Algorítmo de mapeamento usando modelagem probabilística

SOUZA, Anderson A.S. ; MEDEIROS, Adelardo A. D. ; GONÇALVES, Luiz Marcos G. . Algorítmo de mapeamento usando modelagem probabilística. In: SIMPOSIO BRASILEIRO DE AUTOMAÇÃO INTELIGENTE, 2007, Natal. Anais... Natal, 2007.

ONTOLOGIAS DE DOMÍNIO PARA CONVERSÃO DE CONHECIMENTO TÁCITO EM EXPLÍCITO NA MODELAGEM DE REQUISITOS DE SOFTWARE: APLICAÇÃO EM UM PROJETO DE DATA WAREHOUSE PARA A INDÚSTRIA MÉDICA FARMACÊUTICA

A pesquisa tem o objetivo de contribuir para os estudos relacionados ao desenvolvimento de software, mais especificamente à fase de levantamento de requisitos da Engenharia de Software, ao esclarecer como um método não muito popular, a construção de Ontologias de Domínio, pode ajudar na definição de requisitos de qualidade, que consequentemente contribuem para o sucesso de projetos de implementação de sistemas de informação.

Estimation of the Crustal Bulk Properties Beneath Mainland Portugal from P-Wave Teleseismic Receiver Functions

In this work, we present results from teleseismic P-wave receiver functions (PRFs) obtained in Portugal, Western Iberia. A dense seismic station deployment conducted between 2010 and 2012, in the scope of the WILAS project and covering the entire country, allowed the most spatially extensive probing on the bulk crustal seismic properties of Portugal up to date. The application of the H-kappa stacking algorithm to the PRFs enabled us to estimate the crustal thickness (H) and the average crustal ratio of the P- and S-waves velocities V (p)/V (s) (kappa) for the region. Observations of Moho conversions indicate that this interface is relatively smooth with the crustal thickness ranging between 24 and 34 km, with an average of 30 km. The highest V (p)/V (s) values are found on the Mesozoic-Cenozoic crust beneath the western and southern coastal domain of Portugal, whereas the lowest values correspond to Palaeozoic crust underlying the remaining part of the subject area. An average V (p)/V (s) is found to be 1.72, ranging 1.63-1.86 across the study area, indicating a predominantly felsic composition. Overall, we systematically observe a decrease of V (p)/V (s) with increasing crustal thickness. Taken as a whole, our results indicate a clear distinction between the geological zones of the Variscan Iberian Massif in Portugal, the overall shape of the anomalies conditioned by the shape of the Ibero-Armorican Arc, and associated Late Paleozoic suture zones, and the Meso-Cenozoic basin associated with Atlantic rifting stages. Thickened crust (30-34 km) across the studied region may be inherited from continental collision during the Paleozoic Variscan orogeny. An anomalous crustal thinning to around 28 km is observed beneath the central part of the Central Iberian Zone and the eastern part of South Portuguese Zone.

Desenvolvimento de um jogo sério para modelagem, operação e manutenção de plantas industriais

Com o avanço tecnológico e o nível de imersão que a tecnologia representa na vida de seus usuários, novas metodologias de ensino surgem objetivando valer-se deste potencial para atingir os estudantes de forma mais eficaz. O uso de jogos sérios na educação conquista espaço junto a pesquisadores e educadores, dado seu poder imersivo e lúdico servindo como intermédio entre a teoria e a prática, facilitando a cognição de tópicos elementares e avançados. Baseado neste contexto, o foco deste trabalho é o desenvolvimento de um jogo sério dos tipos educacional e simulador, visando expor aos estudantes do ensino médio e da graduação tópicos elementares sobre a modelagem, operação e manutenção de plantas industriais, devido sua importância em ambientes industriais.

Modelagem de emoções utilizando redes bayesianas

As emoções são consideradas a regra central de nossas vidas, tendo grande impacto na tomada de decisões, ações, memória, atenção, etc. Sendo assim, existe grande interesse em simulá-las em ambientes computacionais, possibilitando que situações do cotidiano humano possam ser estudadas em ambientes controlados. Embora existam modelos teóricos para o funcionamento de emoções, estes por si só são insuficientes para uma simulação precisa em meios computacionais. Tendo como base um destes modelos, o modelo OCC, essa dissertação propõe a simulação de emoções em ambientes mutiagentes através da criação de uma rede Bayesiana capaz de traduzir estímulos gerados neste ambiente em emoções. A utilização de redes Bayesianas combinadas à estrutura do modelo OCC busca a adição de imprevisibilidade ao modelo, além de fornecê-lo uma estrutura computacional. A aplicação do modelo proposto a um sistema multiagentes proporciona o estudo da influência das emoções sobre as ações e comportamento dos agentes, possibilitando um estudo de comparação entre os resultados obtidos ao se realizar uma simulação multiagentes clássica e uma simulação multiagentes contendo emoções. De forma a validar e avaliar seu funcionamento, é apresentado o estudo da aplicação da rede Bayesiana de emoções sobre um modelo multiagentes exemplo, observando as variações que as emoções provocam sobre o comportamento dos agentes.

Computação de alto desempenho aplicada a modelagem numérica de fenômenos atmosféricos

A constante evolução da tecnologia disponibilizou, atualmente, ferramentas computacionais que eram apenas expectativas há 10 anos atrás. O aumento do potencial computacional aplicado a modelos numéricos que simulam a atmosfera permitiu ampliar o estudo de fenômenos atmosféricos, através do uso de ferramentas de computação de alto desempenho. O trabalho propôs o desenvolvimento de algoritmos com base em arquiteturas SIMT e aplicação de técnicas de paralelismo com uso da ferramenta OpenACC para processamento de dados de previsão numérica do modelo Weather Research and Forecast. Esta proposta tem forte conotação interdisciplinar, buscando a interação entre as áreas de modelagem atmosférica e computação científica. Foram testadas a influência da computação do cálculo de microfísica de nuvens na degradação temporal do modelo. Como a entrada de dados para execução na GPU não era suficientemente grande, o tempo necessário para transferir dados da CPU para a GPU foi maior do que a execução da computação na CPU. Outro fator determinante foi a adição de código CUDA dentro de um contexto MPI, causando assim condições de disputa de recursos entre os processadores, mais uma vez degradando o tempo de execução. A proposta do uso de diretivas para aplicar computação de alto desempenho em uma estrutura CUDA parece muito promissora, mas ainda precisa ser utilizada com muita cautela a fim de produzir bons resultados. A construção de um híbrido MPI + CUDA foi testada, mas os resultados não foram conclusivos.

Modelagem em programação linear para resolução de jogos fuzzy intervalares

A teoria de jogos modela estratégias entre agentes (jogadores), os quais possuem recompensas ao fim do jogo conforme suas ações. O melhor par de estratégias para os jogadores constitui uma solução de equilíbrio. Porém, nem sempre se consegue estimar os dados do problema. Diante disso, os parâmetros incertos presentes em modelos de jogos são formalizados pela teoria fuzzy. Assim, a teoria fuzzy auxilia a teoria de jogos, formando jogos fuzzy. Dessa forma, parâmetros, como as recompensas, tornam-se números fuzzy. Mais ainda, quando há incerteza na representação desses números fuzzy utilizam-se os números fuzzy intervalares. Então, neste trabalho modelos de jogos fuzzy intervalares são analisados e métodos computacionais são desenvolvidos para a resolução desses jogos. Por fim, realizam-se simulações de programação linear para observar melhor a aplicação das teorias estudadas e avaliar a proposta.

Modelagem dinâmica e simulação computacional de poços de petróleo verticais e direcionais com elevação por bombeio mecânico

LINS, Filipe C. A. et al. Modelagem dinâmica e simulação computacional de poços de petróleo verticais e direcionais com elevação por bombeio mecânico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO EM PETRÓLEO E GÁS, 5. 2009, Fortaleza, CE. Anais... Fortaleza: CBPDPetro, 2009.

Algorítmo de mapeamento usando modelagem probabilística

SOUZA, Anderson A.S. ; MEDEIROS, Adelardo A. D. ; GONÇALVES, Luiz Marcos G. . Algorítmo de mapeamento usando modelagem probabilística. In: SIMPOSIO BRASILEIRO DE AUTOMAÇÃO INTELIGENTE, 2007, Natal. Anais... Natal, 2007.

Geochemistry of crustal formation and evolution

Terrestrial planets produce crusts as they differentiate. The Earth’s bi-modal crust, with a high-standing granitic continental crust and a low-standing basaltic oceanic crust, is unique in our solar system and links the evolution of the interior and exterior of this planet. Here I present geochemical observations to constrain processes accompanying crustal formation and evolution. My approach includes geochemical analyses, quantitative modeling, and experimental studies. The Archean crustal evolution project represents my perspective on when Earth’s continental crust began forming. In this project, I utilized critical element ratios in sedimentary records to track the evolution of the MgO content in the upper continental crust as a function time. The early Archean subaerial crust had >11 wt. % MgO, whereas by the end of Archean its composition had evolved to about 4 wt. % MgO, suggesting a transition of the upper crust from a basalt-like to a more granite-like bulk composition. Driving this fundamental change of the upper crustal composition is the widespread operation of subduction processes, suggesting the onset of global plate tectonics at ~ 3 Ga (Abstract figure). Three of the chapters in this dissertation leverage the use of Eu anomalies to track the recycling of crustal materials back into the mantle, where Eu anomaly is a sensitive measure of the element’s behavior relative to neighboring lanthanoids (Sm and Gd) during crustal differentiation. My compilation of Sm-Eu-Gd data for the continental crust shows that the average crust has a net negative Eu anomaly. This result requires recycling of Eu-enriched lower continental crust to the mantle. Mass balance calculations require that about three times the mass of the modern continental crust was returned into the mantle over Earth history, possibly via density-driven recycling. High precision measurements of Eu/Eu* in selected primitive glasses of mid-ocean ridge basalt (MORB) from global MORs, combined with numerical modeling, suggests that the recycled lower crustal materials are not found within the MORB source and may have at least partially sank into the lower mantle where they can be sampled by hot spot volcanoes. The Lesser Antilles Li isotope project provides insights into the Li systematics of this young island arc, a representative section of proto-continental crust. Martinique Island lavas, to my knowledge, represent the only clear case in which crustal Li is recycled back into their mantle source, as documented by the isotopically light Li isotopes in Lesser Antilles sediments that feed into the fore arc subduction trench. By corollary, the mantle-like Li signal in global arc lavas is likely the result of broadly similar Li isotopic compositions between the upper mantle and bulk subducting sediments in most arcs. My PhD project on Li diffusion mechanism in zircon is being carried out in extensive collaboration with multiple institutes and employs analytical, experimental and modeling studies. This ongoing project, finds that REE and Y play an important role in controlling Li diffusion in natural zircons, with Li partially coupling to REE and Y to maintain charge balance. Access to state-of-art instrumentation presented critical opportunities to identify the mechanisms that cause elemental fractionation during laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) analysis. My work here elucidates the elemental fractionation associated with plasma plume condensation during laser ablation and particle-ion conversion in the ICP.

Purificação, modelagem e simulação da adsorção de bioprodutos por troca iônica em coluna de leito expandido

A produção de proteínas através de microrganismos tornou-se uma técnica muito importante na obtenção de compostos de interesse da indústria farmacêutica e alimentícia. Extratos brutos nos quais as proteínas são obtidas são geralmente complexos, contendo sólidos e células em suspensão. Usualmente, para uso industrial destes compostos, é necessário obtê-los puros, para garantir a sua atuação sem interferência. Um método que vem recebendo destaque especialmente nos últimos 10 anos é o uso da cromatografia de troca iônica em leito expandido, que combina em uma única etapa os passos de clarificação, concentração e purificação da molécula alvo, reduzindo assim o tempo de operação e também os custos com equipamentos para realização de cada etapa em separado. Combinado a este fato, a última década também é marcada por trabalhos que tratam da modelagem matemática do processo de adsorção de proteínas em resinas. Está técnica, além de fornecer informações importantes sobre o processo de adsorção, também é de grande valia na otimização da etapa de adsorção, uma vez que permite que simulações sejam feitas, sem a necessidade de gasto de tempo e material com experimentos em bancada, especialmente se é desejado uma ampliação de escala. Dessa forma, o objetivo desta tese foi realizar a modelagem e simulação do processo de adsorção de bioprodutos em um caldo bruto na presença de células, usando inulinase e C-ficocianina como objeto de estudo e purificar C-ficocianina utilizando resina de troca iônica em leito expandido. A presente tese foi então dividida em quatro artigos. O primeiro artigo teve como objeto de estudo a enzima inulinase, e a otimização da etapa de adsorção desta enzima em resina de troca iônica Streamline SP, em leito expandido, foi feita através da modelagem matemática e simulação das curvas de ruptura em três diferentes graus de expansão (GE). As máximas eficiências foram observadas quando utilizadas maiores concentrações de inulinase (120 a 170 U/mL), e altura de leito entre 20 e 30 cm. O grau de expansão de 3,0 vezes foi considerado o melhor, uma vez que a produtividade foi consideravelmente superior. O segundo artigo apresenta o estudo das condições de adsorção de C-ficocianina em resina de troca iônica, onde foi verificado o efeito do pH e temperatura na adsorção e após construída a isoterma de adsorção. A isoterma de adsorção da C-ficocianina em resina Streamline Q XL feita em pH 7,5 e a 25°C (ambiente), apresentou um bom ajuste ao modelo de Langmuir (R=0,98) e os valores qm (capacidade máxima de adsorção) e Kd (constante de equilíbrio) estimados pela equação linearizada da isoterma, foram de 26,7 mg/mL e 0,067mg/mL. O terceiro artigo aborda a modelagem do processo de adsorção de extrato não clarificado de C-ficocianina em resina de troca iônica Streamline Q XL em coluna de leito expandido. Três curvas de ruptura foram feitas em diferentes graus de expansão (2,0, 2,5 e 3,0). A condição de adsorção de extrato bruto não clarificado de C-ficocianina que se mostrou mais vantajosa, por apresentar maior capacidade de adsorção, é quando se alimenta o extrato até atingir 10% de saturação da resina, em grau de expansão 2,0, com uma altura inicial de leito de 30 cm. O último artigo originado nesta tese foi sobre a purificação de C-ficocianina através da cromatografia de troca iônica em leito expandido. Uma vez que a adsorção já havia sido estudada no artigo 2, o artigo 4 enfoca na otimização das condições de eluição, visando obter um produto com máxima pureza e recuperação. A pureza é dada pela razão entre a absorbância a 620 nm pela absorbância a 280 nm, e dizse que quando C-ficocianina apresenta pureza superior a 0,7 ela pode ser usada em como corante em alimentos. A avaliação das curvas de contorno indicou que a faixa de trabalho deve ser em pH ao redor de 6,5 e volumes de eluição próximos a 150 mL. Tais condições combinadas a uma etapa de pré-eluição com 0,1M de NaCl, permitiu obter C-ficocianina com pureza de 2,9, concentração 3 mg/mL, e recuperação ao redor de 70%.

Deep Crustal Structure of the North-West African Margin from Combined Wide-angle and Reflection Seismic Data (MIRROR Seismic Survey)

The structure of the Moroccan and Nova Scotia conjugate rifted margins is of key importance for understanding the Mesozoic break-up and evolution of the northern central Atlantic Ocean basin. Seven combined multichannel reflection (MCS) and wide-angle seismic (OBS) data profiles were acquired along the Atlantic Moroccan margin between the latitudes of 31.5° and 33° N during the MIRROR seismic survey in 2011, in order to image the transition from continental to oceanic crust, to study the variation in crustal structure and to characterize the crust under the West African Coast Magnetic Anomaly (WACMA). The data were modeled using a forward modeling approach. The final models image crustal thinning from 36 km thickness below the continent to approximately 8 km in the oceanic domain. A 100 km wide zone characterized by rough basement topography and high seismic velocities up to 7.4 km/s in the lower crust is observed westward of the West African Coast Magnetic Anomaly. No basin underlain by continental crust has been imaged in this region, as has been identified north of our study area. Comparison to the conjugate Nova Scotian margin shows a similar continental crustal thickness and layer geometry, and the existence of exhumed and serpentinized upper mantle material on the Canadian side only. The oceanic crustal thickness is lower on the Canadian margin.