Modeling diffraction in free-space optical interconnects by the mode expansion method

Free-space optical interconnects (FSOIs), made up of dense arrays of vertical-cavity surface-emitting lasers, photodetectors and microlenses can be used for implementing high-speed and high-density communication links, and hence replace the inferior electrical interconnects. A major concern in the design of FSOIs is minimization of the optical channel cross talk arising from laser beam diffraction. In this article we introduce modifications to the mode expansion method of Tanaka et al. [IEEE Trans. Microwave Theory Tech. MTT-20, 749 (1972)] to make it an efficient tool for modelling and design of FSOIs in the presence of diffraction. We demonstrate that our modified mode expansion method has accuracy similar to the exact solution of the Huygens-Kirchhoff diffraction integral in cases of both weak and strong beam clipping, and that it is much more accurate than the existing approximations. The strength of the method is twofold: first, it is applicable in the region of pronounced diffraction (strong beam clipping) where all other approximations fail and, second, unlike the exact-solution method, it can be efficiently used for modelling diffraction on multiple apertures. These features make the mode expansion method useful for design and optimization of free-space architectures containing multiple optical elements inclusive of optical interconnects and optical clock distribution systems. (C) 2003 Optical Society of America.

ASD explained for peers, parents, and professionals

Can the parent of a child with autism or Asperger Syndrome ever really comprehend the experiences of their child? As a greater number of cases are identified and more is understood about these conditions, autism and Asperger Syndrome seem to be increasingly commonly understood terms. Despite the clear definitions provided by diagnostic criteria for the conditions (e.g., American Psychiatric Association [APA], 1994), it often remains difficult for professionals, parents and other carers, particularly those who are newcomers to this field, to truly understand the complexities of these conditions with respect to the day-to-day influences upon the affected individual.

As trajet??rias do planejamento governamental no Brasil: meio s??culo de experi??ncias na administra????o p??blica

Este artigo tem como objetivo analisar o papel do Estado na formula????o do planejamento no Brasil a partir dos anos 30, per??odo que deu origem ??s primeiras iniciativas de planejamento, at?? os anos 80, momento em que se inicia a decad??ncia do planejamento governamental no pa??s. Optou-se por uma retrospectiva hist??rica que levantasse os principais aspectos inerentes ao planejamento como instrumento do desenvolvimento econ??mico deste per??odo, verificando as principais mudan??as ocorridas na sociedade. O artigo n??o pretende dar conta de todas as dimens??es e complexidades do tema nem esgotar o assunto, que ?? pol??mico e envolve muitas articula????es te??ricas com outras ??reas, como administra????o p??blica, economia e ci??ncia pol??tica. Desse modo, o artigo aponta na dire????o de que este balan??o de an??lises das experi??ncias de planejamento no Brasil demonstrou grandes avan??os econ??mico-financeiros e alguns fracassos de coordena????o e articula????o com outras esferas, como a executiva e a financeira. Assim, desde os anos 80, em detrimento da crise do Estado, o planejamento entra em decl??nio nas agendas governamentais, impossibilitado, por quest??es de ordem financeira, de realizar suas fun????es de racionaliza????o e efici??ncia econ??mica. Dessa forma, o Estado, nesse contexto, sempre representou, de forma geral, as diversas articula????es de interesses capitaneados pelo planejamento como instrumento de interven????o e controle social no Brasil.

Inova????o no governo e no setor p??blico: desafios e implica????es para a lideran??a

Pol??ticas de inova????o no governo e no setor p??blico s??o necess??rias por muitas raz??es. As institui????es de governan??a, incluindo-se a?? as organiza????es de servi??o p??blico, v??m enfrentando atualmente in??meros desafios e devem exercer suas atribui????es a partir desse contexto. S??o desafios que requerem abordagens novas e inovadoras para dar conta de sua complexidade. ?? preciso, portanto, que governos e servi??os p??blicos se envolvam em processos cont??nuos de inova????o: solu????es convencionais e conhecidas parecem simplesmente n??o mais atender e somente se conseguir?? fazer frente aos novos desafios com sucesso por meio de respostas criativas. Surge, ent??o, uma quest??o: quais as abordagens e as estrat??gias de lideran??a mais indicadas em um contexto de necess??ria inova????o? Este artigo trata dos desafios que surgem a partir desse contexto e dos aspectos de inova????o necess??rios para enfrent??-los. Apresenta ainda algumas abordagens de lideran??a e poss??veis estrat??gias para aumentar a capacidade de lideran??a p??blica e a habilidade dos l??deres, para que enfrentem os desafios de inovar e de implementar pol??ticas e processos inovadores.

A moderniza????o do estado e a ger??ncia p??blica

O artigo analisa a problem??tica da moderniza????o do Estado vista como um processo de constitui????o de cidadania e de otimiza????o dos recursos p??blicos. Os autores focalizam, por um lado, o atendimento aos usu??rios, a qualidade dos servi??os e a transpar??ncia. Por outro lado, a incorpora????o de t??cnicas de gest??o avan??adas ?? considerada indispens??vel para o aumento da efic??cia e da efici??ncia no setor p??blico. Os principais problemas discutidos no artigo incluem: racionalidade do setor p??blico racionalidade das empresas privadas; incentivos e motiva????o dos servidores p??blicos; rigidez dos procedimentos administrativos; margem de decis??o dos gestores; sistemas de acesso a informa????o; import??ncia da gest??o de pessoal e da valoriza????o do trabalho no setor p??blico; papel dos gerentes na moderniza????o das institui????es p??blicas; cargos de carreira, cargos de confian??a; mecanismos de recrutamento e reten????o e sistemas de capacita????o dos servidores p??blicos. Os autores concluem que, devido ??s inova????es constantes em mat??ria de ger??ncia p??blica, n??o existe hoje um perfil gerencial definitivo como resposta ??s necessidades do Estado. Pelo contr??rio, o que se observa ?? uma crescente complexidade da gest??o p??blica que continuar?? oscilando entre a pol??tica e a tecnocracia, entre a maior flexibilidade e as exig??ncias de controle, entre a ado????o das t??cnicas de gest??o e a recupera????o da tradi????o administrativa e a cultura da fun????o p??blica.

Basis set convergence in Hartree-Fock calculations of some diatomic molecules containing first and second-row atoms

Investiga-se a convergência de conjuntos de bases em direção ao limite numérico da energia Hartree-Fock (HF) total para as seqüências hierárquicas dos conjuntos de bases XZP e ccpVXZ. Para as duas hierarquias, melhoramentos significativos são obtidos com cada incremento em X. Para estimar o limite do conjunto de base completo, uma forma exponencial foi usada. Entre as várias aproximações consideradas aqui, uma extrapolação exponencial de três parâmetros aplicada aos resultados TZP, QZP e 5ZP deu os limites do conjunto de bases mais precisos. Em adição, energias HF dos orbitais moleculares ocupados mais altos de algumas moléculas diatômicas foram calculadas com o conjunto 5ZP e comparadas com as correspondentes obtidas com o conjunto cc-pV5Z e com um método numérico HF.

Modelagem da dispersão de odores em ambientes urbanos

O presente trabalho investigou o problema da modelagem da dispersão de compostos odorantes em presença de obstáculos (cúbicos e com forma complexa) sob condição de estabilidade atmosférica neutra. Foi empregada modelagem numérica baseada nas equações de transporte (CFD1) bem como em modelos algébricos baseados na pluma Gausseana (AERMOD2, CALPUFF3 e FPM4). Para a validação dos resultados dos modelos e a avaliação do seu desempenho foram empregados dados de experimentos em túnel de vento e em campo. A fim de incluir os efeitos da turbulência atmosférica na dispersão, dois diferentes modelos de sub-malha associados à Simulação das Grandes Escalas (LES5) foram investigados (Smagorinsky dinâmico e WALE6) e, para a inclusão dos efeitos de obstáculos na dispersão nos modelos Gausseanos, foi empregado o modelo PRIME7. O uso do PRIME também foi proposto para o FPM como uma inovação. De forma geral, os resultados indicam que o uso de CFD/LES é uma ferramenta útil para a investigação da dispersão e o impacto de compostos odorantes em presença de obstáculos e também para desenvolvimento dos modelos Gausseanos. Os resultados também indicam que o modelo FPM proposto, com a inclusão dos efeitos do obstáculo baseado no PRIME também é uma ferramenta muito útil em modelagem da dispersão de odores devido à sua simplicidade e fácil configuração quando comparado a modelos mais complexos como CFD e mesmo os modelos regulatórios AERMOD e CALPUFF. A grande vantagem do FPM é a possibilidade de estimar-se o fator de intermitência e a relação pico-média (P/M), parâmetros úteis para a avaliação do impacto de odores. Os resultados obtidos no presente trabalho indicam que a determinação dos parâmetros de dispersão para os segmentos de pluma, bem como os parâmetros de tempo longo nas proximidades da fonte e do obstáculo no modelo FPM pode ser melhorada e simulações CFD podem ser usadas como uma ferramenta de desenvolvimento para este propósito. Palavras chave: controle de odor, dispersão, fluidodinâmica computacional, modelagem matemática, modelagem gaussiana de pluma flutuante, simulação de grandes vórtices (LES).

Efeito da distribuição do tamanho das partículas abrasivas sobre as taxas e modos de desgaste para o ensaio de microabrasão

Neste trabalho, as distribuições de tamanhos das partículas de dois pós de Carboneto de Silício foram previamente avaliadas e os resultados indicaram uma distribuição Gaussiana para ambos, com tamanhos médios na ordem de 2 μm para o primeiro e 6 μm para o segundo. Posteriormente foram misturados os dois pós originais com diferentes frações mássicas, proporcionando uma nova série de pós de Carboneto de Silício (SiC), que seriam usados nos ensaios de microabrasão com configuração de esfera fixa. A caracterização desta nova série de pós mostrou larguras maiores para aqueles com alto porcentagem do abrasivo pequeno (2,11 μm), conservando a aparência Gaussiana dos originais. Por outro lado para os pós com uma quantidade maior do abrasivo grande (6,57 μm), foram obtidas curvas com uma leve tendência bimodal, mas também apresentaram maiores larguras. As provas foram conduzidas sobre aço carbono AISI 1020, para duas condições diferentes de carga normal e os resultados foram analisados em termos da taxa de desgaste, bem como dos micromecanismos de desgaste (abrasão por rolamento ou abrasão por riscamento). Os resultados indicaram que a fração mássica dos pós originais tem um efeito significante sobre os micromecanismos de desgaste observados e que as taxas de desgaste não segue uma relação linear com a fração mássica do pó com maior tamanho da partícula abrasiva. Além disso, a análise da severidade de contato determinou que esta diminui durante os ensaios conduzidos com carga constante. Este fenômeno está associado ao aumento da área da cratera de desgaste que produz uma diminuição da pressão de contato. Assim, um incremento para o número de eventos associado ao rolamento de partículas seria esperado, favorecendo a observação de múltiplas indentações ao longo dos sulcos formados previamente. Isto foi confirmado por meio de micrografias eletrônicas de varredura das amostras após ensaios de microabrasão.

Modelo de escoamento multifásico para estudo da interação onda/sedimento

Modelos de escoamento multifásico são amplamente usados em diversas áreas de pesquisa ambiental, como leitos fluidizados, dispersão de gás em líquidos e vários outros processos que englobam mais de uma propriedade físico-química do meio. Dessa forma, um modelo multifásico foi desenvolvido e adaptado para o estudo do transporte de sedimentos de fundo devido à ação de ondas de gravidade. Neste trabalho, foi elaborado o acoplamento multifásico de um modelo euleriano não-linear de ondas do tipo Boussinesq, baseado na formulação numérica encontrada em Wei et al. (1995), com um modelo lagrangiano de partículas, fundamentado pelo princípio Newtoniano do movimento com o esquema de colisões do tipo esferas rígidas. O modelo de ondas foi testado quanto à sua fonte geradora, representada por uma função gaussiana, pá-pistão e pá-batedor, e quanto à sua interação com a profundidade, através da não-linearidade e de propriedades dispersivas. Nos testes realizados da fonte geradora, foi observado que a fonte gaussiana, conforme Wei et al. (1999), apresentou melhor consistência e estabilidade na geração das ondas, quando comparada à teoria linear para um kh   . A não-linearidade do modelo de ondas de 2ª ordem para a dispersão apresentou resultados satisfatórios quando confrontados com o experimento de ondas sobre um obstáculo trapezoidal, onde a deformação da onda sobre a estrutura submersa está em concordância com os dados experimentais encontrados na literatura. A partir daí, o modelo granular também foi testado em dois experimentos. O primeiro simula uma quebra de barragem em um tanque contendo água e o segundo, a quebra de barragem é simulada com um obstáculo rígido adicionado ao centro do tanque. Nesses experimentos, o algoritmo de colisão foi eficaz no tratamento da interação entre partícula-partícula e partícula-parede, permitindo a evidência de processos físicos que são complicados de serem simulados por modelos de malhas regulares. Para o acoplamento do modelo de ondas e de sedimentos, o algoritmo foi testado com base de dados da literatura quanto à morfologia do leito. Os resultados foram confrontados com dados analíticos e de modelos numéricos, e se mostraram satisfatórios com relação aos pontos de erosão, de sedimentação e na alteração da forma da barra arenosa

As formas de participação na construção do projecto político pedagógico : diferentes realidades escolares

RESUMO: Na sociedade da comunicação e da informação, as escolas ainda não conseguiram compreender o seu papel de facilitadoras do conhecimento que o mundo está promovendo entre a realidade da escola e o interesse do educando. Um dos fatores para isso é o crescimento das escolas ao longo dos séculos e a necessidade de superação decorrente do alargamento da educação, que têm gerado um conhecimento complexo que descreve as reflexões e conscientizações sobre o nosso próprio desenvolvimento humano e sobre a nossa participação no mundo em que estamos vivendo. Essas complexidades possibilitam mudanças, principalmente nas questões epistemológicas e paradigmáticas, que proporcionaram outra forma de conceber o conhecimento e os saberes, chamado de “ecologia dos saberes”. Nesse contexto, existe a necessidade de se fazer uma leitura crítica na e da escola e de sua participação junto à comunidade escolar, objetivando minimizar as relações de dominação, de normatizações, de disciplinamento, de concentração de poder, para direcionar a educação num processo emancipatório, democrático, consciente das mudanças, de forma a incluir todos os saberes possíveis para acompanhar e valorizar a realidade escolar, através da participação de alta intensidade na construção e reconstrução do seu projeto político pedagógico. Para tanto, iremos discorrer sobre três escolas, a partir da análise de cada uma dentro da realidade construída por elas, buscando demonstrar que as escolas, dentro dos seus contextos educacionais, possuem diferentes realidades que não podem ser generalizadas, mas que devem ser compreendidas no sentido de que sejam promovidas a autonomia escolar e o fortalecimento da democracia educacional, objetivando a superação das condições atuais da educação para se adequar à sociedade e ao mundo atual. ABSTRACT: In the present society of communication and information, schools have not yet been able to understand their roles as facilitators of the knowledge that the world is promoting between the reality of school and the interest of the learner. One of the reasons for that is the growth of schools along the centuries as well as their constant need for getting over old problems, due to the expansion of education. These questions lead to a complex knowledge which describes reflections on our own human development and on our participation in the world we live in. These complexities lead to changes, especially in epistemological and paradigmatic questions, making it possible for new ways of conceiving knowledge, known as “ecology of knowledge”. In this context, there is a need for making a critical reading about school and its participation in the school community, with the objective to minimize the relations of domination, power concentration and discipline and to direct education towards a process of emancipation and democracy, in which there is conscience of the necessary changes to include all possible knowledge as a way to value the reality of school through a high intensity participation in the construction and reconstruction of its political and pedagogical project. Thus, this study will discuss three schools, basing this discussion on the analysis of each school within the reality built by them, trying to demonstrate that, within their educational contexts, each one possesses different realities that cannot be generalized. These differences must, however, be understood, in order to allow the promotion of school autonomy and the strengthening of educational democracy with the objective to get over education`s present conditions and adjust them to society and to the present world.

Sistema de apoio à decisão espacial para análise do impacte ambiental da dispersão de poluentes atmosféricos

Neste artigo é apresentado um Sistema de Apoio à Decisão Espacial (SADE) onde os decisores podem facilmente definir diferentes tipos de problemas espaciais recorrendo a diferentes categorias de objetos, pré-definidas ou a definir, associando- lhes características com ou sem dependência espacial, e indicando formas de interferência (impactos) entre essas caracte- rísticas/propriedades. A análise espacial para determinação ou avaliação de configurações alternativas para a localização de diferentes tipos de ocorrências espaciais será feita através da utilização interativa do SADE de acordo com conjuntos de regras intrínsecas aos vários elementos gráficos (objetos, categorias, características, impactos) utilizados na definição dos problemas. O teste à generalidade representativa e analítica do SADE proposto é efectuado recorrendo a um problema concreto, suficientemente específico e complexo, relativo à aplicação de modelos gaussianos para o estudo da dispersão atmosférica de eventuais poluentes resultantes do tratamento de resíduos sólidos. A região em estudo está limitada, neste exemplo, ao município de Coimbra, Portugal. Para este município estão acessíveis, e são utilizados, os dados demográficos ao nível da secção de voto (censos oficiais) e, como tal, é possível a realização de um estudo realístico do impacto com populações humanas.

Agrupamento multi-orador

Actualmente tem-se observado um aumento do volume de sinais de fala em diversas aplicações, que reforçam a necessidade de um processamento automático dos ficheiros. No campo do processamento automático destacam-se as aplicações de “diarização de orador”, que permitem catalogar os ficheiros de fala com a identidade de oradores e limites temporais de fala de cada um, através de um processo de segmentação e agrupamento. No contexto de agrupamento, este trabalho visa dar continuidade ao trabalho intitulado “Detecção do Orador”, com o desenvolvimento de um algoritmo de “agrupamento multi-orador” capaz de identificar e agrupar correctamente os oradores, sem conhecimento prévio do número ou da identidade dos oradores presentes no ficheiro de fala. O sistema utiliza os coeficientes “Mel Line Spectrum Frequencies” (MLSF) como característica acústica de fala, uma segmentação de fala baseada na energia e uma estrutura do tipo “Universal Background Model - Gaussian Mixture Model” (UBM-GMM) adaptado com o classificador “Support Vector Machine” (SVM). No trabalho foram analisadas três métricas de discriminação dos modelos SVM e a avaliação dos resultados foi feita através da taxa de erro “Speaker Error Rate” (SER), que quantifica percentualmente o número de segmentos “fala” mal classificados. O algoritmo implementado foi ajustado às características da língua portuguesa através de um corpus com 14 ficheiros de treino e 30 ficheiros de teste. Os ficheiros de treino dos modelos e classificação final, enquanto os ficheiros de foram utilizados para avaliar o desempenho do algoritmo. A interacção com o algoritmo foi dinamizada com a criação de uma interface gráfica que permite receber o ficheiro de teste, processá-lo, listar os resultados ou gerar um vídeo para o utilizador confrontar o sinal de fala com os resultados de classificação.

Conceptual, methodological and ethical issues in children's research in Portugal

Methodological issues in research with children have sparked a growing interest by the Sociology of Childhood since the last decades. In Portugal, this interest is more recent, but it has had a significant increase. Considering several researches, namely master thesis, supervised by the authors on the framework of Sociology of Childhood, this proposal intends to characterize some methodological complexities in research with children in Portugal, when we consider their voice and agency in the knowledge producing about them. The goal of this paper is to contribute to the methodological discussion on research with children through the identification of a set of challenges related to: (i) the diversity of methodologies uses in children’s research, (ii) ethical concerns and (iii) the role of the researcher.

Quantificação da difusão na ressonância magnética da mama: ADC e Kurtosis

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde. Área de especialização: Ressonância Magnética

Geostatistical Mapping of Outfall Plume Dispersion Data gathered with an autonomous underwater vehicle

The main purpose of this study was to examine the applicability of geostatistical modeling to obtain valuable information for assessing the environmental impact of sewage outfall discharges. The data set used was obtained in a monitoring campaign to S. Jacinto outfall, located off the Portuguese west coast near Aveiro region, using an AUV. The Matheron’s classical estimator was used the compute the experimental semivariogram which was fitted to three theoretical models: spherical, exponential and gaussian. The cross-validation procedure suggested the best semivariogram model and ordinary kriging was used to obtain the predictions of salinity at unknown locations. The generated map shows clearly the plume dispersion in the studied area, indicating that the effluent does not reach the near by beaches. Our study suggests that an optimal design for the AUV sampling trajectory from a geostatistical prediction point of view, can help to compute more precise predictions and hence to quantify more accurately dilution. Moreover, since accurate measurements of plume’s dilution are rare, these studies might be very helpful in the future for validation of dispersion models.