Efeitos da exposição precoce ao etanol na atividade locomotora e na expressão dos genes de controle do ritmo circadiano de camundongos adolescentes em diferentes períodos do ciclo claro/escuro

A hiperatividade locomotora e as alterações nos ritmos circadianos têm sido descritas em roedores e humanos expostos ao etanol durante o desenvolvimento. Considerando que a atividade locomotora em camundongos é conhecida por variar ao longo das fases do ciclo claro escuro, é possível que o fenótipo hiperativo resultante da exposição precoce ao etanol também varie em função da hora do dia. Além disso, é possível que a hiperatividade apresentada pelos indivíduos expostos ao etanol durante o desenvolvimento esteja associada com distúrbios no sistema de controle do ritmo circadiano. Neste estudo, avaliamos estas duas possibilidades realizando uma análise circadiana da atividade locomotora e da expressão dos genes de relógio de camundongos adolescentes expostos ao etanol durante o período de surto de crescimento cerebral. Para tanto, camundongos suíços criados e mantidos em um ciclo claro/escuro de 12h (luzes acesas às 2:00h, apagadas as 14:00h) foram injetados com etanol (5g/kg ip, grupo ETOH) ou um volume equivalente de solução salina (grupo SAL) em dias alternados do segundo ao oitavo dias pós-natais. No 30 dia pós-natal, os animais foram testados em campo aberto por 15 minutos em diferentes momentos do ciclo claro/escuro: durante a fase clara entre 6:00 e 7:30h e entre12:00 e 13:30h; durante a fase escura entre 18:00 e 19:30h e entre 0:00 e 01:30h. Durante a fase escura os testes foram realizados sob iluminação com luz vermelha. Após os testes comportamentais, alguns animais foram randomicamente selecionados para as análises de imunofluorescência da expressão dos genes PER 1, 2 e 3 no núcleo supraquiasmático. Ao longo dos seis primeiros minutos, a atividade locomotora dos animais testados durante o período claro não mudou significativamente ou apresentou um leve aumento e a dos animais testados no período escuro apresentou uma marcante redução. Além disso, o grupo de animais testados entre 00:00 e 1:30h apresentou a maior atividade locomotora e o grupo dos animais testados entre 12:00 e 13:30h apresentou a menor atividade locomotora. De modo importante, a exposição neonatal ao etanol promoveu hiperatividade locomotora apenas no grupo de animais testados entre 00:00 e 1:30h. Em relação aos genes de controle do ritmo circadiano, a exposição precoce ao etanol afetou apenas a expressão do gene Per1 que foi menor entre 18:00 e 19:30h. O fato de que a expressão dos genes de controle do ritmo circadiano foi alterada no meio da fase escura e que a hiperatividade locomotora foi observada apenas no final da fase escura é compatível com a hipótese de que a hiperatividade induzida pelo etanol pode estar associada com as perturbações de controle do ritmo circadiano.

Modelagem da Dinâmica do Sistema de Controle de Lastro de uma Plataforma Semisubmersível.

É descrita a modelagem, para controle, da dinâmica de uma plataforma semisubmersível com seis graus de liberdade. O modelo inclui os efeitos dos tanques de lastro como forças e momentos, assim como a dinâmica da plataforma. Os parâmetros do sistema foram obtidos das características da plataforma e de resultados experimentais obtidos com uma plataforma semisubmersível de dimensões reduzidas. O desenvolvimento de uma metodologia e de um software capazes de determinar o volume submerso e o centro de empuxo de uma estrutura com geometria complexa foram pontos determinantes nessa Dissertação, tendo em vista a complexidade do processo e as importâncias desses parâmetros para o desenvolvimento do modelo. A linearização do modelo permitiu a elaboração de uma estratégia de controle capaz de estabilizar a plataforma mesmo em condições iniciais distantes do equilíbrio. As equações que descrevem o movimento da plataforma nos graus de liberdade vertical, jogo e arfagem foram desenvolvidas. A realocação dos polos e um observador de estado foram utilizados com o objetivo de melhorar o controle do sistema.

Implementação distribuída de auto-cura em redes inteligentes de distribuição de energia elétrica utilizando árvores de extensão mínima.

A propriedade de auto-cura, em redes inteligente de distribuição de energia elétrica, consiste em encontrar uma proposta de reconfiguração do sistema de distribuição com o objetivo de recuperar parcial ou totalmente o fornecimento de energia aos clientes da rede, na ocorrência de uma falha na rede que comprometa o fornecimento. A busca por uma solução satisfatória é um problema combinacional cuja complexidade está ligada ao tamanho da rede. Um método de busca exaustiva se torna um processo muito demorado e muitas vezes computacionalmente inviável. Para superar essa dificuldade, pode-se basear nas técnicas de geração de árvores de extensão mínima do grafo, representando a rede de distribuição. Porém, a maioria dos estudos encontrados nesta área são implementações centralizadas, onde proposta de reconfiguração é obtida por um sistema de supervisão central. Nesta dissertação, propõe-se uma implementação distribuída, onde cada chave da rede colabora na elaboração da proposta de reconfiguração. A solução descentralizada busca uma redução no tempo de reconfiguração da rede em caso de falhas simples ou múltiplas, aumentando assim a inteligência da rede. Para isso, o algoritmo distribuído GHS é utilizado como base na elaboração de uma solução de auto-cura a ser embarcada nos elementos processadores que compõem as chaves de comutação das linhas da rede inteligente de distribuição. A solução proposta é implementada utilizando robôs como unidades de processamento que se comunicam via uma mesma rede, constituindo assim um ambiente de processamento distribuído. Os diferentes estudos de casos testados mostram que, para redes inteligentes de distribuição compostas por um único alimentador, a solução proposta obteve sucesso na reconfiguração da rede, indiferentemente do número de falhas simultâneas. Na implementação proposta, o tempo de reconfiguração da rede não depende do número de linhas nela incluídas. A implementação apresentou resultados de custo de comunicação e tempo dentro dos limites teóricos estabelecidos pelo algoritmo GHS.

Controle de um sistema de eletroestimulação funcional.

Esta Dissertação irá apresentar a utilização de técnicas de controle nãolinear, tais como o controle adaptativo e robusto, de modo a controlar um sistema de Eletroestimulação Funcional desenvolvido pelo laboratório de Engenharia Biomédica da COPPE/UFRJ. Basicamente um Eletroestimulador Funcional (Functional Electrical Stimulation FES) se baseia na estimulação dos nervos motores via eletrodos cutâneos de modo a movimentar (contrair ou distender) os músculos, visando o fortalecimento muscular, a ativação de vias nervosas (reinervação), manutenção da amplitude de movimento, controle de espasticidade muscular, retardo de atrofias e manutenção de tonicidade muscular. O sistema utilizado tem por objetivo movimentar os membros superiores através do estímulo elétrico de modo a atingir ângulos-alvo pré-determinados para a articulação do cotovelo. Devido ao fato de não termos conhecimento pleno do funcionamento neuro-motor humano e do mesmo ser variante no tempo, não-linear, com parâmetros incertos, sujeito a perturbações e completamente diferente para cada indivíduo, se faz necessário o uso de técnicas de controle avançadas na tentativa de se estabilizar e controlar esse tipo de sistema. O objetivo principal é verificar experimentalmente a eficácia dessas técnicas de controle não-linear e adaptativo em comparação às técnicas clássicas, de modo a alcançar um controle mais rápido, robusto e que tenha um desempenho satisfatório. Em face disso, espera-se ampliar o campo de utilização de técnicas de controle adaptativo e robusto, além de outras técnicas de sistemas inteligentes, tais como os algoritmos genéticos, provando que sua aplicação pode ser efetiva no campo de sistemas biológicos e biomédicos, auxiliando assim na melhoria do tratamento de pacientes envolvidos nas pesquisas desenvolvidas no Laboratório de Engenharia Biomédica da COPPE/UFRJ.

Avaliação e depreciação do Ativo Imobilizado no Governo do Estado do Rio de Janeiro: desafios na implantação dos procedimentos contábeis.

No Brasil, o início do processo de convergência às normas internacionais de contabilidade no setor público ocorre desde 2007 na União, nos Estados e nos Municípios, o que acaba gerando muitas mudanças e também muitos desafios na adoção dos novos procedimentos. Um dos novos procedimentos envolve a avaliação e depreciação do Ativo Imobilizado. Nota técnica divulgada recentemente pela STN descreve que os Entes estão encontrando dificuldades em adotar as novas regras. Nesse contexto, este estudo se propõe a responder a seguinte questão de pesquisa: como superar os desafios na implantação dos procedimentos contábeis sobre avaliação e depreciação do Ativo Imobilizado no Governo do Estado do Rio de Janeiro? Tem como objetivo geral identificar os desafios na implantação dos procedimentos contábeis sobre avaliação e depreciação do Ativo Imobilizado no Governo do Estado do Rio de Janeiro e como objetivo específico investigar e analisar a estrutura contábil e patrimonial, assim como propor soluções básicas e essenciais para a aplicação dos procedimentos contábeis. Quanto aos fins, foi realizada pesquisa descritiva e quanto aos meios, foi realizada pesquisa bibliográfica, documental e o estudo de caso, com a realização de entrevistas com os responsáveis de patrimônio e almoxarifado de 23 órgãos da Administração Direta do Estado do Rio de Janeiro. A análise dos dados coletados revela que não há integração entre o setor contábil, o setor de patrimônio e o setor de almoxarifado nestes órgãos. Os setores possuem baixo quantitativo de funcionários e estes são pouco valorizados, não existindo padronização dos procedimentos sobre gestão patrimonial. O desafio de adotar esses procedimentos ultrapassa a competência do setor de contabilidade e exige a integração dos setores de patrimônio, almoxarifado e contábil. Assim, o estudo propõe a aquisição ou desenvolvimento de um sistema integrado de controle de bens, em que a contabilidade, o patrimônio e o almoxarifado acessem os mesmos dados e possuam uma ferramenta de comunicação confiável, que possibilite a elaboração de relatórios que gerem informações úteis ao gestor e aos demais interessados. Propõe também a regulamentação dos novos procedimentos, o fortalecimento da carreira dos funcionários que atuam no patrimônio e no almoxarifado e orienta sobre a adoção de procedimentos iniciais, para o período de transição.

Comparação interlaboratorial entre metodologias e estabilidade da amostra na dosagem do perfil lipídico e PCR-US

Segundo O`Kane et al, em 2008, foi demonstrado que 88,9% dos erros laboratoriais são realizados na fase pré-analítica. No laboratório de análises clínicas, o sistema de controle da qualidade pode ser definido como toda a ação sistemática necessária para dar confiança e segurança em todos os exames e prevenir a ocorrência de erros. O tempo de armazenamento pode variar de dias a meses ou mesmo anos, influenciando na definição da temperatura de estocagem. O armazenamento de longo prazo pode resultar na criopreservação inadequada para determinados analitos e pode desnaturar as lipoproteínas. Objetivos: Este trabalho teve como objetivo avaliar a fase pré-analítica, controle da qualidade interno e também avaliar o efeito do congelamento (- 80C) quanto ao tempo de armazenamento do soro e plasma de sangue colhido com ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA). As dosagens foram realizadas no Laboratório de Lípides LabLip, e estocadas em - 80 C por três anos, as mesmas foram redosadas no Serviço de Patologia Clínica da Policlínica Piquet Carneiro da UERJ com metodologias iguais e realizada a comparabilidade dos resultados. Foram analisados o perfil lipídico (CT, HDLc e TG) e PCR-US de 103 amostras, 73 no soro e 30 no plasma em dois laboratórios altamente qualificados. Discussão: Após redosagem foram encontrados nas dosagens de HDLc e CT resultados diminuídos respectivamente (correlação coeficiente no soro 0,48 e 0,62) teste t pareado no soro (CT p 0,0012 e HDLc p 0,0001). Conclusões: Os dados obtidos nas avaliações dos resultados de diferentes laboratórios e tempo de estocagem revelaram que as amostras quando armazenadas por um longo período após redosagem no soro, apresentaram diferenças em certos analitos, tais como CT e HDLc, no qual obteve-se resultados significativamente diminuídos, diferentemente no plasma, que após três anos de estocagem a -80C foram redosados e aplicados no teste t pareado, os analitos CT e PCR-US mantiveram a estabilidade.

A Auditoria Interna como ferramenta de melhoria dos controles internos de uma organização: Estudo de caso em uma empresa do segmento industrial do Rio de Janeiro

A alteração no sistema de controles internos da empresa estudada teve como marco principal a mudança do foco no trabalho da auditoria interna, que começou a desempenhar suas atividades de forma estruturada e seguindo uma metodologia específica; além, de perseguir um objetivo estratégico da organização. A auditoria interna, antes do processo de certificação do sistema de controles internos exigido pela seção 404 da SOX, era apenas um instrumento de detecção de erros e compliance fiscal, que baseava seus trabalhos somente em fatos passados, com a constatação de deficiências de controles. Todavia, sem assessorar a alta a administração da empresa na resolução das deficiências, objetivando a implementação das melhorias dos controles internos. Com a necessidade de certificação da eficácia dos controles internos, a partir do ano de 2005, o foco dos trabalhos de auditoria interna foi direcionado para lograr melhorias nos métodos de controle, gestão de riscos, prevenção de fraudes e erros, nos processos operacionais, contábeis e financeiros da organização. O objetivo dessa pesquisa foi, por meio de estudo de caso único, mensurar os principais procedimentos realizados para a implantação do sistema de controles internos da empresa estudada, incluindo a metodologia adotada, o modelo escolhido, o processo de controle estabelecido, a identificação e avaliação dos principais riscos e controles, bem como a forma de seleção, avaliação e teste dos controles internos existentes. Buscou-se coletar dados preconizados pela literatura de autores renomados e analisar as diversas bibliografias, com o objetivo de comparar com a pesquisa que foi realizada nos documentos fornecidos pela empresa analisada. Este estudo levantou pontos importantes sobre o processo de gestão da empresa e da forma como se utilizou da auditoria interna como ferramenta para a melhoria de seus controles internos. Destacam-se a geração de valor empresarial que um bom ambiente de controle interno traz e os motivos que levam uma organização a implementar uma área de auditoria interna, com especial atenção ao foco de assessoramento e consultoria, alinhado as práticas internacionais de auditoria interna. Entretanto, apesar de observar melhorias na atuação da auditoria interna da organização, constata-se a necessidade de alinhamento de algumas práticas internacionais, ainda não implementadas. Descobriu-se, também, que a auditoria interna, com o devido emporwerment da alta administração, e utilizando-se das técnicas atuais e internacionais, aumentam a confiabilidade do sistema de controles internos e com isso geram valor às suas organizações. Nesta pesquisa pôde-se constatar a utilização da auditoria interna como ferramenta de gestão de recursos organizacionais, ocasionando melhorias no sistema de controles internos da empresa, e ficando constatada, por meio de auditoria executada por firma independente, a irrefutável melhoria dos controles internos da organização estudada.

Report on the 1993 IFAC World Congress standards and guidelines session

This brief note reviews five papers which were presented at the 1993 IFAC World Congress, on the theme 'standards and guidelines for computer-aided control engineering (CACE)'. This session was organized as part of the CACE Software Standardization Initiative, a combined effort of the IFAC and IEEE Control System Society committees on standards. The motivation of this report is to note the substantial progress that was made in this initiative, and to provide the basis for further discussion and work. The papers under review were concerned with integrated design environments, the use of the EXPRESS language for defining standard data structures, database management, user interfaces, and the modeling and simulation of hybrid systems.

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.

Implementation of semi-active damping on a tri-axle heavy-vehicle suspension

A semi-active truck damper was developed in conjunction with a commercial shock absorber manufacturer. A linearized damper model was developed for control system design purposes. Open- and closed-loop damper force tracking control was implemented, with tests showing that an open-loop approach gave the best compromise between response speed and accuracy. A hardware-in-the-loop test facility was used to investigate performance of the damper when combined with a simulated quarter-car model. The input to the vehicle model was a set of randomly generated road profiles, each profile traversed at an appropriate speed. Modified skyhook damping tests showed a simultaneous improvement over the optimum passive case of 13 per cent in vertical body acceleration and 8 per cent in dynamic tyre forces. Full-scale vehicle tests of the damper on a heavy tri-axle trailer were carried out. Implementation of modified skyhook damping yielded a simultaneous improvement over the optimum passive case of 8 per cent in vertical body acceleration and 8 per cent in dynamic tyre forces. © IMechE 2008.

Optimisation of fuel usage and steam availability in the power and steam plant of a paper mill

This paper presents the results of a project aimed at minimising fuel usage while maximising steam availability in the power and steam plant of a large newsprint mill. The approach taken was to utilise the better regulation and plant wide optimisation capabilities of Advanced Process Control, especially Model Predictive Control (MPC) techniques. These have recently made their appearance in the pulp and paper industry but are better known in the oil and petrochemical industry where they have been used for nearly 30 years. The issue in the power and steam plant is to ensure that sufficient steam is available when the paper machines require it and yet not to have to waste too much steam when one or more of the machines suffers an outage. This is a problem for which MPC is well suited. It allows variables to be kept within declared constraint ranges, a feature which has been used, effectively, to increase the steam storage capacity of the existing plant. This has resulted in less steam being condensed when it is not required and in significant reductions in the need for supplementary firing. The incidence of steam being dump-condensed while also supplementary firing the Combined Heat & Power (CHP) plant has been reduced by 95% and the overall use of supplementary firing is less than 30% of what it was. In addition the plant runs more smoothly and requires less operator time. The yearly benefit provided by the control system is greater than £200,000, measured in terms of 2005 gas prices.

Operation of brushless doubly-fed machine for drive applications

This paper presents dynamic and steady-state performance of the Brushless Doubly-Fed Machine (BDFM) operating as a variable speed drive. A simple closed-loop control system is used which only requires a speed feedback. The controller is capable of stabilising the machine when changes in speed and torque are applied. The machine starts in cascade mode and then makes a transition to the synchronous mode to reach the desired speed. This will allow a uni-directional converter to be used. The experiments included in this paper were carried out on a 180 frame size BDFM.

Stable operation of the Brushless Doubly-Fed Machine (BDFM)

A simple method of controlling the Brushless Doubly-Fed Machine (BDFM) is presented. The controller comprises two Proportional-Integral (PI) modules and requires only the rotor speed feedback. The machine model and the control system are developed in MATLAB. Both simulation and experimental results are presented. The performance of the system is presented in the motoring and generating operations. The experimental tests included in this paper were carried out on a 180 frame size BDFM with a nested-loop rotor. © 2007 IEEE.

Visuomotor feedback gains upregulate during the learning of novel dynamics.

At an early stage of learning novel dynamics, changes in muscle activity are mainly due to corrective feedback responses. These feedback contributions to the overall motor command are gradually reduced as feedforward control is learned. The temporary increased use of feedback could arise simply from the large errors in early learning with either unaltered gains or even slightly downregulated gains, or from an upregulation of the feedback gains when feedforward prediction is insufficient. We therefore investigated whether the sensorimotor control system alters feedback gains during adaptation to a novel force field generated by a robotic manipulandum. To probe the feedback gains throughout learning, we measured the magnitude of involuntary rapid visuomotor responses to rapid shifts in the visual location of the hand during reaching movements. We found large increases in the magnitude of the rapid visuomotor response whenever the dynamics changed: both when the force field was first presented, and when it was removed. We confirmed that these changes in feedback gain are not simply a byproduct of the change in background load, by demonstrating that this rapid visuomotor response is not load sensitive. Our results suggest that when the sensorimotor control system experiences errors, it increases the gain of the visuomotor feedback pathways to deal with the unexpected disturbances until the feedforward controller learns the appropriate dynamics. We suggest that these feedback gains are upregulated with increased uncertainty in the knowledge of the dynamics to counteract any errors or disturbances and ensure accurate and skillful movements.