Disseny d'agents físics: inclusió de capacitats específiques per a l'avaluació de l'eficiència d'accions

L'experiència de l'autor en la temàtica d'agents intel·ligents i la seva aplicació als robots que emulen el joc de futbol han donat el bagatge suficient per poder encetar i proposar la temàtica plantejada en aquesta tesi: com fer que un complicat robot pugui treure el màxim suc de l'autoconeixement de l'estructura de control inclosa al seu propi cos físic, i així poder cooperar millor amb d'altres agents per optimitzar el rendiment a l'hora de resoldre problemes de cooperació. Per resoldre aquesta qüestió es proposa incorporar la dinàmica del cos físic en les decisions cooperatives dels agents físics unificant els móns de l'automàtica, la robòtica i la intel·ligència artificial a través de la noció de capacitat: la capacitat vista com a entitat on els enginyers de control dipositen el seu coneixement, i a la vegada la capacitat vista com la utilitat on un agent hi diposita el seu autoconeixement del seu cos físic que ha obtingut per introspecció. En aquesta tesi es presenta l'arquitectura DPAA que s'organitza seguint una jerarquia vertical en tres nivells d'abstracció o mòduls control, supervisor i agent, els quals presenten una estructura interna homogènia que facilita les tasques de disseny de l'agent. Aquests mòduls disposen d'un conjunt específic de capacitats que els permeten avaluar com seran les accions que s'executaran en un futur. En concret, al mòdul de control (baix nivell d'abstracció) les capacitats consisteixen en paràmetres que descriuen el comportament dinàmic i estàtic que resulta d'executar un controlador determinat, és a dir, encapsulen el coneixement de l'enginyer de control. Així, a través dels mecanismes de comunicació entre mòduls aquest coneixement pot anar introduint-se als mecanismes de decisió dels mòduls superiors (supervisor i agent) de forma que quan els paràmetres dinàmics i estàtics indiquin que pot haver-hi problemes a baix nivell, els mòduls superiors es poden responsabilitzar d'inhibir o no l'execució d'algunes accions. Aquest procés top-down intern d'avaluació de la viabilitat d'executar una acció determinada s'anomena procés d'introspecció. Es presenten diversos exemples per tal d'il·lustrar com es pot dissenyar un agent físic amb dinàmica pròpia utilitzant l'arquitectura DPAA com a referent. En concret, es mostra tot el procés a seguir per dissenyar un sistema real format per dos robots en formació de comboi, i es mostra com es pot resoldre el problema de la col·lisió utilitzant les capacitats a partir de les especificacions de disseny de l'arquitectura DPAA. Al cinquè capítol s'hi exposa el procés d'anàlisi i disseny en un domini més complex: un grup de robots que emulen el joc del futbol. Els resultats que s'hi mostren fan referència a l'avaluació de la validesa de l'arquitectura per resoldre el problema de la passada de la pilota. S'hi mostren diversos resultats on es veu que és possible avaluar si una passada de pilota és viable o no. Encara que aquesta possibilitat ja ha estat demostrada en altres treballs, l'aportació d'aquesta tesi està en el fet que és possible avaluar la viabilitat a partir de l'encapsulament de la dinàmica en unes capacitats específiques, és a dir, és possible saber quines seran les característiques de la passada: el temps del xut, la precisió o inclòs la geometria del moviment del robot xutador. Els resultats mostren que la negociació de les condicions de la passada de la pilota és possible a partir de capacitats atòmiques, les quals inclouen informació sobre les característiques de la dinàmica dels controladors. La complexitat del domini proposat fa difícil comparar els resultats amb els altres treballs. Cal tenir present que els resultats mostrats s'han obtingut utilitzant un simulador fet a mida que incorpora les dinàmiques dels motors dels robots i de la pilota. En aquest sentit cal comentar que no existeixen treballs publicats sobre el problema de la passada en què es tingui en compte la dinàmica dels robots. El present treball permet assegurar que la inclusió de paràmetres dinàmics en el conjunt de les capacitats de l'agent físic permet obtenir un millor comportament col·lectiu dels robots, i que aquesta millora es deu al fet que en les etapes de decisió els agents utilitzen informació relativa a la viabilitat sobre les seves accions: aquesta viabilitat es pot calcular a partir del comportament dinàmic dels controladors. De fet, la definició de capacitats a partir de paràmetres dinàmics permet treballar fàcilment amb sistemes autònoms heterogenis: l'agent físic pot ser conscient de les seves capacitats d'actuació a través de mecanismes interns d'introspecció, i això permet que pugui prendre compromisos amb altres agents físics.

Superacid-catalyzed polycondensation of acenaphthenequinone with aromatic hydrocarbons

A novel series of linear, high molecular weight polymers were synthesized by one-pot, superacid-catalyzed reaction of acenaphthenequinone (1) with aromatic hydrocarbons. The reactions were performed at room temperature in the Bronsted superacid CF3SO3H (trifluoromethanesulfonic acid, TFSA) and in a mixture of TFSA with methanesulfonic acid (MSA) and trifluoroacetic acid (TFA), which was used as both solvent and a medium for generation of electrophilic species from acenaphthenequinone. The polymer-forming reaction was found to be dependent greatly on the acidity of the reaction medium, as judged from the viscosity of the polymers obtained. Polycondensations of acenaphthenequinone with 4,4'-diphenoxybenzophenone (f), 1,3-bis(4-phenoxybenzoyl)benzene (g), 1,4-bis(4-phenoxybenzoyl)benzene (h), 1,10-bis(4-phenoxyphenyl)decane-1,10-dione (i), 2,6-diphenoxybenzonitrile), 2,6-diphenoxybenzoic acid (k), and 2-(4-biphenylyl)-6-phenylbenzoxazole (1) proceeded in a reaction medium of wide range of acidity, including pure TFSA (Hammett acidity function H-0 of pure TFSA is -14.1), whereas condensation of 1 with biphenyl, terphenyl, diphenyl ether, and 1,4-diphenoxybenzene needed a reaction medium of acidity H-0 less than -11.5. A possible reaction mechanism is suggested. The polymers obtained were found to be soluble in the common organic solvents, and flexible transparent films could be cast from the solutions. H-1 and C-13 NMR analyses of the polymers synthesized revealed their linear, highly regular structure. The polymers also possess high thermostability. Char yields for polymers 3a, 3c, 3d, and 3l in nitrogen were close to 80% at 1000 degrees C.

A benchmark-driven modelling approach for evaluating deployment choices on a multicore architecture

The complexity of current and emerging high performance architectures provides users with options about how best to use the available resources, but makes predicting performance challenging. In this work a benchmark-driven performance modelling approach is outlined that is appro- priate for modern multicore architectures. The approach is demonstrated by constructing a model of a simple shallow water code on a Cray XE6 system, from application-specific benchmarks that illustrate precisely how architectural char- acteristics impact performance. The model is found to recre- ate observed scaling behaviour up to 16K cores, and used to predict optimal rank-core affinity strategies, exemplifying the type of problem such a model can be used for.

Diversity of Somatic Coliphages in Coastal Regions with Different Levels of Anthropogenic Activity in Sao Paulo State, Brazil

Bacteriophages are the most abundant and genetically diverse viruses on Earth, with complex ecology in both quantitative and qualitative terms. Somatic coliphages (SC) have been reported to be good indicators of fecal pollution in seawater. This study focused on determining the concentration of SC and their diversity by electron microscopy of seawater, plankton, and bivalve samples collected at three coastal regions in Sao Paulo, Brazil. The SC counts varied from < 1 to 3.4 x 103 PFU/100 ml in seawater (73 samples tested), from < 1 to 4.7 x 10(2) PFU/g in plankton (46 samples tested), and from < 1 to 2.2 x 10(1) PFU/g in bivalves (11 samples tested). In seawater samples, a relationship between the thermotolerant coliforms and Escherichia coli and SC was observed at the three regions (P = 0.0001) according to the anthropogenic activities present at each region. However, SC were found in plankton samples from three regions: Baixada Santista (17/20), Canal de Sao Sebastiao (6/14), and Ubatuba (3/12). In seawater samples collected from Baixada Santista, four morphotypes were observed: A1 (4.5%), B1 (50%), C1 (36.4%), and D1 (9.1%). One coliphage, Siphoviridae type T1, had the longest tail: between 939 and 995 nm. In plankton samples, Siphoviridae (65.8%), Podoviridae (15.8%), Microviridae (15.8%), and Myoviridae (2.6%) were found. In bivalves, only the morphotype B1 was observed. These SC were associated with enteric hosts: enterobacteria, E. coli, Proteus, Salmonella, and Yersinia. Baixada Santista is an area containing a high level of fecal pollution compared to those in the Canal de Sao Sebastiao and Ubatuba. This is the first report of coliphage diversity in seawater, plankton, and bivalve samples collected from Sao Paulo coastal regions. A better characterization of SC diversity in coastal environments will help with the management and evaluation of the microbiological risks for recreation, seafood cultivation, and consumption.

Star-group identities and groups of units

Analogous to *-identities in rings with involution we define *-identities in groups. Suppose that G is a torsion group with involution * and that F is an infinite field with char F not equal 2. Extend * linearly to FG. We prove that the unit group U of FG satisfies a *-identity if and only if the symmetric elements U(+) satisfy a group identity.

Group algebras of torsion groups and Lie nilpotence

Let * be an involution of a group algebra FG induced by an involution of the group G. For char F not equal 2, we classify the torsion groups G with no elements of order 2 whose Lie algebra of *-skew elements is nilpotent.

Group 11 (Cu, Ag, Au) promotion of 15%Co/Al(2)O(3) Fischer-Tropsch synthesis catalysts

Co/Al(2)O(3) Fischer-Tropsch synthesis catalysts promoted with different quantities of Group 11 metals (Cu, Ag, Au) were characterized and tested. The presence of relatively small quantities of such metals enhanced Co reducibility and, in the cases of Ag and Au, improved the surface Co metal active site densities. EXAFS experiments with the most loaded catalyst samples show that only Co-Co and Me-Me (Me = Cu, Ag and Au) coordination could be observed. This suggests that the greater fraction of the metals form different phases. However, the reduction promoting effect of the Group 11 metal is severely hampered once the catalyst receives a mild passivation treatment following primary reduction. An explanation in terms of promoter segregation during primary reduction is proposed. At lower promoter levels (0.83%Ag and 1.51%Au) and higher Ag levels (2.76%), significant gains in Co active site densities were achieved resulting in improved CO conversion levels relative to the unpromoted catalyst. Moreover, slight decreases in light product (e.g., CH(4)) selectivity and slight increases in C(5)+ selectivity were achieved. At high Au loading (5.05%), however, too much Au was loaded which, although significantly increasing the fraction of Co reduced, blocked Co surface sites and resulted in decreased Co conversion rates. While Cu facilitated Co reduction, the increased fraction of reduced Co did not translate to improved active site densities. It appears that a fraction of Cu tended to cover the rim of Co clusters, resulting in decreases in CO conversion rates and detrimental increases in light product selectivity. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Synthesis of NiO-MgO-ZrO(2) catalysts and their performance in reforming of model biogas

Catalysts containing NiO/MgO/ZrO(2) mixtures were synthesized by the polymerization method in a single step. They were characterized by X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR) and physisorption of N(2) (BET) and then tested in the reforming of a model biogas (1.5CH4:1CO(2)) in the presence of air (1.5CH(4) + 1CO(2) + 0.25O(2)) at 750 degrees C for 6h. It was observed that the catalyst Ni20MZ performed better in catalytic processes than the well known catalysts, Ni/ZrO(2) and Ni/MgO, synthesized under the same conditions. The formation of solid solutions, MgO-ZrO(2) and NiO-MgO, increased the rate of conversion of reactants (CH(4) and CO(2)) into synthesis gas (H(2) + CO). The formation of oxygen vacancies (in samples containing ZrO(2) and MgO) seems to promote removal of the coke deposited on the nickel surface. The values of the H(2)/CO ratio were generally found to be slightly lower than stoichiometric, owing to the reverse water gas shift reaction occurring in parallel. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Contribuicao a reducao direta de minerio de ferro com redutor solido : influencia do teor de cinzas do carvao e de um agente gaseificante adicional

Estudou-se nesse trabalho a influência da adição de líquidos (água e álcool etílico) na redução direta de pelotas hematíticas com redutor sólido nas temperaturas de 950, 1000 e 1050°C. Pesquisou-se a influência da adição desses líquidos sobre a velocidade de redução do minério (através do grau de redução) e sobre a variação de volume ocorrida nas pelotas durante a redução (através de variação de diâmetro e observações em microscópio ótico e eletrônico). Paralelamente estudou-se a influência do teor de cinzas do carvão sobre sua reatividade, através de testes de redução de pelotas com carvões desgaseificados e não desgaseificados e também testes de gaseificação dos carvões, todos a 950°C. Os ensaios foram realizados em reatores aquecidos por forno elétrico. Empregaram-se carvões da mina Butiá Recreio (RS) de 35% de cinzas (desgaseificados) nos testes com adição de líquidos e carvões da mina de Leão (RS) lavados, com diversos teores de cinzas e não lavados (R.O.M.). Concluiu-se que a adição de líquidos aumenta a redução das pelotas e proporciona diminuição do inchamento. Verificou-se que utilizando-se carvões previamente desgaseificados não houve considerável influência do teor de cinzas sobre a reatividade, entretanto com carvão não desgaseificados esta influência tornou-se significativa.

Clonagem e caracterização parcial de cDNA de glândula salivar de Boophilus microplus (Acari:Ixodidae) similar a glutationa s-transferase

O carrapato Boophilus microplus é um ectoparasita hematófago de bovino que causa sérias perdas econômicas. Estudos para o desenvolvimento de formas alternativas de controle do carrapato tem sido realizados para diminuir ou substituir a aplicação de agentes químicos, que contaminam o ambiente, os derivados da carne, além dos problemas de resistência das gerações de carrapatos aos acaricidas. As vacinas são uma forma alternativa de controle do carrapato. As enzimas glutationa S-transferase (GSTs) são alvo potencial para intervenção imunológica contra alguns parasitas. Este trabalho teve como objetivo isolar e caracterizar parcialmente um cDNA de B. microplus similar a GST da classe Mu. O clone SG2 foi isolado dentre aproximadamente 8 x 103 pfu de fagos recombinantes de uma biblioteca de cDNA de glândula salivar de partenógina, sondada com anti-soro de coelho contra glândula salivar. O clone SG2 contendo um inserto de 864 pb teve sua seqüência determinada e a fase de leitura aberta corresponde a 220 amino ácidos. A análise desta seqüência indicou que o gene clonado codifica uma GST de B. microplus (BmGST) com um motivo altamente conservado entre os resíduos 60 e 68 que compreende o sítio de ligação a glutationa (GSH) e outro motivo SLAILRYL, centrado no resíduo 78 da seqüência. No alinhamento múltiplo da AgSG2 com outras GSTs foi observada uma similaridade de até 41% com GSTs da classe Mu de outros organismos e inclusive com outra GST da classe Mu isolada de larva de B. microplus (HE et al., 1999). A proteína recombinante AgSG2 purificada apresentou atividade enzimática contra o substrato cromogênico CDNB. Ensaios de atividade enzimática com extratos de tecidos, secreções e excreções foram realizados para verificar a presença de GST. Ensaios de RT-PCR com tecidos de B. microplus indicaram que os sítios de síntese de BmGST são glândulas salivares e intestino de partenógina e teleógina.

Análise de vacinas contra o sorotipo 3 do vírus da doença de marek por PCR em tempo real e cultivo celular.

A doença de Marek (MD), causada por um alfaherpesvírus, é uma enfermidade linfoproliferativa que acomete principalmente galinhas. Como não existe tratamento, a melhor forma de prevenção e controle da MD é através do uso de vacinas atenuadas, que vêm sendo usadas desde 1970. Este trabalho descreve a análise de vacinas vivas congeladas contra o sorotipo 3 do vírus da doença de Marek (herpesvírus de peru – HVT) por PCR em tempo real (qPCR) e por cultivo em células de embrião de galinha. Foram avaliadas três vacinas (cepa FC126) provenientes de distintos fabricantes. As análises da homogeneidade inter e intra-lote apresentaram, respectivamente, média ± desvio padrão de 2,6 ± 1,7%, 2,1 ± 1,1% e 1,2 ± 0,1% e média ± desvio padrão de 1,5 ± 0,1%, 1,2 ± 0,8% e 1,0 ± 0,3% para A, B e C, respectivamente. A qPCR subestimou os títulos das vacinas concentradas 4x e superestimou os títulos das vacinas diluídas 8x, enquanto o cultivo celular superestimou os títulos das vacinas concentradas. As vacinas apresentaram quantidades diferentes de células/dose e unidade formadoras de placa/dose. Conseqüentemente, a relação PFU/célula também foi diferente, o que demonstra a necessidade de construção de curvas diferentes, para cada fabricante, para a titulação por qPCR.

As propostas educacionais maranhenses no Império (1834-1889)

A instruçio p~blica no Maranhão sofreu certas mudanças, a partir do Ato Adicibnal (1834), que coiocou sob a responsabilidade das Administrações provinciais a direção do ensino p~blico, primario e secundario no Brasil. No s~culo passado, (XIX), no final dos anos 30 e durante os decênios de 40 e 50, houve, no Maranhão, um certo esforço do Estado, no sentido de exercer um contróle maior sobre a instrução provincial e de desenvolver ~ uma. maior clientela o ensino elementar. Nessa época, foram. pr~:))lr?v1dos pela Administração local os primeiros incentivos ã di fusão do ensino t~cnico e agrIcola; e reorganizado o ensino securidirio com a criação do Liceu Maranhense. Nas ~ltimas d~cadas do Imperio, entretanto, o Estado demonstrou um gra~ de desinteresse pelo desenvolvimento da educação escolar no Maranhão. As realizações oficiais dessa ~po~a, nos diver sos nIveis, ' foram insignificantes. A Administração Local, decretando o livre exeycIcio do ensino, em 1874, demonstrou legalmente o descaso a que relegou a instrução p~blica pr~ vincial. As tendências verificadas no ensino p~blico maranhense, nesse perIodo (1834-1889), for~m sobretudo, por particularidades do processo determinadas, polItico-econô mico marannense da ~poca. Nos primeiros decênios (final .de 30 : ê : · d~ca.das 40 ~. 50)', a sit~ação pó'Útiêa . ~aranhens.e · ;'.ar.act.eri:za·v~-. se por um grande empenho dos fazendeiros (fração da classe dominante no poder) em garantir a ordem e buscar a nia. No âmbito econômico, destacava-se um afã por hegem2. reformas materiais, visando ao soerguimento da economia mercantil. Ji nos Gltirnos dec~nios analisados, a situação p61Itico-ec2. n~mica traduzia-se por um maior fortalecimento do poder Político dos fazendeiros, mas com uma grave crise econômica. As condições sociais maranhenses nas primeiras décadas favo receram, pois, o surgimento de uma maior preocupação do Es tado pela educação escolar, enquanto que, na última fase, a situação político-econômica maranhense desestimulou um interesse maior do Estado pelo desenvolvimento do ensino público no Maranhão.

Titulação de vacinas contra o sorotipo 3 do vírus da doença de marek por pcr em tempo real

A Doença de Marek é uma enfermidade linfoproliferativa das aves, causada por um alfaherpesvírus e caracterizada pela infiltração de células em nervos periféricos, gônadas, íris, vísceras, músculos e pele. Desde 1970, vacinas atenuadas têm sido utilizadas como ferramenta principal no controle da doença. Esse trabalho descreve a implantação da Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real (qPCR) para a titulação de vacinas contra o vírus da doença de Marek do sorotipo 3, herpesvírus dos perus (HVT). A qPCR foi comparada com a técnica tradicional de titulação, baseada no cultivo celular de fibroblastos de embrião de galinha. Foram avaliadas três vacinas vivas (congeladas, cepa FC126) provenientes de distintos fabricantes. A técnica molecular apresentou alta correlação entre os valores de threshold cycle (CT) e respectivas diluições das vacinas (R2 = 0,99), indicando que, dentro desta faixa linear testada (102 a 104 PFU/dose), a qPCR foi capaz de quantificar as vacinas disponíveis no mercado. A reprodutibilidade da titulação em cultivo celular e qPCR foi avaliada pela realização dos testes em três dias distintos a partir de ampolas de um mesmo lote da vacina. Os títulos obtidos por ambos os métodos demonstraram alta reprodutibilidade e coerência com o fornecido pelo fabricante. Caracterizou-se também a proporção de vírus livres e associados às células, onde foi observado que, pelo menos, 90% dos vírus encontravamse na forma associada. Este trabalho indicou que a qPCR é reprodutível, rápida e menos trabalhosa do que a titulação em cultivo celular tradicionalmente utilizada.

Síntese e caracterização de cerâmicas nanométricas para produção de gás de síntese

In this work, ceramic powders belonging to the system Nd2-xSrxNiO4 (x = 0, 0.4, 0.8, 1.2 and 1.6) were synthesized for their use as catalysts to syngas production partial. It was used a synthesis route, relatively new, which makes use of gelatin as organic precursor. The powders were analyzed at several temperatures in order to obtain the perovskite phase and characterized by several techniques such as thermal analysis, X-rays diffraction, Rietveld refinement method, specific surface area, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy of X-rays and temperature programmed reduction. The results obtained using these techniques confirmed the feasibility of the synthesis method employed to obtain nanosized particles. The powders were tested in differential catalytic conditions for dry reforming of methane (DRM) and partial oxidation of methane (POM), then, some systems were chosen for catalytic integrals test for (POM) indicating that the system Nd2-xSrxNiO4 for x = 0, 0.4 and 1.2 calcined at 900 °C exhibit catalytic activity on the investigated experimental conditions in this work without showing signs of deactivation

Síntese de catalisadores do tipo LaNixFe1-xO3 como precursores catalíticos para reação oxidação parcial do metano

Nickel-bases catalysts have been used in several reform reactions, such as in the partial oxidation of methane to obtain H2 or syngas (H2 + CO). High levels of conversion are usually obtained using this family of catalysts, however, their deactivation resulting from carbon deposition still remains a challenge. Different approaches have been tested aiming at minimizing this difficulty, including the production of perovskites and related structures using modern synthesis methods capable of producing low cost materials with controlled microstructural characteristics at industrial scale. To establish grounds for comparison, in the present study LaNixFe1-xO3 (x=0, 0.3 or 0.7) perovskites were prepared following the Pechini method and by microwave assisted self-combustion. All samples were sub sequently calcined at 900 °C to obtain the target phase. The resulting ceramic powders were characterized by thermogravimetric analysis, infrared spectroscopy, X ray diffraction, specific area and temperature programmed reduction tests. Calcined samples were also used in the partial oxidation reaction of methane to evaluate the level of conversion, selectivity and carbon deposition. The results showed that the calcined samples were crystalline and the target phase was formed regardless of the synthesis method. According to results obtained by Rietveld refinement, we observed the formation of 70.0% of LaNi0.3Fe0.7O3 and 30.0% of La2O3 for samples LN3F7-900- P, LN3F7-900-M and 41,6% of LaNi0.7Fe0.3O3, 30.7% of La2NiO4 and 27.7% of La2O3 for samples LN7F3-900-P and LN7F3-900-M.Temperature-programmed profiles of the LaNiO3 sample revealed the presence of a peak around 510 °C, whereas the LaFeO3 sample depicted a peak above 1000°C. The highest l evel of methane conversion was obtained for LaNiO3 synthesized by the Pechini method. Overall, catalysts prepared by the Pechini method depicted better conversion levels compared to those produced by microwave assisted self-combustion