Utilizando mapas de conectividade fuzzy no desenvolvimento de algoritmos reparadores de imagens binárias 3D

A 3D binary image is considered well-composed if, and only if, the union of the faces shared by the foreground and background voxels of the image is a surface in R3. Wellcomposed images have some desirable topological properties, which allow us to simplify and optimize algorithms that are widely used in computer graphics, computer vision and image processing. These advantages have fostered the development of algorithms to repair bi-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) images that are not well-composed. These algorithms are known as repairing algorithms. In this dissertation, we propose two repairing algorithms, one randomized and one deterministic. Both algorithms are capable of making topological repairs in 3D binary images, producing well-composed images similar to the original images. The key idea behind both algorithms is to iteratively change the assigned color of some points in the input image from 0 (background)to 1 (foreground) until the image becomes well-composed. The points whose colors are changed by the algorithms are chosen according to their values in the fuzzy connectivity map resulting from the image segmentation process. The use of the fuzzy connectivity map ensures that a subset of points chosen by the algorithm at any given iteration is the one with the least affinity with the background among all possible choices

Eficácia do propofol e da associação de propofol e dexametasona no controle de náusea e vômito no pós-operatório de laparoscopia ginecológica

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A laparoscopia ginecológica é procedimento que determina alta incidência de náusea e vômito no pós-operatório. Este estudo teve por finalidade comparar a eficácia do propofol isoladamente ou em associação com a dexametasona na prevenção de náusea e vômito em pacientes submetidas à laparoscopia ginecológica. MÉTODO: Participaram do estudo 40 pacientes, estado físico ASA I e II, com idades entre 18 e 46 anos, sem queixas gástricas prévias, submetidas à laparoscopia para diagnóstico ou cirurgia. As pacientes foram divididas em 2 grupos: o grupo 1 recebeu (solução fisiológica 2 ml) e o grupo 2 dexametasona (8 mg), por via venosa antes da indução da anestesia. Todas as pacientes receberam midazolam (7,5 mg) por via oral como medicação pré-anestésica, sufentanil (0,5 µg.kg-1), propofol em infusão contínua para indução e manutenção da anestesia (BIS - 60) e N2O/O2 em fração inspirada de O2 a 40% e atracúrio (0,5 mg.kg-1) como bloqueador neuromuscular. A analgesia pós-operatória foi realizada com cetoprofeno (100 mg) e buscopam composto ®.As pacientes fora avaliadas na sala de recuperação pós-anestésica (SRPA) e na enfermaria 1, 2, 3 e 12 horas após a alta da SRPA. RESULTADOS: Ambos os grupos foram idênticos quanto aos dados antropométricos e à duração da cirurgia e da anestesia. No grupo 1 (n = 20) uma paciente apresentou náusea na SRPA e na enfermaria e três pacientes vomitaram na enfermaria. No grupo 2 (n = 20) nenhuma paciente apresentou náusea ou vômito durante o período de observação clínica, resultados estatisticamente não significativos. CONCLUSÕES: O propofol isoladamente ou associado à dexametasona foi eficaz na prevenção de náusea e vômito no pós-operatório de pacientes submetidas à laparoscopia ginecológica

Eficácia da N-butilescopolamina e dipirona sódica associadas ao cetoprofeno no alívio da dor pós-operatória de pacientes submetidas a duas técnicas diferentes de laqueadura por laparoscopia

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A laqueadura laparoscópica (LL) é um dos procedimentos mais dolorosos e a intensidade da dor varia com a técnica selecionada, sendo mais intensa com a técnica de oclusão das tubas uterinas com anel. As pacientes submetidas à LL referem dor em cólica no período PO e a N-butilescopolamina e a dipirona sódica, por suas propriedades anti-espasmódicas e analgésicas, associadas às propriedades antiinflamatórias do cetoprofeno, podem ser opção para profilaxia e tratamento de dor. O objetivo deste foi estudar a eficácia da N-butilescopolamina e da dipirona sódica associadas ao cetoprofeno, na prevenção de dor PO em pacientes submetidas à LL, com duas técnicas diferentes - diatermia e pinçamento com anel. MÉTODO: Participaram do estudo 50 pacientes, estado físico ASA I e II, com idade entre 23 e 47 anos. As pacientes foram distribuídas aleatoriamente em dois grupos: G1 - oclusão das tubas uterinas com anéis, G2 - oclusão das tubas uterinas com diatermia. Todas as pacientes receberam N-butilescopolamina (20 mg) e dipirona sódica (2500 mg) e cetoprofeno (100 mg), por via venosa, imediatamente antes da indução da anestesia. A dor foi avaliada pelo critério de escala numérica verbal, variando de 0 a 10, sendo 0 ausência de dor e 10 o máximo de dor, a cada 10 minutos na primeira hora, na sala de recuperação pós-anestésica (SRPA) e na 1ª, 2ª, 3ª e 4ª horas após a alta da SRPA. Dor com intensidade maior que 3 era tratada com tramadol (100 mg), por via venosa. A avaliação da dor foi realizada sem que se soubesse a que grupo pertencia a paciente. Para análise estatística, testes t de Student, Mann-Whitney e Friedman. RESULTADOS: Ambos os grupos foram idênticos com relação à idade, ao peso, à altura, à duração da cirurgia e anestesia. As pacientes do G1 apresentaram maior escore de dor que as do G2, em todos os momentos do estudo. Valores estatisticamente significativos: 80% das pacientes de G1 e 16% de G2 necessitaram de tramadol em algum momento do estudo. CONCLUSÕES: A N-butilescopolamina e a dipirona sódica associadas ao cetoprofeno mostraram ser alternativa de analgesia pós-operatória quando a laqueadura é realizada com a técnica de diatermia.

Seleção de atributos em comitês de classificadores utilizando algoritmos genéticos

Classifier ensembles are systems composed of a set of individual classifiers and a combination module, which is responsible for providing the final output of the system. In the design of these systems, diversity is considered as one of the main aspects to be taken into account since there is no gain in combining identical classification methods. The ideal situation is a set of individual classifiers with uncorrelated errors. In other words, the individual classifiers should be diverse among themselves. One way of increasing diversity is to provide different datasets (patterns and/or attributes) for the individual classifiers. The diversity is increased because the individual classifiers will perform the same task (classification of the same input patterns) but they will be built using different subsets of patterns and/or attributes. The majority of the papers using feature selection for ensembles address the homogenous structures of ensemble, i.e., ensembles composed only of the same type of classifiers. In this investigation, two approaches of genetic algorithms (single and multi-objective) will be used to guide the distribution of the features among the classifiers in the context of homogenous and heterogeneous ensembles. The experiments will be divided into two phases that use a filter approach of feature selection guided by genetic algorithm

Aprendizado significativo aplicado ao ensino de algoritmos

The course of Algorithms and Programming reveals as real obstacle for many students during the computer courses. The students not familiar with new ways of thinking required by the courses as well as not having certain skills required for this, encounter difficulties that sometimes result in the repetition and dropout. Faced with this problem, that survey on the problems experienced by students was conducted as a way to understand the problem and to guide solutions in trying to solve or assuage the difficulties experienced by students. In this paper a methodology to be applied in a classroom based on the concepts of Meaningful Learning of David Ausubel was described. In addition to this theory, a tool developed at UFRN, named Takkou, was used with the intent to better motivate students in algorithms classes and to exercise logical reasoning. Finally a comparative evaluation of the suggested methodology and traditional methodology was carried out, and results were discussed

Eficácia do ondansetron e da alizaprida na prevenção de náusea e vômito em laparoscopia ginecológica

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A laparoscopia ginecológica é procedimento que determina alta incidência de náusea e vômito no pós-operatório. Este estudo teve por finalidade comparar a eficácia do ondansetron e da alizaprida na prevenção de náusea e vômito em pacientes submetidas à laparoscopia ginecológica. MÉTODO: Participaram do estudo 52 pacientes, estado físico ASA I ou II, com idades entre 21 e 50 anos, sem queixas gástricas prévias, submetidas à laparoscopia para diagnóstico ou cirurgia. As pacientes foram divididas em 2 grupos: o grupo 1 recebeu ondansetron (4 mg) e o grupo 2, alizaprida (50 mg), por via venosa, antes da indução da anestesia. Todas as pacientes receberam midazolam (7,5 mg) por via oral como medicação pré-anestésica, sufentanil (0,5 µg.kg-1) e propofol (2 mg.kg-1) para indução, propofol (115 µg.kg-1) e N2O/O2 em fração inspirada de O2 a 40% para manutenção e atracúrio (0,5 mg.kg-1) como bloqueador neuromuscular. A analgesia pós-operatória foi realizada com cetoprofeno (100 mg) e buscopam composto®. RESULTADOS: Ambos os grupos foram idênticos quanto aos dados antropométricos e à duração da cirurgia e da anestesia. No grupo 1 (n=27) uma paciente apresentou náusea, No grupo 2, uma paciente apresentou náusea e três vomitaram, resultados estatisticamente não significativos. CONCLUSÕES: O ondansetron e a alizaprida foram similares na prevenção de náusea e vômito em pacientes submetidas à laparoscopia ginecológica.

Eficácia da solução de cloreto de sódio a 7,5% com e sem dextran 70 a 6% na preservação da função renal de cães hipovolêmicos submetidos à isquemia-reperfusão

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: As soluções hipertônicas de cloreto de sódio, associadas ou não a colóides hiperoncóticos, podem ser eficazes em proteger o rim em situações de hipovolemia. O objetivo deste estudo foi verificar, em cães, o real benefício dessas soluções sobre a função renal, em vigência de hipovolemia e isquemia do órgão. MÉTODO: em 24 cães, anestesiados com pentobarbital sódico, submetidos à nefrectomia direita e à expansão volêmica com solução de Ringer (1 ml.kg-1.min-1), foram observadas possíveis alterações renais morfo-funcionais após hemorragia de 20 ml.kg-1 e trinta minutos de total isquemia renal esquerda, com posterior reperfusão, além da repercussão renal da administração de soluções de cloreto de sódio 7,5% (SH) e esta em dextran 70 a 6% (SHD). Atributos estudados: FC, PAM, pressão de veia cava inferior, fluxo sangüíneo renal, resistência vascular renal, hematócrito, Na+, K+, osmolaridade plasmática, PaO2, PaCO2 e pH, depuração (para-aminohipurato de sódio - PAH-1, creatinina, osmolar, água livre, Na+, K+), fração de filtração, volume e osmolaridade urinários, excreções urinárias e fracionárias de Na+ e K+ e exame histopatológico do rim. Os atributos foram estudados em três grupos (G1, G2 e G3) e em cinco momentos. RESULTADOS: Houve elevação estatisticamente significativa da pressão arterial média em G2 e G3, da resistência vascular renal em G1, do fluxo sangüíneo renal e da depuração de PAH em G3, da excreção fracionária de Na+ em G2 e G3, das depurações de creatinina, osmolar, de água livre e de Na+ e K+, da excreção urinária de Na+ e K+ e do volume urinário em G3. CONCLUSÕES: A SHD administrada 15 minutos após hemorragia moderada e 30 minutos antes de insulto isquêmico de 30 minutos foi eficiente em proteger o rim de cães das repercussões da isquemia-reperfusão. Não foi constatada alteração histopatológica renal à microscopia óptica.

Desenvolvimento de chatterbots educacionais: um estudo de caso voltado ao ensino de algoritmos

In development of Synthetic Agents for Education, the doubt still resides about what would be a behavior that could be considered, in fact, plausible for this agent's type, which can be considered as effective on the transmission of the knowledge by the agent and the function of emotions this process. The purpose of this labor has an investigative nature in an attempt to discover what aspects are important for this behavior consistent and practical development of a chatterbot with the function of virtual tutor, within the context of learning algorithms. In this study, we explained the agents' basics, Intelligent Tutoring Systems, bots, chatterbots and how these systems need to provide credibility to report on their behavior. Models of emotions, personality and humor to computational agents are also covered, as well as previous studies by other researchers at the area. After that, the prototype is detailed, the research conducted, a summary of results achieved, the architectural model of the system, vision of computing and macro view of the features implemented.

Uma análise experimental de algoritmos exatos aplicados ao problema da árvore geradora multiobjetivo

The Multiobjective Spanning Tree Problem is NP-hard and models applications in several areas. This research presents an experimental analysis of different strategies used in the literature to develop exact algorithms to solve the problem. Initially, the algorithms are classified according to the approaches used to solve the problem. Features of two or more approaches can be found in some of those algorithms. The approaches investigated here are: the two-stage method, branch-and-bound, k-best and the preference-based approach. The main contribution of this research lies in the fact that no research was presented to date reporting a systematic experimental analysis of exact algorithms for the Multiobjective Spanning Tree Problem. Therefore, this work can be a basis for other research that deal with the same problem. The computational experiments compare the performance of algorithms regarding processing time, efficiency based on the number of objectives and number of solutions found in a controlled time interval. The analysis of the algorithms was performed for known instances of the problem, as well as instances obtained from a generator commonly used in the literature

Eficácia analgésica da dexmedetomidina comparada ao sufentanil em cirurgias intraperitoneais: estudo comparativo

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A dexmedetomidina, agonista alfa2-adrenérgico com especificidade alfa1:alfa2 1:1620, não determina depressão respiratória, sendo utilizada no intra-operatório como sedativo e analgésico. Esse fármaco tem sido empregado com os opióides em anestesia de procedimentos com elevado estímulo doloroso, como os abdominais intraperitoneais, não havendo referências sobre seu uso como analgésico único. Comparou-se a dexmedetomidina ao sufentanil em procedimentos intraperitoneais, de pacientes com mais de 60 anos de idade. MÉTODO: Foram estudados 41 pacientes divididos aleatoriamente em dois grupos: GS (n = 21), que recebeu sufentanil, e GD (n = 20), dexmedetomidina, ambos na indução e manutenção da anestesia. Os pacientes receberam etomidato (GS e GD) com midazolam (GD) na indução, isoflurano e óxido nitroso na manutenção da anestesia. Foram avaliados os atributos hemodinâmicos (pressão arterial média e freqüência cardíaca), tempos de despertar e de extubação ao final da anestesia, locais onde os pacientes foram extubados - sala de operação (SO) ou sala de recuperação pós-anestésica (SRPA), tempo de permanência na SRPA, necessidade de analgesia suplementar e antiemético na SRPA, complicações apresentadas na SO e SRPA, índice de Aldrete-Kroulik na alta da SRPA e a necessidade de máscara de oxigênio na alta da SRPA. RESULTADOS: Não houve diferença quanto à estabilidade hemodinâmica e GD apresentou menor tempo de permanência na SRPA e menor necessidade de máscara de oxigênio na alta da SRPA. CONCLUSÕES: A dexmedetomidina pode ser utilizada como analgésico isolado em operações intraperitoneais em pacientes com mais de 60 anos, determinando estabilidade hemodinâmica semelhante à do sufentanil, com melhores características de recuperação.

Uma investigação de algoritmos exatos e metaheurísticos aplicados ao nonograma

Nonogram is a logical puzzle whose associated decision problem is NP-complete. It has applications in pattern recognition problems and data compression, among others. The puzzle consists in determining an assignment of colors to pixels distributed in a N  M matrix that satisfies line and column constraints. A Nonogram is encoded by a vector whose elements specify the number of pixels in each row and column of a figure without specifying their coordinates. This work presents exact and heuristic approaches to solve Nonograms. The depth first search was one of the chosen exact approaches because it is a typical example of brute search algorithm that is easy to implement. Another implemented exact approach was based on the Las Vegas algorithm, so that we intend to investigate whether the randomness introduce by the Las Vegas-based algorithm would be an advantage over the depth first search. The Nonogram is also transformed into a Constraint Satisfaction Problem. Three heuristics approaches are proposed: a Tabu Search and two memetic algorithms. A new function to calculate the objective function is proposed. The approaches are applied on 234 instances, the size of the instances ranging from 5 x 5 to 100 x 100 size, and including logical and random Nonograms

Algoritmos científicos

The Scientific Algorithms are a new metaheuristics inspired in the scientific research process. The new method introduces the idea of theme to search the solution space of hard problems. The inspiration for this class of algorithms comes from the act of researching that comprises thinking, knowledge sharing and disclosing new ideas. The ideas of the new method are illustrated in the Traveling Salesman Problem. A computational experiment applies the proposed approach to a new variant of the Traveling Salesman Problem named Car Renter Salesman Problem. The results are compared to state-of-the-art algorithms for the latter problem

Algoritmos de agrupamentos fuzzy intervalares e índice de validação para agrupamento de dados simbólicos do tipo intervalo

Symbolic Data Analysis (SDA) main aims to provide tools for reducing large databases to extract knowledge and provide techniques to describe the unit of such data in complex units, as such, interval or histogram. The objective of this work is to extend classical clustering methods for symbolic interval data based on interval-based distance. The main advantage of using an interval-based distance for interval-based data lies on the fact that it preserves the underlying imprecision on intervals which is usually lost when real-valued distances are applied. This work includes an approach allow existing indices to be adapted to interval context. The proposed methods with interval-based distances are compared with distances punctual existing literature through experiments with simulated data and real data interval

Uma abordagem através de algoritmos transgenéticos para o problema da configuração do traçado de uma rede de distribuição de gás natural

Este trabalho apresenta um algoritmo transgenético híbrido para a solução de um Problema de Configuração de uma Rede de Distribuição de Gás Natural. O problema da configuração dessas redes requer a definição de um traçado por onde os dutos devem ser colocados para atender aos clientes. É estudada neste trabalho uma maneira de conectar os clientes em uma rede com arquitetura em forma de árvore. O objetivo é minimizar o custo de construção da rede, mesmo que para isso alguns clientes que não proporcionam lucros deixem de ser atendidos. Esse problema pode ser formulado computacionalmente através do Problema de Steiner com Prêmios. Este é um problema de otimização combinatória da classe dos NPÁrduos. Este trabalho apresenta um algoritmo heurístico para a solução do problema. A abordagem utilizada é chamada de Algoritmos Transgenéticos, que se enquadram na categoria dos algoritmos evolucionários. Para a geração de soluções inicias é utilizado um algoritmo primaldual, e pathrelinking é usado como intensificador

Segurança e eficácia da técnica de biopsia pulmonar transtorácica percutânea para avaliação histopatológica do parênquima pulmonar de ovinos clinicamente sadios

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