On computational aspects of discrete Sobolev inner products on the unit circle

In this paper, we show how to compute in O(n2) steps the Fourier coefficients associated with the Gelfand-Levitan approach for discrete Sobolev orthogonal polynomials on the unit circle when the support of the discrete component involving derivatives is located outside the closed unit disk. As a consequence, we deduce the outer relative asymptotics of these polynomials in terms of those associated with the original orthogonality measure. Moreover, we show how to recover the discrete part of our Sobolev inner product. © 2013 Elsevier Inc. All rights reserved.

Escalonamento de tarefas em ambiente de simulação de grid computacional

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Aplicação de redes neurais artificiais na análise de dados de molhamento foliar por orvalho

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Eficiência de estimadores, geradores e algoritmos na simulação de dados diários de precipitação pluviométrica utilizando a distribuição gama

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estudo de algoritmos para classificação de séries temporais: uma aplicação em qualidade de energia elétrica

Aborda a classificação automática de faltas do tipo curto-circuito em linhas de transmissão. A maioria dos sistemas de transmissão possuem três fases (A, B e C). Por exemplo, um curto-circuito entre as fases A e B pode ser identicado como uma falta\AB". Considerando a possibilidade de um curto-circuito com a fase terra (T), a tarefa ao longo desse trabalho de classificar uma série temporal em uma das 11 faltas possíveis: AT, BT, CT, AB, AC, BC, ABC, ABT, ACT, BCT, ABCT. Estas faltas são responsáveis pela maioria dos distúrbios no sistema elétrico. Cada curto-circuito é representado por uma seqüência (série temporal) e ambos os tipos de classificação, on-line (para cada curto segmento extraído do sinal) e off-line (leva em consideração toda a seqüência), são investigados. Para evitar a atual falta de dados rotulados, o simulador Alternative Transient Program (ATP) é usado para criar uma base de dados rotulada e disponibilizada em domínio público. Alguns trabalhos na literatura não fazem distinção entre as faltas ABC e ABCT. Assim, resultados distinguindo esse dois tipos de faltas adotando técnicas de pré-processamento, diferentes front ends (por exemplo wavelets) e algoritmos de aprendizado (árvores de decisão e redes neurais) são apresentados. O custo computacional estimado durante o estágio de teste de alguns classificadores é investigado e a escolha dos parâmetros dos classificadores é feita a partir de uma seleção automática de modelo. Os resultados obtidos indicam que as árvores de decisão e as redes neurais apresentam melhores resultados quando comparados aos outros classificadores.

Desenvolvimento de Interface gráfica como suporte para soluções numéricas das equações de Maxwell em coordenadas gerais – 3D

Neste trabalho, é implementada uma interface gráfica de usuários (GUI) usando a ferramenta Qt da Nokia (versão 3.0). A interface visa simplificar a criação de cenários para a realização de simulações paralelas usando a técnica numérica Local Nonorthogonal Finite Difference Time-Domain (LN-FDTD), aplicada para solucionar as equações de Maxwell. O simulador foi desenvolvido usando a linguagem de programação C e paralelizado utilizando threads. Para isto, a biblioteca pthread foi empregada. A visualização 3D do cenário a ser simulado (e da malha) é realizada por um programa especialmente desenvolvido que utiliza a biblioteca OpenGL. Para melhorar o desenvolvimento e alcançar os objetivos do projeto computacional, foram utilizados conceitos da Engenharia de Software, tais como o modelo de processo de software por prototipagem. Ao privar o usuário de interagir diretamente com o código-fonte da simulação, a probabilidade de ocorrência de erros humanos durante o processo de construção de cenários é minimizada. Para demonstrar o funcionamento da ferramenta desenvolvida, foi realizado um estudo relativo ao efeito de flechas em linhas de baixa tensão nas tensões transitórias induzidas nas mesmas por descargas atmosféricas. As tensões induzidas nas tomadas da edificação também são estudadas.

Estudo de pluma de contaminação por combustível com o método GPR e desenvolvimento de simulador geofísico para fins educativos

Este trabalho consistiu na investigação geofísica da possível contaminação de um posto de combustíveis em Belém-PA, bem como no desenvolvimento de um simulador geofísico para fins educativos. A investigação consistiu no levantamento de 13 perfis com o método geofísico eletromagnético Ground Penetrating Radar (GPR). Os radargramas obtidos, conjuntamente com os dados pré-existentes de sondagens mecânicas, Volatile Organics Compounds (VOC) e Benzeno-Tolueno-Etil-benzeno-Xileno (BTEX), permitiram identificar zonas de baixa reflexão do sinal eletromagnético (zonas atenuadas) em áreas com predominância de areia, o que indicaria contaminação. Como as medidas de GPR foram repetidas no período chuvoso, foi possível observar a redução da atenuação em perfil rico em areia, indicando a lixiviação dos ácidos graxos oriundos da biodegradação dos hidrocarbonetos, bem como o aumento da atenuação provocada pela argila, devido a sua elevada porosidade, e também, possivelmente, pelo aumento da biodegradação dos hidrocarbonetos que ficam retidos na argila. Este resultado constitui o primeiro caso inserido no simulador geofísico, experimento que permite mostrar o uso de diferentes métodos geofísicos. O simulador possui duas telas computacionais, a debaixo para simulação do modelo de subsuperfície escolhido e, a tela de cima, para representação da resposta geofísica obtida com o auxílio de uma unidade ótica que percorre o perfil representado na tela debaixo. Trata-se de uma modelagem analógica com recursos computacionais ainda não reportada na literatura, que permitirá mostrar diversos casos investigados constantes em dissertações e teses. O simulador poderá ser deslocado para empresas, universidades e secretarias, que fazem ou podem fazer uso da Geofísica, além de praças, escolas, etc., contribuindo de forma incisiva para a difusão da Geofísica como ferramenta na gestão de áreas contaminadas bem como para chamar a atenção da população para diferentes tipos de problemas, de modo a instruí-la sobre os mesmos.

Development of computational 3D MoM algorithm for nanoplasmonics

In this paper, we present an algorithm for full-wave electromagnetic analysis of nanoplasmonic structures. We use the three-dimensional Method of Moments to solve the electric field integral equation. The computational algorithm is developed in the language C. As examples of application of the code, the problems of scattering from a nanosphere and a rectangular nanorod are analyzed. The calculated characteristics are the near field distribution and the spectral response of these nanoparticles. The convergence of the method for different discretization sizes is also discussed.

Quantification of Biological Tissue and Construction of Patient Equivalent Phantom (Skull and Chest) for Infants (1-5 years old)

Our main purpose in this study was to quantify biological tissue in computed tomography (CT) examinations with the aim of developing a skull and a chest patient equivalent phantom (PEP), both specific to infants, aged between 1 and 5 years old. This type of phantom is widely used in the development of optimization procedures for radiographic techniques, especially in computed radiography (CR) systems. In order to classify and quantify the biological tissue, we used a computational algorithm developed in Matlab (R). The algorithm performed a histogram of each CT slice followed by a Gaussian fitting of each tissue type. The algorithm determined the mean thickness for the biological tissues (bone, soft, fat, and lung) and also converted them into the corresponding thicknesses of the simulator material (aluminum, PMMA, and air). We retrospectively analyzed 148 CT examinations of infant patients, 56 for skull exams and 92 were for chest. The results provided sufficient data to construct a phantom to simulate the infant chest and skull in the posterior anterior or anterior posterior (PA/AP) view. Both patient equivalent phantoms developed in this study can be used to assess physical variables such as noise power spectrum (NPS) and signal to noise ratio (SNR) or perform dosimetric control specific to pediatric protocols.

An open source GPS multipath simulator in Matlab/Octave

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Beneficial effects of fermented vegetal beverages on human gastrointestinal microbial ecosystem in a simulator

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

Binding of antioxidant flavone isovitexin to human serum albumin investigated by experimental and computational assays

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

An improved interolog mapping-based computational prediction of protein protein interactions with increased network coverage

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Prebiotic Effect of Fructooligosaccharide in the Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem (SHIME (R) Model)

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

Cogeneration design problem Computational complexity analysis and solution through an expert system

Purpose - The purpose of this paper is twofold: to analyze the computational complexity of the cogeneration design problem; to present an expert system to solve the proposed problem, comparing such an approach with the traditional searching methods available.Design/methodology/approach - The complexity of the cogeneration problem is analyzed through the transformation of the well-known knapsack problem. Both problems are formulated as decision problems and it is proven that the cogeneration problem is np-complete. Thus, several searching approaches, such as population heuristics and dynamic programming, could be used to solve the problem. Alternatively, a knowledge-based approach is proposed by presenting an expert system and its knowledge representation scheme.Findings - The expert system is executed considering two case-studies. First, a cogeneration plant should meet power, steam, chilled water and hot water demands. The expert system presented two different solutions based on high complexity thermodynamic cycles. In the second case-study the plant should meet just power and steam demands. The system presents three different solutions, and one of them was never considered before by our consultant expert.Originality/value - The expert system approach is not a "blind" method, i.e. it generates solutions based on actual engineering knowledge instead of the searching strategies from traditional methods. It means that the system is able to explain its choices, making available the design rationale for each solution. This is the main advantage of the expert system approach over the traditional search methods. On the other hand, the expert system quite likely does not provide an actual optimal solution. All it can provide is one or more acceptable solutions.