mtDNA, c) avaliar quais são os fatores clínicos preditivos de mutação no mtDNA que podem ser utilizados como sinalizadores para o médico decidir quando deve ser realizado um procedimento diagnóstico invasivo e de alto custo, c) estimar a proporção de mtDNA mutado, através da técnica PCR em tempo real em um grupo de pacientes com deleção, correlacionando com a idade de início dos sintomas e gravidade de manifestações clínicas, d) relatar achados de RNM com espectroscopia por emissão de prótons em pacientes com deleção no mtDNA. Pacientes, material e métodos: Foram selecionados, no ambulatório de doenças mitocondriais do HCPA, 43 pacientes com suspeita clínica de doença mitocondrial. Esse pacientes foram submetidos à análise, por etapas, de 5 mutações de ponto no mtDNA de leucócitos, de deleção no mtDNA de músculo e ao sequenciamento do tRNAleu e tRNAlys. Os pacientes com resultados positivos e negativos para mutações do mtDNA foram então comparados em relação às suas características clínicas e laboratoriais. Foram selecionados 11 pacientes para a determinação da percentagem relativa de deleção do mtDNA no tecido muscular e 3 pacientes para a descrição da RNM com espectroscopia. Resultados – Foram encontradas mutações no mtDNA em 17 pacientes (39.9%) distribuídas da seguinte forma: 4 pacientes com MELAS (A3243G), 1 paciente com síndrome de Leigh (T8993C) e 12 pacientes com deleções no mtDNA. As características significativamente mais freqüentes no grupo de pacientes com mutação no mtDNA comparados com os demais foram: miopatia (p=0,032), retinopatia pigmentar (p=0,007), oftalmoplegia e ptose (p=0,002), baixa estatura (p=0,04), hipotrofismo (p=0,033) e acidose lática (p=0,006). A quantificação do mtDNA pela técnica de PCR em tempo real foi realizada em 11 amostras de músculo de pacientes com deleção no mtDNA e com diferentes manifestações clínicas. Não houve correlação entre a percentagem relativa de deleção no mtDNA com os fenótipos clínicos (PEO, KSS e encefalomiopatia associado à doença multissistêmica), bem como com a idade de início das manifestações clínicas. A RNM com espectroscopia por emissão de prótons realizada em três pacientes com deleção no mtDNA associada a um quadro clínico não clássico mostrou achados distintos para cada paciente, sendo comum a todos as lesões cerebrais e a presença do pico invertido de lactato. Conclusões - A criteriosa seleção clínica e laboratorial se mostrou apropriada e o protocolo empregado se mostrou eficiente, uma vez que a mutação no mtDNA pode ser detectada em 17 dos 43 pacientes com suspeita de doença mitocondrial. Os pacientes positivos para deleção no mtDNA apresentaram algumas características clínicas preditivas para doença do mtDNA, o que pode ser importante na indicação de um procedimento invasivo (biópsia muscular) e de alto custo. A técnica e PCR em tempo real pode ser utilizado para quantificar a percentagem relativa de mtDNA deletado, porém para o diagnóstico das deleções, essa técnica deve ser realizada de forma complementar à técnica tradicional (Southern blot). O número amostral ainda é pequeno para correlacionar a quantidade relativa de mtDNA deletado com as síndromes mitocondriais clássicas e não clássicas. A RNM com espectroscopia por emissão de prótons, por possibilitar a detecção do lactato cerebral, parece ter utilidade na avaliação clínica de pacientes com suspeita clínica de doença mitocondrial, mesmo quando o quadro não é clássico.

Avaliação de investimento feito por pecuarista em programa de melhoramento genético junto a certificadora, para produção de touros da raça nelore com genética superior

O Brasil tem se destacado cada vez mais como um dos maiores países exportadores de carne bovina, tendo um dos maiores rebanhos do mundo. Essa evolução, na qual o rebanho brasileiro aumentou consideravelmente nos últimos dez anos, não seria possível sem a estabilidade econômica e investimentos para trazer e desenvolver novas tecnologias e técnicas de criação, bem como pesquisas com o intuito de melhorar a qualidade do rebanho brasileiro e seu aproveitamento. Assim, com a abertura econômica da década de 1990, o governo brasileiro, via Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), instituiu o Certificado Especial de Identificação e Produção (CEIP), concedendo a empresas certificadoras credenciadas, dentre elas a Lagoa da Serra, o poder de selecionar e identificar com o CEIP, por meio do símbolo do infinito positivo (∞+), quais são seus melhores animais. Mas o que motivaria um pecuarista a entrar em um programa de melhoramento genético? Dentre os motivadores, destacam-se a possibilidade de entrada em novos mercados, como o mercado de touros e de animais de elite, e uma melhora na qualidade do rebanho. Para tanto é necessário avaliar os gastos e retornos de tal investimento. Usando conceitos de avaliação de investimento usados por Noronha e Duarte (1995), foram usados os métodos de valor presente líquido (VPL) e taxa interna de retorno (TIR) para avaliar o investimento em melhoramento genético para comercialização de touros, tendo resultados positivos, principalmente se tivermos um ambiente econômico estável.

Desenvolvimento de algoritmo de ajuste de 'waveforms' altimétricas refletidas por lagos e rios

O uso de dados altimétricos para a avaliação e monitoramento da variação dos níveis dos oceanos, teve início com o satélite Seasat e vem desenvolvendo-se com êxito em outros sistemas como o Geosat e o ERS-l. Esta técnica tem se mostrado única em termos de oceanografia e abre caminho para a sua utilização em outros campos como a hidrologia. A possibilidade de avaliar-se os niveis das águas continentais por meio da altimetria, trata-se de uma proposta promissora termos de recursos hidricos em países de dimensões como o Brasil.O desenvolvimento de um algoritmo capaz de. a partir dos dados do satélite altimétrico Geosat processá-los de forma mais rápida e econômica, fornecendo informações prévias com as quais se possa efetivamente obter a variação do nível das águas de rios e Lagoas, constitue-se no desafio desta dissertação.O ajuste matemático proposto, que se utilizaria de um número menor de variáveis, se comparado ao método aplicado pela NASA, não trouxe os resultados esperados , mostrando-se ineficiente. Esta dissertação sugere que, embora este modelo proposto tenha se mostrado inadequado, abre-se um vasto campo de pesquisas para que a altimetria de satélites torne-se uma técnica operacional e viável em termos de recursos hidricos em águas continentais.