Desenvolvimento de arquitetura para sistemas de reconhecimento automático de voz baseados em modelos ocultos de Markov

Este trabalho foi realizado dentro da área de reconhecimento automático de voz (RAV). Atualmente, a maioria dos sistemas de RAV é baseada nos modelos ocultos de Markov (HMMs) [GOM 99] [GOM 99b], quer utilizando-os exclusivamente, quer utilizando-os em conjunto com outras técnicas e constituindo sistemas híbridos. A abordagem estatística dos HMMs tem mostrado ser uma das mais poderosas ferramentas disponíveis para a modelagem acústica e temporal do sinal de voz. A melhora da taxa de reconhecimento exige algoritmos mais complexos [RAV 96]. O aumento do tamanho do vocabulário ou do número de locutores exige um processamento computacional adicional. Certas aplicações, como a verificação de locutor ou o reconhecimento de diálogo podem exigir processamento em tempo real [DOD 85] [MAM 96]. Outras aplicações tais como brinquedos ou máquinas portáveis ainda podem agregar o requisito de portabilidade, e de baixo consumo, além de um sistema fisicamente compacto. Tais necessidades exigem uma solução em hardware. O presente trabalho propõe a implementação de um sistema de RAV utilizando hardware baseado em FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) e otimizando os algoritmos que se utilizam no RAV. Foi feito um estudo dos sistemas de RAV e das técnicas que a maioria dos sistemas utiliza em cada etapa que os conforma. Deu-se especial ênfase aos Modelos Ocultos de Markov, seus algoritmos de cálculo de probabilidades, de treinamento e de decodificação de estados, e sua aplicação nos sistemas de RAV. Foi realizado um estudo comparativo dos sistemas em hardware, produzidos por outros centros de pesquisa, identificando algumas das suas características mais relevantes. Foi implementado um modelo de software, descrito neste trabalho, utilizado para validar os algoritmos de RAV e auxiliar na especificação em hardware. Um conjunto de funções digitais implementadas em FPGA, necessárias para o desenvolvimento de sistemas de RAV é descrito. Foram realizadas algumas modificações nos algoritmos de RAV para facilitar a implementação digital dos mesmos. A conexão, entre as funções digitais projetadas, para a implementação de um sistema de reconhecimento de palavras isoladas é aqui apresentado. A implementação em FPGA da etapa de pré-processamento, que inclui a pré-ênfase, janelamento e extração de características, e a implementação da etapa de reconhecimento são apresentadas finalmente neste trabalho.

Reconhecimento automático de locutor utilizando medidas de invariantes dinâmicas não-lineares

As técnicas utilizadas em sistemas de reconhecimento automático de locutor (RAL) objetivam identificar uma pessoa através de sua voz, utilizando recursos computacionais. Isso é feito a partir de um modelamento para o processo de produção da voz. A modelagem detalhada desse processo deve levar em consideração a variação temporal da forma do trato vocal, as ressonâncias associadas à sua fisiologia, perdas devidas ao atrito viscoso nas paredes internas do trato vocal, suavidade dessas paredes internas, radiação do som nos lábios, acoplamento nasal, flexibilidade associada à vibração das cordas vocais, etc. Alguns desses fatores são modelados por um sistema que combina uma fonte de excitação periódica e outra de ruído branco, aplicadas a um filtro digital variante no tempo. Entretanto, outros fatores são desconsiderados nesse modelamento, pela simples dificuldade ou até impossibilidade de descrevê-los em termos de combinações de sinais, filtros digitais, ou equações diferenciais. Por outro lado, a Teoria dos Sistemas Dinâmicos Não-Lineares ou Teoria do Caos oferece técnicas para a análise de sinais onde não se sabe, ou não é conhecido, o modelo detalhado do mecanismo de produção desses sinais. A análise através dessa teoria procura avaliar a dinâmica do sinal e, assumindo-se que tais amostras provêm de um sistema dinâmico não-linear, medidas qualitativas podem ser obtidas desse sistema. Essas medidas não fornecem informações precisas quanto ao modelamento do processo de produção do sinal avaliado, isto é, o modelo analítico é ainda inacessível. Entretanto, pode-se aferir a respeito de suaO problema analisado ao longo deste trabalho trata da busca de novos métodos para extrair informações úteis a respeito do locutor que produziu um determinado sinal de voz. Com isso, espera-se conceber sistemas que realizem a tarefa de reconhecer um pessoa automaticamente através de sua voz de forma mais exata, segura e robusta, contribuindo para o surgimento de sistemas de RAL com aplicação prática. Para isso, este trabalho propõe a utilização de novas ferramentas, baseadas na Teoria dos Sistemas Dinâmicos Não-Lineares, para melhorar a caracterização de uma pessoa através de sua voz. Assim, o mecanismo de produção do sinal de voz é analisado sob outro ponto de vista, como sendo o produto de um sistema dinâmico que evolui em um espaço de fases apropriado. Primeiramente, a possibilidade de utilização dessas técnicas em sinais de voz é verificada. A seguir, demonstra-se como as técnicas para estimação de invariantes dinâmicas não-lineares podem ser adaptadas para que possam ser utilizadas em sistemas de RAL. Por fim, adaptações e automatizações algorítmicas para extração de invariantes dinâmicas são sugeridas para o tratamento de sinais de voz. A comprovação da eficácia dessa metodologia se deu pela realização de testes comparativos de exatidão que, de forma estatisticamente significativa, mostraram o benefício advindo das modificações sugeridas. A melhora obtida com o acréscimo de invariantes dinâmicas da forma proposta no sistema de RAL utilizado nos testes resultou na diminuição da taxa de erro igual (EER) em 17,65%, acarretando um intrínseco aumento de processamento. Para sinais de voz contaminados com ruído, o benefício atingido com o sistema proposto foi verificado para relações sinal ruído (SNRs) maiores que aproximadamente 5 dB. O avanço científico potencial advindo dos resultados alcançados com este trabalho não se limita às invariantes dinâmicas utilizadas, e nem mesmo à caracterização de locutores. A comprovação da possibilidade de utilização de técnicas da Teoria do Caos em sinais de voz permitirá expandir os conceitos utilizados em qualquer sistema que processe digitalmente sinais de voz. O avanço das técnicas de Sistemas Dinâmicos Não-Lineares, como a concepção de invariantes dinâmicas mais representativas e robustas, implicará também no avanço dos sistemas que utilizarem esse novo conceito para tratamento de sinais vocais.

Gestão por competências em uma empresa pública : o caso do Porto de Itajaí-Itajaí-SC

O presente trabalho está baseado na abordagem de gestão por competências, principalmente nos estudos sobre competências organizacionais e gerenciais. Desenvolve-se sob a lógica de que as competências organizacionais estão fundamentadas nas competências gerenciais e que as competências organizacionais são diretrizes ao desenvolvimento das competências gerenciais. A pesquisa tem como principal objetivo estudar a aplicação da gestão de competências organizacionais básicas e gerenciais em uma empresa pública tendo como referência a estratégia empresarial da mesma. O estudo foi dividido nas seguintes etapas: caracterização das diretrizes estratégicas; desenvolvimento de competências organizacionais básicas; desenvolvimento de competências gerenciais; estabelecimento de vínculos entre as competências gerenciais e os cargos da organização e estudo sobre os principais recursos de competências necessários. O estudo foi realizado no Porto de Itajaí, Itajaí – SC. A metodologia de pesquisa foi exploratória, de natureza qualitativa, com base em entrevistas semiestruturadas junto a gestores e usuários do Porto de Itajaí, em pesquisa documental e em observação direta. Ao final, conclui-se a viabilidade da aplicação dos conceitos de gestão por competências em empresas públicas com restrições na contratação e remuneração dos funcionários, devido à legislação que regulamenta o funcionalismo público.

Comparação entre métodos digitais de linearização de sensores

Na era de sistemas embarcados complexos, a interface direta de dispositivos e sistemas integrados para o mundo real demanda o uso de sensores e seus circuitos analógicos de suporte. Desde que a maioria das características físicas de um sensor requer algum tipo de calibração, este trabalho compara e discute quatro técnicas digitais de calibração adaptadas para aplicação em sistemas embarcados. Para fins de comparação, estes métodos de calibração foram implementados em Matlab5.3, e em um DSP (Digital Signal Processor) . Através das medidas realizadas durante a operação em regime do DSP, pode-se determinar parâmetros importantes de projeto, como potência dissipada e tempo de processamento. Outros critérios de comparação, como área consumida, tempo de processamento, facilidade de automação e taxa de crescimento do custo área e do custo velocidade com o aumento de resolução também foram analisados. Os resultados das implementações são apresentados e discutidos com o objetivo de descobrir qual o melhor método de calibração para aplicações em sistemas embarcados.

Modelagem matemática da qualidade da água em grandes bacias : sistema Taquari-Antas - RS

Os impactos sobre o meio ambiente, associados ao desenvolvimento de atividades pelo homem em uma bacia hidrográfica, estão fortemente inter-relacionados e têm, a cada dia, se tornado mais evidentes. Esta idéia motiva a concepção de uma gestão integrada dos recursos naturais em várias partes do mundo, inclusive em países em desenvolvimento como o Brasil. Modelos matemáticos de qualidade de água podem ser ferramentas úteis para a tomada de decisão no apoio à gestão de bacias hidrográficas. O planejamento e gestão dos recursos hídricos em um país de grande porte como o Brasil envolve, geralmente, bacias extensas, com um vasto conjunto de elementos naturais e antrópicos. Um modelo de qualidade de água deve permitir a representação da variabilidade espacial da região e, desta forma, a consideração de fontes difusas juntamente com fontes pontuais de poluição. O presente estudo analisou o impacto do desenvolvimento sobre a qualidade da água em uma bacia de grande extensão (bacia do rio Taquari-Antas, RS, com 26.500 km2), considerando a alternativa de aproveitamento hidrelétrico definida no inventário da bacia. Utilizou-se um modelo distribuído de simulação hidrológica e de qualidade de água aplicável principalmente a grandes bacias ( > 1.000 km2), o IPH-MGBq. Este modelo, desenvolvido no IPH, foi ajustado aos dados diários observados de vazão, no seu módulo de quantidade, e de concentração de OD, DBO, nitrogênio e fósforo totais e coliformes fecais, obtidos de coletas trimestrais, no módulo de qualidade. O modelo permite a análise temporal das condições hidrológicas e de qualidade da água de toda a bacia, discretizada por células, com trechos de rios e reservatórios. O modelo apresentou bom desempenho quanto à quantidade (vazões) e quanto aos perfis de concentração dos parâmetros de qualidade de água ao longo do Taquari- Antas, principalmente em termos de valores médios. Foi realizada uma análise de incertezas de alguns parâmetros e variáveis de entrada do modelo com relação à inerente incerteza existente na definição destes elementos. Esta metodologia demonstrou ser uma alternativa adequada à aplicação de modelos distribuídos de qualidade de água em bacias sem dados, sendo que os erros cometidos pelo modelo, em relação aos valores de concentração observados, foram aceitáveis para uma confiança de 95%. A simulação de alguns cenários de desenvolvimento na bacia do Taquari-Antas evidenciou a importância da avaliação conjunta de todos os elementos da bacia (fontes pontuais e difusas de poluição e da implantação de reservatórios) sobre a qualidade de suas águas. O IPH-MGBq mostrou ser uma ferramenta útil para a simulação de cenários de desenvolvimento em grandes bacias como base para a tomada de decisão na gestão dos recursos hídricos.

Graphical models and point set matching

Point pattern matching in Euclidean Spaces is one of the fundamental problems in Pattern Recognition, having applications ranging from Computer Vision to Computational Chemistry. Whenever two complex patterns are encoded by two sets of points identifying their key features, their comparison can be seen as a point pattern matching problem. This work proposes a single approach to both exact and inexact point set matching in Euclidean Spaces of arbitrary dimension. In the case of exact matching, it is assured to find an optimal solution. For inexact matching (when noise is involved), experimental results confirm the validity of the approach. We start by regarding point pattern matching as a weighted graph matching problem. We then formulate the weighted graph matching problem as one of Bayesian inference in a probabilistic graphical model. By exploiting the existence of fundamental constraints in patterns embedded in Euclidean Spaces, we prove that for exact point set matching a simple graphical model is equivalent to the full model. It is possible to show that exact probabilistic inference in this simple model has polynomial time complexity with respect to the number of elements in the patterns to be matched. This gives rise to a technique that for exact matching provably finds a global optimum in polynomial time for any dimensionality of the underlying Euclidean Space. Computational experiments comparing this technique with well-known probabilistic relaxation labeling show significant performance improvement for inexact matching. The proposed approach is significantly more robust under augmentation of the sizes of the involved patterns. In the absence of noise, the results are always perfect.

Uma cidade em busca de turistas: limites e possibilidades do turismo em Nova Friburgo

Este trabalho pretende demonstrar como a realidade que alcança os imigrantes vindos daSuíça e de outros países, a geografia, as belezas naturais, os remanescentes traçosculturais e os fatores climáticos, são os pontos que diferenciam positivamente NovaFriburgo da maioria dos municípios do estado do Rio de Janeiro, conferindo-lhe um papelprivilegiado no cenário turístico. Também defende a importância da adoção de análises deambiente como atividades permanentes do planejamento turístico, e, por meio deresultados obtidos em levantamentos e pesquisas realizados, sugere a definição deestratégias que poderão gerar aumentos significativos nos resultados obtidos pelo setor deturismo, facilitando a realização de investimentos, o envolvimento da população, e a açãoconjunta entre o poder público, a iniciativa privada e o terceiro setor, influenciandopositivamente o desenvolvimento sustentável de uma cidade potencialmente turística.

Museu Antônio Parreiras: uma casa para um pintor, uma experiência do olhar

Este trabalho visa mostrar a importância do estreitamento dos laços entre as instituições educacionais e os museus nacionais. Essa relação é fundamental para abertura de horizontes culturais dos alunos enquanto criança ou adolescente, influenciando diretamente na sua formação escolar e em seus valores de patrimônio artístico. Essa importância pôde ser comprovada na pesquisa aplicada aos estudantes do ensino fundamental do IEPIC - Instituto de Educação Professor Ismael Coutinho, em Niterói – RJ, em parceria com o Museu Antônio Parreiras. Apesar do museu ser localizado ao lado da escola, muitos alunos nunca o haviam visitado e nem sabiam da sua existência. As escolas devem contribuir com a criação de projetos que incluam visitas a museus e contatos diretos com obras de arte. Assim como os educadores devem estimular a valorização do patrimônio artístico local, chamando atenção para o conhecimento e preservação do mesmo. Essas experiências representam um assimilar de atitudes que se refletirão positivamente na vida adulta do aluno. Uma relação sólida entre escola e museu permitirá ao aluno uma aprendizagem baseada no diálogo com a obra de arte que incentivará o ato criativo e a procura pela originalidade, bem como o capacitará como agente multiplicador desse saber a colegas de aula, amigos, familiares e à comunidade a que pertence.

Early and post transition metal complexes as a single of combined components in the ethylene and isoprene polynerization

In this work is reported, in a first step, the effect of different experimental parameters and their relation with polymer properties using the homogeneous binary catalyst system composed by Ni(α-diimine)Cl2 (α-diimine = 1,4-bis(2,6-diisopropylphenyl)- acenaphthenediimine) and {TpMs*}V(Ntbu)Cl2 (TpMs* = hydridobis(3-mesitylpyrazol-1- yl)(5-mesitylpyrazol-1-yl)) activated with MAO. This complexes combination produces, in a single reactor, polyethylene blends with different and controlled properties dependent on the polymerization temperature, solvent and Nickel molar fraction (xNi). In second, the control of linear low density polyethylene (LLDPE) production was possible, using a combination of catalyst precursors {TpMs}NiCl (TpMs = hydridotris(3- mesitylpyrazol-1-yl)) and Cp2ZrCl2, activated with MAO/TMA, as Tandem catalytic system. The catalytic activities as well as the polymer properties are dependent on xNi. Polyethylene with different Mw and controlled branches is produced only with ethylene monomer. Last, the application group 3 metals catalysts based, M(allyl)2Cl(MgCl2)2.4THF (M = Nd, La and Y), in isoprene polymerization with different cocatalysts systems and experimental parameters is reported. High yields and polyisoprene with good and controlled properties were produced. The metal center, cocatalysts and the experimental parameters are determinant for the polymers properties and their control. High conversions in cis-1,4- or trans-1,4-polyisoprene were obtained and the polymer microstructure depending of cocatalyst and metal type. Combinations of Y and La precursors were effective systems for the cis/transpolyisoprene blends production, and the control of cis-trans-1,4-microstructures by Yttrium molar fraction (xY) variation was possible.

Planejamento estratégico e o controle da gestão pública: Desenvolvimento da ação de controle da gestão dos recursos públicos

Esta dissertação procura analisar o planejamento estratégico e a evolução do pensamento estratégico, objetivando identificar a possibilidade de adequação da utilização de suas técnicas, para contribuir no desenvolvimento da metodologia empregada no controle da gestão dos recursos públicos. Com esse propósito, a pesquisa bibliográfica é centrada no estudo do referencial teórico, e enfatiza a investigação das práticas e dos fenômenos organizadonais à luz da teoria da gestão estratégica. Nesse sentido, também é apresentada a análise dos resultados da pesquisa de campo, onde fica caracterizado a carência de estudo, pesquisa e desenvolvimento das práticas de controle; retratando a ausência de um pensamento estratégico voltado para o desenvolvimento dessa poUtica pública. As reflexões sobre as observaçôes colhidas no estudo, levaram à conclusão da necessidade fundamental da utilização do pensamento estratégico e da gestão estratégica, como um exercfcio contínuo de aperfeiçoamento da metodologia de ação de controle da gestão dos recursos públicos, voltada ao melhor cumprimento da missão institucional.

Análise de interdependência dos habilitadores tecnológicos, empresariais e humanos no desenvolvimento de base de dados pessoal

Trata do uso dos dados pessoais integrado aos serviços digitais (e-services), criando um ambiente único para gerenciamento e uso destes, denominado de solução de base de dados pessoal. Além de descrever e caracterizar o ambiente e os componentes desta nova solução, são discutidas ações e desenvolvimentos requeridos para os seus principais habilitadores: humanos, tecnológicos e empresariais

Distribuição em turismo: o impacto das novas tecnologias da informação nas agências de viagem

Este estudo se propõe a analisar o efeito que as novas Tecnologias da Informação têm sobre a distribuição de produtos turísticos, mais especificamente, sobre a operação, atual e futura, das agências de viagem, enquanto parte importante, até o presente momento, do canal de distribuição. A revisão bibliográfica desenvolve-se para turismo, marketing turístico, marketing de serviços, distribuição e tecnologia, procurando assim sistematizar os conceitos dos diversos autores. Definem-se objetivos, principalmente direcionados para a identificação do conceito de marketing em turismo, e da distribuição de serviços. Através de uma pesquisa exploratória buscamos identificar a forma como as agências de viagem operam, atualmente, e qual a postura que têm em relação às novas tecnologias da informação e ao futuro do próprio negócio. A importância desta investigação é dada pela compreensão, mais profunda e detalhada, do papel das agências de viagem, dentro do sistema de distribuição dos produtos turísticos. Os resultados apontam para um cenário em mudança, onde a permanência das agências de viagem no mercado, não se vê afetada, apenas, pelas novas tecnologias, mas, também, pela habilidade que tenham para desenhar estratégias competitivas que lhes permitam enfrentar as novas forças do mercado, assim como identificar os segmentos de mercado para os quais têm vocação.