Implementação paralela de um código de elementos finitos em 2D para as Equações de Navier-Stokes para fluidos incompressíveis com transporte de escalares.

O estudo do fluxo de água e do transporte escalar em reservatórios hidrelétricos é importante para a determinação da qualidade da água durante as fases iniciais do enchimento e durante a vida útil do reservatório. Neste contexto, um código de elementos finitos paralelo 2D foi implementado para resolver as equações de Navier-Stokes para fluido incompressível acopladas a transporte escalar, utilizando o modelo de programação de troca de mensagens, a fim de realizar simulações em um ambiente de cluster de computadores. A discretização espacial é baseada no elemento MINI, que satisfaz as condições de Babuska-Brezzi (BB), que permite uma formulação mista estável. Todas as estruturas de dados distribuídos necessárias nas diferentes fases do código, como pré-processamento, solução e pós-processamento, foram implementadas usando a biblioteca PETSc. Os sistemas lineares resultantes foram resolvidos usando o método da projeção discreto com fatoração LU por blocos. Para aumentar o desempenho paralelo na solução dos sistemas lineares, foi empregado o método de condensação estática para resolver a velocidade intermediária nos vértices e no centróide do elemento MINI separadamente. Os resultados de desempenho do método de condensação estática com a abordagem da solução do sistema completo foram comparados. Os testes mostraram que o método de condensação estática apresenta melhor desempenho para grandes problemas, às custas de maior uso de memória. O desempenho de outras partes do código também são apresentados.

Estudo clínico prospectivo das modificações da borda alveolar inferior após projeção ortodôntica em tomografia computadorizada de feixe cônico

A projeção de incisivos e expansão dos arcos dentários são uma alternativa valiosa à extração dentária, especialmente quando se considera a estética facial em pacientes adultos. O efeito da projeção ortodôntica dos incisivos inferiores sobre o periodonto é controverso devido às avaliações em exames bidimensionais e os aspectos multi-fatoriais que envolvem as recessões gengivais. O objetivo deste estudo foi comparar as modificações na altura da borda alveolar dos dentes ântero-inferiores de pacientes, que foram submetidos à projeção ortodôntica, com pacientes tratados sem projeção; e correlacionar estas modificações com o grau de inclinação dentária, com as alterações da distância bicanina e com o biotipo gengival. Pacientes adultos com mais de 3 mm de falta de espaço no arco inferior e curva de Spee moderada ou acentuada compuseram o grupo experimental (n=15). O grupo controle (n=7) consistiu de pacientes com bons arcos inferiores, que não necessitavam de grandes movimentos dentários. Estes pacientes foram submetidos a alinhamento e nivelamento dentário até o fio de aço .020". Tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC) foram obtidas antes do tratamento e ao final da fase de alinhamento e nivelamento. As alturas das bordas alveolares (BA) de incisivos e caninos inferiores foram medidas nas TCFC em reconstruções 3D e comparadas entre os grupos e entre os tempos pelos testes-t de Student não pareado e pareado, respectivamente. As BA foram correlacionadas com o grau de inclinação dentária (IMPA), com a distância intercaninos (DIC) e com o biotipo gengival (BG) pelo teste de correlação de Pearson. Os resultados demonstraram que os caninos inferiores do grupo experimental apresentaram perda óssea significativa (p<0,005), quando comparados com o grupo controle, em média 2,5 mm. As BA dos dentes 43, 33 e 32 ao final do alinhamento e nivelamento eram significativamente maiores do que ao início do tratamento no grupo experimental (p<0,001). Não foram encontradas diferenças significativas entre as medidas iniciais e finais das BA de todos os dentes do grupo controle. Apesar destes resultados, não foram encontradas correlações entre a remodelação da BA e o IMPA, a DIC e o BG. Pode-se concluir que o aumento no comprimento do arco inferior com arcos ortodônticos contínuos aumenta a inclinação dos incisivos inferiores e a DIC. O aumento da DIC parece exercer maior efeito sobre a BA dos caninos inferiores do que a inclinação de incisivos sobre a BA dos incisivos inferiores. No entanto, as modificações da BA não estão associadas ao grau de inclinação dos incisivos, a quantidade de expansão do arco inferior e ao biotipo gengival.

Comparação tridimensional dos efeitos dentários de duas mecânicas para fechamento de espaço: estudo preliminar

As más oclusões de Classe I com biprotrusão dentária são caracterizadas pela projeção dos incisivos superiores e inferiores e podem ser corrigidas com extrações de primeiros pré-molares, permitindo reposicionar os incisivos, usando como ancoragem os dentes posteriores. Esse trabalho teve como objetivo comparar, por meio de superposição de modelos tridimensionais, a movimentação de molares e de incisivos com duas técnicas para fechamento de espaços. Foram selecionados, tomografados (T0) e distribuídos, aleatoriamente em dois grupos, seis pacientes com indicação de exodontia de quatro primeiros pré-molares. No grupo 1 (n=3) foi feito o fechamento dos espaços das extrações em uma única etapa (fechamento em massa) e no grupo 2 (n=3), em duas etapas (distalização de caninos seguida da retração de incisivos). Após o completo fechamento dos espaços foi solicitada nova tomografia (T1). Os modelos tridimensionais em T0 e T1 para os dois grupos foram superpostos para descrever e quantificar a movimentação ocorrida nos primeiros molares. A retração de incisivos foi avaliada de maneira bidimensional. Os molares superiores e inferiores do grupo 1 sofreram movimentação mesial de translação, enquanto os do grupo 2, apresentaram deslocamento de coroa maior do que de ápice radicular, demonstrando movimento de inclinação mesial de coroa. Ao se comparar o movimento mesial dos molares entre os dois grupos, observou-se que no grupo 1 houve maior movimentação mesial da raiz mésio-vestibular dos molares superiores (p=0,009). No entanto, em ambos os grupos os molares superiores giraram sobre a raiz palatina. No arco inferior verificou-se maior movimento mesial de coroa para o grupo 2 (p=0,015). A análise da movimentação dos incisivos apresentou variações semelhantes para as medidas lineares e angulares dos incisivos superiores nos dois grupos. Já, para as medidas angulares dos incisivos inferiores, observou-se que o grupo 1 apresentou menor controle de torque. O tempo de tratamento de todos os pacientes da amostra foi superior a 30 meses, exceto um paciente que apresentou tempo de tratamento inferior a 24 meses. Pôde-se concluir que a perda de ancoragem ocorreu por movimento de translação no fechamento de espaços em massa, e por inclinação mesial no fechamento de espaços em duas etapas, para ambos os arcos. Parece haver maior movimentação mesial radicular nos molares superiores no fechamento em massa e maior movimento mesial de coroa dos molares inferiores para o fechamento em duas etapas. Sugere-se que não há diferença na retração dos incisivos superiores e maior retroinclinação dos incisivos inferiores no fechamento de espaços em duas etapas.

Ciência e política: a aproximação Brasil-Argentina e a cooperação nuclear no subcontinente (1964-1985)

O objetivo geral da pesquisa é compreender por qual motivo e de que forma Brasil e Argentina optaram pela cooperação na área nuclear ainda durante seus governos militares. Segundo a literatura tradicional da área de Relações Internacionais, os ganhos relativos deveriam estar em evidência e, por conseguinte, impediriam a coordenação de posições em uma área tão importante para as estratégias de desenvolvimento e de inserção internacional dos dois países o que não se verificou na prática. Minha dissertação tem como meta entender o porquê. Da finalidade principal, decorrem objetivos específicos. São eles: lançar uma nova percepção acerca das relações Brasil-Argentina, ainda hoje encaradas primordialmente de acordo com padrões de inimizade e de desconfiança; compreender até que ponto as motivações dos países para o domínio da tecnologia nuclear estão relacionados a questões de segurança ou de desenvolvimento nacional; compreender quais foram as bases materiais e ideacionais que permitiram aos dois países integrar-se e, portanto, compartilhar soberania em um tema de high politics; demonstrar que a cooperação não é exclusividade de regimes democráticos; analisar a influência de grupos não políticos na formulação de políticas e do processo decisório; comprovar que não houve corrida armamentista na região ou a intenção de utilizar o aparato nuclear contra o vizinho. O recorte temporal deste trabalho partirá do final dos anos 1964, quando houve coincidência de regimes militares nos dois países, até o ano de 1985, quando a democracia é restaurada no Brasil. O marco temporal não é hermético, já que há referências anteriores a 1964, mormente no tocante à cooperação científica, e após 1985, quando a coordenação nuclear brasileiro-argentina é elevada a um nível superior, com o estabelecimento da ABACC. Na tentativa de responder às perguntas propostas, minha dissertação se baseia na análise de dois atores primordiais: o Estado e as comunidades epistêmicas.

O Triunfo da vontade e a estética nazista:o nacional-socialismo como modernidade alternativa

O Nacional-socialismo representou, ao negar os princípios centrais da modernidade ocidental, a idéia de uma outra modernidade baseada, ao mesmo tempo, no resgate e na projeção futura das antigas glórias da nação germânica. Neste sentido, o filme O Triunfo da Vontade da cineasta alemã Leni Riefenstahl aparece como a grande representação estética do nazismo, traduzindo em imagens os principais aspectos da ideologia nacional-socialista. Ao trabalhar com extrema genialidade todo um conjunto de referências simbólicas e míticas presentes no imaginário alemão, Riefenstahl construiu, portanto, uma das mais impactantes peças de divulgação do regime hitlerista, apresentando ao mundo os ideais do Terceiro Reich e a força da nova Alemanha.

Os efeitos políticos da securitização internacional do terrorismo pós-11/09: o caso da Organização de Cooperação de Xangai

Esta dissertação trata do que se entende como terrorismo após os atentados de setembro de 2001, seja como lógica de ação ou como método de ação. A partir desta data, o terrorismo alcançou enorme projeção e passou a figurar como tema central tanto na imprensa cotidiana quanto em reuniões internacionais de cúpula. O fenômeno era, muitas vezes, historicamente circunscrito às nações que enfrentavam esse problema. Após o Onze de Setembro, o debate expandiu-se e as políticas, e a propaganda, antiterroristas incidiram sobre a sociedade, modificando comportamentos individuais e coletivos. A associação entre Islamismo e terrorismo foi frequente e a Guerra Contra ao Terror (GCT), promovida pela política externa norte-americana de George W. Bush, contribuiu para difundir uma percepção do terrorismo como uma lógica de ação afeita à violência em si. Isso contrasta com a percepção quanto a grupos terroristas de momentos históricos anteriores, cujo recurso ao terrorismo era compreendido como método de ação com valor instrumental para alcançar objetivos políticos diversos, como a emancipação nacional e a desestabilização de regimes políticos estabelecidos. O estudo de caso da Organização de Xangai (OCX) visa demonstrar que a identificação entre terrorismo e Islã leva ao equívoco de compreender os grupos terroristas contemporâneos islâmicos, com lógicas próprias, como uma fenômeno só o que leva à imprecisão de atribuir ao terrorismo o caráter de primeiro fenômeno macro-securitizado. Este breve histórico da ascensão do terrorismo na agenda política contemporânea, mediante a análise do processo securitizador tanto na GCT quanto na Organização de Cooperação de Xangai, serve como referência para as análises contidas no trabalho que o leitor tem em mãos, uma vez que o sentido atribuído ao terrorismo só pode ser entendido em termos dos atores políticos envolvidos na sua definição e no contexto em qual o fazem. Na OCX, o verificou-se o entendimento do terrorismo como método de ação de grupos separatistas, o que não corresponde à ideia do terrorismo como lógica de ação contida na GCT.

Transplante de células de medula óssea (BMCs) de camundongos em modelo experimental para o desenvolvimento de aterosclerose: aspectos estruturais, ultraestrutuais e moleculares da aorta

As células tronco são caracterizadas pela sua capacidade de se diferenciar em várias linhagens de células e exibir um pontente efeito parácrino. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da terapia com células da medula óssea (BMCs) na glicose sanguínea, no metabolismo lipídico e remodelamento da parede da aorta em um modelo experimental para aterosclerose. Camundongos C57BL/6 foram alimentados com uma dieta controle (grupo CO) ou uma dieta aterogênica (grupo AT - 60% gordura). Após 16 semanas, o grupo AT foi dividido em quatro sub grupos: grupo AT 14 dias e o grupo AT 21 dias receberam uma injeção de PBS na veia caudal e mortos 14 e 21 dias após respectivamente; grupo AT-BMC 14 dias e AT-BMC 21 dias que receberam uma injeção com BMCs na veia caudal e mortos 14 e 21 dias após, respectivamente. O grupo CO foi sacrificado juntamente com outros grupos. O transplante BMCs reduziu os niveis de glicose, triglicerídeos e colesterol total no sangue. Não houve diferença significativa em relação à massa corporal entre os grupos transplantados e não transplantados, sendo todos diferentes do grupo CO. Não houve diferença significativa na curva glicemica entre os grupos AT 14 dias, AT-BMC 14 dias e AT 21 dias e estes diferentes do grupo CO e do grupo AT-BMC 21 dias. O Qa (1/mm2) foi quantitativamente reduzido no grupo AT 14 dias e AT 21 dias quando comparado ao grupo CO. Este Qa se mostrou elevado no grupo AT-BMC 21 dias quando comparado a todos os grupos. O aumento da expessura da parede da aorta foi observado em todos os grupos aterogênicos, entretanto o aumento da espessura foi significativamente menor no grupo AT-BMC 21 dias em relação ao grupo AT 14 dias e AT 21 dias. A percentagem de fibras elásticas se apresentou significativamente maior no grupo AT 21 dias quando comparado ao CO e AT-BMC 21 dias. Não houve diferença significativa entre o grupo CO e AT-BMC 21 dias. Vacúolos na túnica média, delaminação e o adelgaçamento das lamelas elásticas foram observados nos grupos AT-14 dias e AT-21 dias. O menor número destes foi visualizado no grupo AT-BMC 14 dias e AT-BMC 21 dias. A imunomarcação para alfa actina de músculo liso (α-SMA) e fator de crescimento vascular e endotelial (VEGF) mostrou menor marcação em grupos transplantados com BMCs. A marcação para antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA) mostrou-se mais expressiva no grupo AT-BMC 21 dias grupo. Marcação para CD105, CD133 e CD68 foi observada nos grupos AT 14 dias e AT 21 dias. Estas marcações não foram observadas nos grupos AT-BMC 14 dias e AT-BMC 21 dias. Nas eletromicrografias observamos o remodelamento benéfico no grupo AT-BMC14 dias e AT-BMC 21 dias, com a organização estrutural similar ao grupo CO. Vesículas de pinocitose, projeção da célula muscular lisa e a delaminação da lamina elástica interna são observados nos grupos AT 14 dias e AT 21 dias. Célula endotelial preservada, com lamina elástica interna de contorno regular e contínua é observada no grupo CO e nos grupos AT-BMC 14 dias e AT-BMC 21 dias. Como conclusão, os nossos resultados reforçam o conceito de que, em um modelo aterosclerótico utilizando camundongos e dieta aterogênica, a injeção de BMCs melhora os níveis de glicose, metabolismo lipídico e ocasiona um remodelamento benéfico na parede da aorta.

Produção in vitro, análise fitoquímica e avaliação da atividade antineoplásica de metabólitos de Hovenia dulcis Thunb. (Rhamnaceae) obtidos por diferentes estratégias biotecnológicas

Hovenia dulcis Thunberg, natural da Ásia Oriental, é cultivada no Brasil onde é conhecida como uva-do-japão. A espécie possui várias indicações na medicina popular e alguns estudos apontam o seu potencial antineoplásico, tripanocida e hepatoprotetor. Metabólitos secundários são substâncias não essenciais para a sobrevivência celular, mas que fornecem vantagens adaptativas aos vegetais, sendo atribuído, para algumas delas, atividades biológicas importantes. Substâncias de interesse medicinal têm sido obtidas por técnicas da cultura de tecidos vegetais, como a calogênese e a cultura de células em suspensão, que permitem a síntese de matéria-prima de forma contínua e homogênea, independentemente de fatores ambientais e sazonais. O presente estudo objetivou o estabelecimento de culturas in vitro de H. dulcis, visando à produção de metabólitos de interesse, com vistas à avaliação do seu potencial antineoplásico sobre células K562. Foram testados protocolos para o estabelecimento de diferentes sistemas, como culturas de calos, de células em suspensão (CCS) e compact callus clusters (CCC) e ainda a avaliação do uso de elicitores na otimização de metabólitos produzidos in vitro. Foi verificado que a adição dos fitorreguladores KIN e TDZ, substituindo o BAP, não foi capaz de induzir a formação de calos friáveis, bem como a manutenção das culturas em ausência de luz. O uso do nitrato de prata promoveu a friabilidade de calos em todas as concentrações testadas, considerando-se 2,0 mg.L-1 a melhor concentração. Foram alcançadas taxas de 100% de formação de CCS tanto na presença, quanto em ausência de AgNO3. O maior acúmulo de biomassa foi verificado na concentração mais baixa de PIC (0,625 mg.L-1). A análise dos espectros de RMN indicou a presença de (+)-dihidromiricetina, (+)-galocatequina, hovenitina II, hovenosideo G, hodulosideo III, hodulosideo IV, hodulosideo I e hovenidulciosideo B1 nas culturas de calos friáveis. No estabelecimento de culturas CCC, observou-se a formação de calos compactos verdes em todas as concentrações de ANA testadas. O aumento da velocidade de rotação para 135 rpm aumentou a dispersão das células com consequente formação dos agregados celulares desejados. A seleção de linhagens celulares demonstrou ser um método eficiente na uniformização do tamanho desses agregados e tal uniformidade se manteve estável por mais de cinco subcultivos em 100% das culturas. Uma fração rica em saponinas foi obtida a partir dos agregados celulares, correspondendo a 1,46% da massa seca. A análise por RMN sugeriu a presença das saponinas Hovenosideo G e dos hovenidulciosideos A2 e B2. O uso de elicitores em cultura de calos mostrou-se adequado à produção de metabólitos secundários, sem alterações morfológicas nos mesmos. A elicitação alterou o perfil cromatográfico analisado por HPLC. Na elicitação com 5,0 mg.L-1 de extrato de levedura foi verificado um aumento de quase três vezes (12,280 3,396 equivalentes de quercetina/mg de extrato) na síntese de flavonoides. Finalmente, os estudos de ação antitumoral in vitro demonstraram citotoxicidade dos extratos de calos não elicitados de H. dulcis sobre linhagem de leucemia mieloide crônica (IC50 de 74,05 μg.mL-1.) e inibição do crescimento de tais células (K562), sugerindo o potencial antineoplásico para um produto biotecnológio (calo) desta espécie.

Synapses with short-term plasticity are optimal estimators of presynaptic membrane potentials.

The trajectory of the somatic membrane potential of a cortical neuron exactly reflects the computations performed on its afferent inputs. However, the spikes of such a neuron are a very low-dimensional and discrete projection of this continually evolving signal. We explored the possibility that the neuron's efferent synapses perform the critical computational step of estimating the membrane potential trajectory from the spikes. We found that short-term changes in synaptic efficacy can be interpreted as implementing an optimal estimator of this trajectory. Short-term depression arose when presynaptic spiking was sufficiently intense as to reduce the uncertainty associated with the estimate; short-term facilitation reflected structural features of the statistics of the presynaptic neuron such as up and down states. Our analysis provides a unifying account of a powerful, but puzzling, form of plasticity.

Polychromatic liquid crystal laser arrays towards display applications.

Band-edge liquid crystal lasers are of interest for a number of applications including laser projection displays. Herein, we demonstrate simultaneous red-green-blue lasing from a single liquid crystal sample by creating a two-dimensional laser array fabricated from dye-doped chiral nematic liquid crystals. By forming a pitch gradient across the cell, and optically pumping the sample using a lenslet array, a polychromatic laser array can be observed consisting simultaneously of red-green-blue colors. Specifically, the two-dimensional polychromatic array could be used to produce a laser-based display, with low speckle and wide color gamut, whereby no complex fabrication procedure is required to generate the individual 'pixels'.

The changing face and role of CACSD

Computer Aided Control Engineering involves three parallel streams: Simulation and modelling, Control system design (off-line), and Controller implementation. In industry the bottleneck problem has always been modelling, and this remains the case - that is where control (and other) engineers put most of their technical effort. Although great advances in software tools have been made, the cost of modelling remains very high - too high for some sectors. Object-oriented modelling, enabling truly re-usable models, seems to be the key enabling technology here. Software tools to support control systems design have two aspects to them: aiding and managing the work-flow in particular projects (whether of a single engineer or of a team), and provision of numerical algorithms to support control-theoretic and systems-theoretic analysis and design. The numerical problems associated with linear systems have been largely overcome, so that most problems can be tackled routinely without difficulty - though problems remain with (some) systems of extremely large dimensions. Recent emphasis on control of hybrid and/or constrained systems is leading to the emerging importance of geometric algorithms (ellipsoidal approximation, polytope projection, etc). Constantly increasing computational power is leading to renewed interest in design by optimisation, an example of which is MPC. The explosion of embedded control systems has highlighted the importance of autocode generation, directly from modelling/simulation products to target processors. This is the 'new kid on the block', and again much of the focus of commercial tools is on this part of the control engineer's job. Here the control engineer can no longer ignore computer science (at least, for the time being). © 2006 IEEE.

The changing face and role of CACSD

Computer Aided Control Engineering involves three parallel streams: Simulation and modelling, Control system design (off-line), and Controller implementation. In industry the bottleneck problem has always been modelling, and this remains the case - that is where control (and other) engineers put most of their technical effort. Although great advances in software tools have been made, the cost of modelling remains very high - too high for some sectors. Object-oriented modelling, enabling truly re-usable models, seems to be the key enabling technology here. Software tools to support control systems design have two aspects to them: aiding and managing the work-flow in particular projects (whether of a single engineer or of a team), and provision of numerical algorithms to support control-theoretic and systems-theoretic analysis and design. The numerical problems associated with linear systems have been largely overcome, so that most problems can be tackled routinely without difficulty - though problems remain with (some) systems of extremely large dimensions. Recent emphasis on control of hybrid and/or constrained systems is leading to the emerging importance of geometric algorithms (ellipsoidal approximation, polytope projection, etc). Constantly increasing computational power is leading to renewed interest in design by optimisation, an example of which is MPC. The explosion of embedded control systems has highlighted the importance of autocode generation, directly from modelling/simulation products to target processors. This is the 'new kid on the block', and again much of the focus of commercial tools is on this part of the control engineer's job. Here the control engineer can no longer ignore computer science (at least, for the time being). ©2006 IEEE.

The silicon backplane design for an LCOS polarization-insensitive phase hologram SLM

Polarization-insensitivity is achieved in a reflective spatial light modulator by laying a quarter-wave plate (QWP) at the incident wavelength directly over the mirror pixels of a silicon backplane, and forming a nematle Fréedrickcz cell over the QWP to modulate the reflected phase. To achieve the highest drive voltage from the available silicon process, a switched voltage common front electrode design is described, with variable amplitude square wave drive to the pixels to maintain constant root-mean-square drive and minimize phase fluctuations during the dc balance refresh cycle. The silicon has been fabricated and liquid-crystal-on-silicon cells both with and without the QWP assembled; applications include optically transparent switches for optical networks, beam steering for add-drop multiplexers for wavelength-division- multiplexing telecommunications, television multicast, and holographic projection.

Response of fishes to the underwater D.C. field

Response to external electric field (D. C.) of three different varieties of fish namely Puntius ticto, Heteropneustis fossilis and Tilapia mossambica having different anatomical and behavioural characteristics were studied. Clearly distinguished reactions occurred one after another m all the varieties of fish with the increase in field intensity with minor specific variations. These reactions can be broadly classified into initial start (first reaction), forced swimming (galvanotaxis), slackening of body muscle (galvanonarcosis) and state of muscular rigidity (tetanus). The orientation of the organism (projection of nervous element) to the surrounding field has been found to have important bearing on the behaviour reactions. Clearly differentiated anodic taxis and true narcosis set in when fish body axis was parallel to the lines of current conduction. But with greater angle between the body axis and the current lines, fish did not show well marked reactions. Fish body, when perpendicular to current lines responded for anodic curvature and off balance swimming followed by tetanus.

Adaptive BDDC in Three Dimensions

The adaptive BDDC method is extended to the selection of face constraints in three dimensions. A new implementation of the BDDC method is presented based on a global formulation without an explicit coarse problem, with massive parallelism provided by a multifrontal solver. Constraints are implemented by a projection and sparsity of the projected operator is preserved by a generalized change of variables. The effectiveness of the method is illustrated on several engineering problems.