Resolução de sistemas de equações lineares através de métodos de decomposição de domínio

A paralelização de métodos de resolução de sistemas de equações lineares e não lineares é uma atividade que tem concentrado várias pesquisas nos últimos anos. Isto porque, os sistemas de equações estão presentes em diversos problemas da computação cientí ca, especialmente naqueles que empregam equações diferenciais parciais (EDPs) que modelam fenômenos físicos, e que precisam ser discretizadas para serem tratadas computacionalmente. O processo de discretização resulta em sistemas de equações que necessitam ser resolvidos a cada passo de tempo. Em geral, esses sistemas têm como características a esparsidade e um grande número de incógnitas. Devido ao porte desses sistemas é necessária uma grande quantidade de memória e velocidade de processamento, sendo adequado o uso de computação de alto desempenho na obtenção da solução dos mesmos. Dentro desse contexto, é feito neste trabalho um estudo sobre o uso de métodos de decomposição de domínio na resolução de sistemas de equações em paralelo. Esses métodos baseiam-se no particionamento do domínio computacional em subdomínios, de modo que a solução global do problema é obtida pela combinação apropriada das soluções de cada subdomínio. Uma vez que diferentes subdomínios podem ser tratados independentemente, tais métodos são atrativos para ambientes paralelos. Mais especi camente, foram implementados e analisados neste trabalho, três diferentes métodos de decomposição de domínio. Dois desses com sobreposição entre os subdomínios, e um sem sobreposição. Dentre os métodos com sobreposição foram estudados os métodos aditivo de Schwarz e multiplicativo de Schwarz. Já dentre os métodos sem sobreposição optou-se pelo método do complemento de Schur. Todas as implementações foram desenvolvidas para serem executadas em clusters de PCs multiprocessados e estão incorporadas ao modelo HIDRA, que é um modelo computacional paralelo multifísica desenvolvido no Grupo de Matemática da Computação e Processamento de Alto Desempenho (GMCPAD) para a simulação do escoamento e do transporte de substâncias em corpos de águas.

Utilização da teoria das restrições no ambiente de manufatura em empresas no Brasil

A Teoria das Restrições surgiu no início da década de 80 revolucionando a teoria da manufatura e tendo um desenvolvimento rápido em diferentes países como Estados Unidos, Reino Unido, Holanda, Israel entre outros. No Brasil a difusão dessa metodologia, inicialmente concebida para o ambiente de manufatura, não está suficientemente desenvolvida. Pelos resultados que se acredita poderem decorrer de sua aplicação, é objetivo desta pesquisa detectar empresas que implementaram o sistema TPC em nosso país, verificar quais as vantagens que podem ser obtidas do seu uso e mostrá-las no relatório final, para difundir uma metodologia que acredita-se ser de fácil aplicação nas empresas brasileiras, possibilitando melhorar a competitividade de nossos produtos.

Uma Proposta de distribuição do servidor de arquivos em clusters

A evolução da Computação Baseada em Clusters, impulsionada pelo avanço tecnológico e pelo custo relativamente baixo do hardware de PCs, tem levado ao surgimento de máquinas paralelas de porte cada vez maior, chegando à ordem das centenas e mesmo milhares de nós de processamento. Um dos principais problemas na implantação de clusters desse porte é o gerenciamento de E/S, pois soluções centralizadas de armazenamento de arquivos, como o NFS, rapidamente se tornam o gargalo dessa parte do sistema. Ao longo dos últimos anos, diversas soluções para esse problema têm sido propostas, tanto pela utilização de tecnologias especializadas de armazenamento e comunicação, como RAID e fibra ótica, como pela distribuição das funcionalidades do servidor de arquivos entre várias máquinas, objetivando a paralelização de suas operações. Seguindo essa última linha, o projeto NFSP (NFS Parallèle) é uma proposta de sistema de arquivos distribuído que estende o NFS padrão de forma a aumentar o desempenho das operações de leitura de dados pela distribuição do serviço em vários nós do cluster. Com essa abordagem, o NFSP objetiva aliar desempenho e escalabilidade aos benefícios do NFS, como a estabilidade de sua implementação e familiaridade de usuários e administradores com sua semântica de uso e seus procedimentos de configuração e gerenciamento. A proposta aqui apresentada, chamada de dNFSP, é uma extensão ao NFSP com o objetivo principal de proporcionar melhor desempenho a aplicações que explorem tanto a leitura como a escrita de dados, uma vez que essa última característica não é contemplada pelo modelo original A base para o funcionamento do sistema é um modelo de gerenciamento distribuído de meta-dados, que permite melhor escalabilidade e reduz o custo computacional sobre o meta-servidor original do NFSP, e também um mecanismo relaxado de manutenção de coerência baseado em LRC (Lazy Release Consistency), o qual permite a distribuição do serviço sem acarretar em operações onerosas de sincronização de dados. Um protótipo do modelo dNFSP foi implementado e avaliado com uma série de testes, benchmarks e aplicações. Os resultados obtidos comprovam que o modelo pode ser aplicado como sistema de arquivos para um cluster, efetivamente proporcionando melhor desempenho às aplicações e ao mesmo tempo mantendo um elevado nível de compatibilidade com as ferramentas e procedimentos habituais de administração de um cluster, em especial o uso de clientes NFS padrões disponíveis em praticamente todos os sistemas operacionais da atualidade.

Desenvolvimento de uma arquitetura programável de controle em tempo real para um servoposicionador pneumático

Este trabalho aborda o desenvolvimento de uma arquitetura de controle em tempo real para servoposicionadores pneumáticos, baseada em computadores pessoais (PCs). Os servoposicionadores pneumáticos são de baixo custo, leves, não poluentes e de fácil utilização. Como apresentam boa relação entre peso e força, são bastante atraentes em aplicações de robótica. Entretanto, devido a suas não linearidades, os servoposicionadores pneumáticos apresentam dificuldades em seu controle. Visando compensá-las, são desenvolvidos algoritmos de controle cada vez mais complexos, necessitando de ferramentas mais robustas quanto ao poder de processamento. Ferramentas com características necessárias para o desenvolvimento de algoritmos e para o controle em tempo real de sistemas custam caro, o que dificulta o desenvolvimento de novas tecnologias de controle de servoposicionadores pneumáticos. Este trabalho apresenta uma revisão das soluções utilizadas na construção de sistemas pneumáticos de posicionamento e daquelas adotadas no controle digital de sistemas automáticos. Descrevese o processo de construção de uma bancada experimental, e o desenvolvimento das soluções em hardware e software para o controle digital é discutido. Visando uma solução economicamente atraente, são utilizados unicamente softwares de código aberto e de livre utilização, assim como hardwares de baixo custo.Para verificar a eficiência da solução proposta, a arquitetura de controle é utilizada para realizar a identificação dos parâmetros do sistema pneumático. Dentre eles, destacam-se a vazão mássica e o atrito, informações importantes para simulação e controle do sistema. Também são utilizados controladores do tipo Proporcional-Integral-Derivativo, implementados para apoiar o estudo do desempenho da arquitetura no controle do servoposicionador pneumático.

O significado da distribuição para os grandes bancos verejistas: análise e consequências sob o ponto de vista de marketing

Trata da revolução em curso nos canais de distribuição dos grandes bancos varejistas em função dos impactos provocados pela tecnologia, pela globalização, pelas parcerias e pela formação de um novo ambiente de distribuição eletrônico, remoto e virtual denominado como marketspace. Esse novo ambiente, até o ano de 2007, deverá canalizar 2/3 dos negócios bancários que envolvam efetiva intermediação financeira. A revolução é tão importante que pode significar o início de um novo ciclo no negócio dos grandes bancos varejistas. Os impactos sobre marketing são igualmente poderosos, exigindo dos bancos uma completa revisão de sua estratégia mercadológica. Evidências foram colhidas de extensiva revisão bibliográfica, através de entrevistas em profundidade e de pesquisa amostrai com clientes bancários. Cursos de ação são sugeridos.

A interatividade na aprendizagem: uma perspectiva cognitiva utilizando conteúdo multimídia

A migração de materiais educacionais para dispositivos portáteis, tais como computadores do tipo tablet, torna possível oferecer altos níveis de interatividade na apresentação de animações e, dessa forma, pesquisas são necessárias para avaliar o valor pedagógico de incorporar recursos sofisticados de interatividade em lições para dispositivos portáteis. Estudantes de Engenharia (no Experimento 1) e estudantes de nível superior de outras áreas (no Experimento 2) estudaram por 5 minutos uma animação mostrando, em um computador do tipo tablet, os seis passos de um procedimento de manutenção para um dispositivo mecânico chamado Tomada de Força. A animação envolveu um baixo nível de interatividade, no qual os estudantes eram capazes de reproduzir, pausar, avançar e voltar a animação por meio de botões acionados em tela sensível ao toque (touch screen); um alto nível de interatividade, no qual os estudantes podiam também tocar e deslizar um dedo na tela para rotacionar a animação ou ainda tocar a tela com dois dedos abrindo-os ou fechando-os para ampliar ou reduzir a animação; ou nenhuma interatividade (apenas no Experimento 2). De forma geral, em ambos os experimentos, os estudantes que utilizaram alto nível de interatividade reportaram maior interesse, mas não mostraram melhor aprendizagem, comparados aos grupos de baixa ou nenhuma interatividade. Entretanto, no Experimento 2, estudantes que se classificaram como alunos verbais demonstraram maior interesse e obtiveram pontuações mais altas de aprendizagem com alta interatividade, em vez de baixa ou nenhuma interatividade. Esse padrão, contudo, não foi encontrado entre os alunos visuais. Também no Experimento 2, os alunos verbais e os alunos com baixo nível de autorregulação de aprendizagem, que manifestaram alto nível de interesse, obtiveram pontuações mais altas de aprendizagem do que os alunos visuais e os alunos com alto nível de autorregulação de aprendizagem, que manifestaram baixo nível de interesse, respectivamente.

Atitude e intenção de uso em sistemas hedônicos: três estudos sobre motivação intrínseca com jogos digitais

Até recentemente, pesquisas sobre a relação do usuário com o uso de tecnologia focaram sistemas utilitários. Com a popularização dos PCs para uso doméstico e o surgimento da Internet, a interação dos usuários com tecnologia deixou de ser vista apenas de forma utilitária, e passou a ser orientada também ao atendimento de necessidades hedônicas, fazendo com que as pesquisas em Tecnologia e Sistemas de Informação (SI) extrapolassem os limites da empresa. As pesquisas no campo tem dado atenção cada vez maior ao uso de sistemas hedônicos, cujo objetivo é satisfazer necessidades como entretenimento e diversão, ao invés de um valor instrumental. Entre os sistemas hedônicos, um em particular recebe cada vez mais destaque, os videogames. Jogos digitais estão presentes por toda a sociedade, existindo uma crescente adoção, institucionalização e ubiquidade dos videogames na vida diária. A nova geração foi criada com jogos interativos e espera o mesmo tipo de interação nos demais SI. Por serem divertidos e envolventes, organizações de diversos setores estão tentando integrar características dos jogos digitais em sistemas organizacionais, com a expectativa de melhorar a motivação e desempenho dos funcionários e engajar consumidores online. Para analisar a relação do usuário com jogos digitais foram desenvolvidas três pesquisas. A primeira aborda os motivos pelos quais o indivíduo se engaja com o jogo, definindo Engajamento com base em desafio, imersão e curiosidade. Já as motivações dos indivíduos são analisadas pelo divertimento e a competição. A partir do momento em que o indivíduo está engajado, é necessário medir a experiência holística que ele experimenta desta interação. Para tanto, a segunda pesquisa analisa os dois construtos mais utilizados no campo para mensurar tal experiência, Flow e Absorção Cognitiva. A última pesquisa se utiliza dos conceitos explorados nas duas anteriores para desenvolver uma rede nomológica para a predição da intenção comportamental do indivíduo para o uso de jogos digitais. Como resultados temos um esclarecimento sobre os fatores que levam a um comportamento engajado dos jogadores, com maior importância do desafio de dominar o jogo e divertimento em relação a competição com outros jogadores. Outra contribuição é a conclusão que Flow e Absorção Cognitiva, dois dos principais construtos utilizados em SI para medir a experiência hedônica do usuário, não são adequados para mensurar tal experiência para videogames. Por fim existe a proposta de uma rede nomológica em um contexto de utilização de um sistema hedônico interativo, permitindo que novos trabalhos possam se beneficiar.

FXBus: uma aplicação móvel para combater a ansiedade de perder o autocarro

Os utilizadores de transportes públicos enfrentam dificuldades no seu dia-a-dia quando usam o autocarro para deslocar-se. Essas dificuldades passam por atrasos pessoais, por enganos na consulta dos horários das carreiras, entre outros, resultando na perda do autocarro. Este trabalho consistiu no desenvolvimento de uma aplicação móvel para a plataforma Android, tendo como principal objectivo fornecer ao utilizador uma ferramenta leve, rápida e útil para utilizar quando se encontra em movimento. O público-alvo desta aplicação são os utilizadores de transportes públicos da empresa Horários do Funchal, que necessitam de realizar deslocações frequentes, e não têm acesso constante à internet, dentro e fora de casa. Realizou-se uma pesquisa, através de um inquérito divulgado nas redes sociais, aos utilizadores de transportes públicos e, posteriormente, utilizou-se essa pesquisa no processo de brainstorming para construir as ideias para as funcionalidades da aplicação. Também se pesquisaram por outras aplicações com objectivos semelhantes e compararam-se essas com a aplicação desta dissertação. Posteriormente, implementou-se o primeiro protótipo e realizaram-se mais testes com novos utilizadores, que usaram a aplicação no seu dia-a-dia. Após se terem corregido os erros encontrados pelos utilizadores na aplicação, lançou-se uma versão beta online no mercado da Google Play. Os resultados obtidos com esta aplicação comprovam não só que existe a necessidade de uma aplicação destas no mercado, mas também permitiram ainda recolher dados sobre melhoramentos que podem ser feitos na mesma. Ao desenvolver esta aplicação pôde-se compreender as necessidades e as limitações que são impostas pelo cliente, como também colocar em prática os conhecimentos adquiridos ao longo do curso.

Pirólise termoquímica de pós da fibra de coco seco em um reator de cilindro rotativo para produção de bio-óleo

This master thesis aims at developing a new methodology for thermochemical degradation of dry coconut fiber (dp = 0.25mm) using laboratory rotating cylinder reactor with the goal of producing bio-oil. The biomass was characterized by infrared spectroscopy with Fourier transform FTIR, thermogravimetric analysis TG, with evaluation of activation energy the in non-isothermal regime with heating rates of 5 and 10 °C/min, differential themogravimetric analysis DTG, sweeping electron microscopy SEM, higher heating value - HHV, immediate analysis such as evaluated all the amounts of its main constituents, i.e., lignin, cellulose and hemicelluloses. In the process, it was evaluated: reaction temperature (450, 500 and 550oC), carrier gas flow rate (50 and 100 cm³/min) and spin speed (20 and 25 Hz) to condensate the bio-oil. The feed rate of biomass (540 g/h), the rotation of the rotating cylinder (33.7 rpm) and reaction time (30 33 min) were constant. The phases obtained from the process of pyrolysis of dry coconut fiber were bio-oil, char and the gas phase non-condensed. A macroscopic mass balance was applied based on the weight of each phase to evaluate their yield. The highest yield of 20% was obtained from the following conditions: temperature of 500oC, inert gas flow of 100 cm³/min and spin speed of 20 Hz. In that condition, the yield in char was 24.3%, non-condensable gas phase was 37.6% and losses of approximately 22.6%. The following physicochemical properties: density, viscosity, pH, higher heating value, char content, FTIR and CHN analysis were evaluated. The sample obtained in the best operational condition was subjected to a qualitative chromatographic analysis aiming to know the constituents of the produced bio-oil, which were: phenol followed by sirigol, acetovanilona and vinyl guaiacol. The solid phase (char) was characterized through an immediate analysis (evaluation of moisture, volatiles, ashes and fixed carbon), higher heating value and FTIR. The non-condensing gas phase presented as main constituents CO2, CO and H2. The results were compared to the ones mentioned by the literature.

Voltammetric determination of L-dopa using an electrode modified with trinuclear ruthenium ammine complex (Ru-red) supported on Y-type zeolite

The L-dopa is the immediate precursor of the neurotransmitter dopamine. Unlike dopamine, L-dopa easily enters the central nervous system and is used in the treatment of Parkinson's disease. A sensitive and selective method is presented for the voltammetric determination of L-dopa in pharmaceutical formulations using a carbon paste electrode modified with trinuclear ruthenium ammine complex [(NH3)(5)Ru-III-O-Ru-IV(NH3)(4)-O-Ru-III(NH3)(5)](6+) (Ru-red) incorporated in NaY zeolite. The parameters which influence on the electrode response (paste composition, potential scan rate, pH and interference) were also investigated. The optimum conditions were found to an electrode composition (m/m) of 25% zeolite containing 6.7% Ru, 50% graphite and 25% mineral oil in acetate buffer at pH 4.8. Voltammetric peak currents showed a linear response for L-dopa concentration in the range between 1.2 x 10(-4) and 1.0 x 10(-2) Mol l(-1) (r = 0.9988) with a detection limit of 8.5 x 10(-5) mol l(-1). The variation coefficient for a 1.0 x 10(-3) mol l(-1) L-dopa (n = 10) was 5.5%. The results obtained for L-dopa in pharmaceutical formulations (tablet) was in agreement with compared official method. In conclusion, this study has illustrated that the proposed electrode modified with Ru-red incorporated zeolite is suitable valuable for selective measurements of L-dopa. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Alterações morfológicas de tecido laminar do casco e parâmetros clínicos e laboratoriais de equinos com síndrome cólica letal

As afecções gastrintestinais dos cavalos são agravadas por complicações como a laminite, cuja etiopatogenia está relacionada à degradação da membrana basal do tecido laminar por metaloproteinases (MMPs). A ativação das MMPs pode ocorrer devido à liberação local de citocinas inflamatórias ou enzimas provenientes de leucócitos infiltrados no tecido laminar. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações morfológicas do tecido laminar de equinos com síndrome cólica letal e sua provável associação com parâmetros clínicos e laboratoriais. Observou-se intensa destruição da arquitetura laminar, principalmente nos animais com alterações físicas e laboratoriais mais acentuadas, como tempo de preenchimento capilar prolongado (TPC), membranas mucosas congestas, taquicardia, hemoconcentração e redução nas contagens de plaquetas e leucócitos. Os resultados sinalizam o provável momento do desenvolvimento de lesões do tecido laminar em equinos com síndrome cólica, no qual é possível adotar medidas preventivas contra a laminite.

Capacidade reprodutiva e preferência da traça-das-crucíferas para diferentes brassicáceas

O objetivo desta pesquisa foi comparar diferentes cultivares de brassicáceas em relação à capacidade reprodutiva e preferência para alimentação e oviposição da traça-das-crucíferas. Os experimentos foram realizados utilizando-se as cultivares de repolho Midori, Chato-de-Quintal, híbridos da Top Seed® - Agristar (TPC 308, TPC 681 e TPC 668), couve-flor Bola de Neve, couve brócolis Ramoso Piracicaba Precoce e couve Manteiga da Geórgia, sendo esta última utilizada como padrão de suscetibilidade. Por meio dos dados biológicos de P. xylostella foram estimados os parâmetros necessários para a construção de tabela de vida de fertilidade, para comparação das cultivares testadas em relação à capacidade reprodutiva da praga. em gaiolas de criação da traça-das-crucíferas foram colocados quatro quartos de folha, dois a dois, que justapostos formavam um círculo de 8 cm de diâmetro, confrontando-se os materiais dois a dois. As partes foram dispostas equidistantemente, para realização do teste de dupla chance de escolha (preferência para alimentação e oviposição) e de múltipla chance de escolha, confrontando todos os substratos (preferência para alimentação). As cultivares que proporcionaram melhor desenvolvimento e reprodução para a traça-das-crucíferas foram couve Manteiga da Geórgia e couve brócolis. Para preferência alimentar constatou-se alta suscetibilidade em couve Manteiga e TPC 681 e para preferência de oviposição alta preferência para couve-flor Bola de Neve. Com isso, sugere-se a divisão das cultivares estudadas em quatro classes distintas: repolho Midori como moderadamente resistente (MR); couve-flor Bola de Neve e repolho Chato-de-Quintal como suscetíveis (S); couve brócolis, TPC308, TPC681 e TPC668 como moderadamente suscetíveis (MS); e couve Manteiga como altamente suscetível (AS).