Uma abordagem baseada em redes neurais artificiais para a estimação de densidade de solo

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Projeto otimizado de redes neurais artificiais para predição da rugosidade em processos de usinagem com a utilização da metodologia de projeto de experimentos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Projeto e implementação em DSP de sistema de comunicação multiportadora baseado no padrão G.fast

As redes de acesso usando cabos de cobre atualmente utilizam bandas de frequência até 30 MHz, especificada no padrão VDSL2. À medida que arquiteturas híbridas de fibra e cobre se tornam mais proeminentes na indústria e academia, torna-se possível utilizar cabos metálicos mais curtos (i.e. até 250 metros) conectando o último ponto de distribuição aos usuários, de modo que frequências mais altas podem ser exploradas para se alcançar taxas de transmissão de dados de 500 Mbps ou mais, como é o caso do padrão G.fast atualmente em desenvolvimento no ITU-T. Nesse trabalho, um simulador no domínio do tempo foi desenvolvido para avaliar a capacidade do sistema G.fast com diferentes tamanhos de extensão cíclica e diferentes topologias de rede especificadas pelo ITU-T. Os resultados das simulações mostram que sistemas G.fast são robustos a bridged taps e capazes de atingir altas taxas de dados para todas as topologias simuladas, provendo suporte à próxima geração de serviços de banda larga. Além disso, esse trabalho descreve o progresso da implementação de um protótipo de modem baseado no padrão G.fast em um ambiente híbrido de DSP multicore e FPGA utilizando kits de avaliação adquiridos pela UFPA. Arquiteturas, protocolos de comunicação e benchmarks são apresentados e avaliados para se chegar à conclusão de que tal protótipo é factível e fornece suporte flexível a várias linhas de pesquisa em banda larga da próxima geração.

Predição de qualidade de experiência para internet do futuro em arquiteturas heterogêneas de redes sem fio móveis

As Redes da Próxima Geração consistem no desenvolvimento de arquiteturas que viabilizem a continuidade de serviços que proporcionem sempre a melhor conectividade (Always Best Connectivity - ABC) aos usuários móveis com suporte adequado à Qualidade de Experiência (QoE) para aplicações multimídia de alta definição, nesse novo contexto as arquiteturas têm perspectiva orientada a serviços e não a protocolos. Esta tese apresenta uma arquitetura para redes da próxima geração capaz de fornecer acesso heterogêneo sem fio e handover vertical transparente para as aplicações multimídia. A tese considera diferentes tecnologias sem fio e também adota o padrão IEEE 802.21 (Media Independent Handover – MIH) para auxiliar na integração e gerenciamento das redes heterogêneas sem fio. As tecnologias que a arquitetura possui são: IEEE 802.11 (popularmente denominada de WiFi), IEEE 802.16 (popularmente denominada de WiMAX) e LTE (popularmente denominada de redes 4G). O objetivo é que arquitetura tenha a capacidade de escolher entre as alternativas disponíveis a melhor conexão para o momento. A arquitetura proposta apresenta mecanismos de predição de Qualidade de Experiência (Quality of Experience - QoE) que será o parâmetro decisivo para a realização ou não do handover para uma nova rede. A predição para determinar se haverá ou não mudança de conectividade será feita com o uso da inteligência computacional de Redes Neurais Artificiais. Além disso a arquitetura também apresenta um mecanismo de descarte seletivo de pacotes especifico para aplicações multimídia. A proposta é avaliada via simulação utilizando-se o ns-2 (Network Simulator) e os resultados de desempenho são apresentados através das métricas de QoS, de QoE e também visualmente através da exibição de frames dos vídeos transmitidos na arquitetura.

Um análogo experimental de uma prática cultural: efeitos de um produto agregado contingente, mas não contíguo, sobre uma contigência de reforçamento entrelaçada

De acordo com o modo causal de seleção por consequências proposto por Skinner, o comportamento humano é o produto de processos seletivos em três níveis: filogênese, ontogênese e cultura. Investigações empíricas que se ocupem do terceiro nível apenas começam a ser realizadas na análise do comportamento. No campo teórico, Glenn introduziu o conceito de Metacontingência para enfocar relações funcionais entre contingências de reforçamento entrelaçadas e um produto agregado que seleciona o próprio entrelaçamento. Um trabalho pioneiro na reprodução em laboratório de uma metacontingência foi produzido por Vichi, a partir da adaptação de um método usado em estudos experimentais na sociologia. O estudo de Vichi sugere que o entrelaçamento dos comportamentos das pessoas de um pequeno grupo pôde ser modificado por produtos agregados que estes entrelaçamentos produziam, caracterizando uma Metacontingência. O presente trabalho consistiu de uma replicação do estudo de Vichi, com o objetivo de verificar se contingências comportamentais entrelaçadas podem de fato ser selecionadas e mantidas por um produto agregado contingente aos comportamentos dos membros de um pequeno grupo em uma microcultura de laboratório. Participaram da pesquisa oito alunos universitários, divididos em dois grupos de quatro, que realizaram uma tarefa em grupo. A tarefa consistiu em resolver um problema, escolhendo uma linha de uma matriz de 8 colunas por 8 fileiras, com sinais positivos e negativos. Os participantes escolhiam as linhas e o experimentador escolhia as colunas. Um sinal positivo na interseção das duas escolhas resultava em ganho para o grupo; um sinal negativo, em perda. A escolha da coluna pelo experimentador não foi aleatória, mas contingente ao modo de distribuição (igualitária ou desigual) dos ganhos pelo grupo na tentativa imediatamente anterior. Na condição experimental A, o acerto era contingente a distribuições igualitárias, já na condição experimental B, o acerto era contingente a distribuições desiguais. Os resultados mostram que o grupo 1 acertou 43% das jogadas (dividiu os recursos de acordo com a condição experimental que estava em vigor) e o grupo 2 acertou 19% das jogadas. Os resultados indicam que o fato do procedimento utilizar consequências (acertos ou erros) contingentes, porém não contíguas ao entrelaçamento do grupo, dificultou a seleção de tal entrelaçamento. Entretanto, contingências de reforçamento entrelaçadas foram selecionadas por seus produtos agregados sob controle de variáveis não controladas no experimento. Caracteriza-se este fenômeno enquanto um análogo experimental de uma metacontingência. Discute-se o procedimento utilizado, possíveis aprimoramentos deste e a complexidade da tarefa experimental, além, também, de discutir alguns padrões de regras supersticiosas que emergiram durante o experimento.

Determinação automática da porosidade e zoneamento de perfis através da rede neural artificial competitiva

Duas das mais importantes atividades da interpretação de perfis para avaliação de reservatórios de hidrocarbonetos são o zoneamento do perfil (log zonation) e o cálculo da porosidade efetiva das rochas atravessadas pelo poço. O zoneamento é a interpretação visual do perfil para identificação das camadas reservatório e, consequentemente, dos seus limites verticais, ou seja, é a separação formal do perfil em rochas reservatório e rochas selante. Todo procedimento de zoneamento é realizado de forma manual, valendo-se do conhecimento geológico-geofísico e da experiência do intérprete, na avaliação visual dos padrões (características da curva do perfil representativa de um evento geológico) correspondentes a cada tipo litológico específico. O cálculo da porosidade efetiva combina tanto uma atividade visual, na identificação dos pontos representativos de uma particular rocha reservatório no perfil, como a escolha adequada da equação petrofísica que relaciona as propriedades físicas mensuradas da rocha com sua porosidade. A partir do conhecimento da porosidade, será estabelecido o volume eventualmente ocupado por hidrocarboneto. Esta atividade, essencial para a qualificação de reservatórios, requer muito do conhecimento e da experiência do intérprete de perfil para a efetiva avaliação da porosidade efetiva, ou seja, a porosidade da rocha reservatório, isenta do efeito da argila sobre a medida das propriedades físicas da mesma. Uma forma eficiente de automatizar estes procedimentos e auxiliar o geofísico de poço nestas atividades, que particularmente demandam grande dispêndio de tempo, é apresentado nesta dissertação, na forma de um novo perfil, derivado dos perfis tradicionais de porosidade, que apresenta diretamente o zoneamento. Pode-se destacar neste novo perfil as profundidades do topo e da base das rochas reservatório e das rochas selante, escalonado na forma de porosidade efetiva, denominado perfil de porosidade efetiva zoneado. A obtenção do perfil de porosidade efetiva zoneado é baseado no projeto e execução de várias arquiteturas de rede neural artificial, do tipo direta, com treinamento não supervisionado e contendo uma camada de neurônios artificiais, do tipo competitivo. Estas arquiteturas são projetadas de modo a simular o comportamento do intérprete de perfil, quando da utilização do gráfico densidade-neutrônico, para as situações de aplicabilidade do modelo arenito-folhelho. A aplicabilidade e limitações desta metodologia são avaliadas diretamente sobre dados reais, oriundos da bacia do Lago Maracaibo (Venezuela).

Estudo e desenvolvimento de um protótipo para redução da interferência de modo comum usando balanceamento dinâmico de impedância aplicado em biosensores e sensores eletroresistivos

A interferência eletromagnética causada pela linha de energia elétrica afeta negativamente os sinais de instrumentos eletrônicos, especialmente aqueles com baixos níveis de amplitude. Este tipo de interferência é conhecida como interferência de modo comum. Existem muitos métodos e arquiteturas utilizadas para minimizar a influência deste fenômeno de interferência em instrumentos eletrônicos, o mais comum dos quais é a utilização de filtros rejeita banda. Este trabalho apresenta: a análise, desenvolvimento, protótipo e teste de uma nova arquitetura de filtro com característica reconfigurável para instrumentos biomédicos e medição de dados de fluxo em fluido de alta complexidade, com objetivo de reduzir a interferência de modo comum e preservar as componentes do sinal útil na mesma faixa de frequência do ruído, utilizando a técnica de equilíbrio dinâmico de impedância. Além disso, este trabalho pode ser usado em qualquer sistema de medição que também sofra interferência na frequência da linha de alimentação (50/60 Hz, no Brasil e na França, 60 Hz nos Estados Unidos da América). Os blocos de circuitos foram modelados matematicamente e a função de transferência global do circuito fechado foi gerada. Em seguida, o projeto foi descrito e simulado na língua VHDL_AMS e também em um software de simulação eletrônica, usando blocos de componentes discretos, com e sem realimentação. Após análise teórica dos resultados da simulação, um circuito protótipo foi construído e testado usando como entrada um sinal obtido a partir de eletrodos de ECG e Eletrodos Eletroresistivos. Os resultados experimentais do circuito condizem com os da simulação: uma redução de ruído de 98,7% foi obtida em simulações utilizando um sinal sinusoidal, e uma redução de 92% foi realizada utilizando eletrodos de ECG em testes experimentais. Os mesmos testes em eletrodos Eletroresistivos, obtendo o maior valor de 80,3% de redução (durante análise de 3 casos). Em ambos os casos, o sinal útil foi preservado. O método e a sua arquitetura pode ser aplicado para atenuar as interferências que ocorrem na mesma banda de frequência das componentes do sinal útil, preservando ao mesmo tempo estes sinais.

Performatividade homoerótica em práticas discursivas docentes

Práticas discursivas sobre o homoerotismo e docência são objetos de desejo nesta Tese produzida a partir do trabalho com narrativas docentes. Ao adotar-se uma investida em jogos discursivos subversivos que desmargeiam os centros e povoam as periferias na produção epistemológica, adveio perscrutar sobre docência e diferença e procurar em narrativas a produção da performatividade homoerótica na experiência do ensino superior. No encalce deste intento, rastros levaram ao pós-estruturalismo como teorização da diferença na busca de composições em devires e conduziram à produção de uma escritura que ocorre em uma conjunção epistemológica que considera a sua fragmentação, inconstância, deslizamentos e interpelamentos arquitetados enquanto tirocínios discursivos, orientados, e por vezes desorientados, por entendimentos deleuzianos e foucaultianos. Nas linhas de fuga dessas orientações se investe em uma experiência de escritura cartográfica multiplicadora de acontecimentos em jogos intensos de processualidades e experimentações para produzir uma poética da escrita com invenções, contos, poesias, devaneios e divagações. Atravessa o estudo a compreensão da experiência homoerótica na docência enquanto lugar da abjeção virtualizado e atualizado num continuum de problematizações e recolocações, achados e criações. A experiência homoerótica na docência opera, portanto, como um espaço móvel, provocativo, perturbador, instável e fronteiriço, atravessado por práticas discursivas que lhe imprimem governamento, performatividade e desproblematização, porém, lugar de onde emerge a possibilidade de dissensos. Por isso, quando o contrassenso da significação se instala no sítio da experiência docente, as performances são deslocadas e passam a operar de forma produtiva forjando sujeitos fronteiras, entre/através, na travessia de dois lugares simbólicos – o homoerotismo e a docência.

Mercado de São Brás e seu entorno: tramas e sentidos de um lugar

Esta dissertação pretende analisar a constituição da história urbana do entorno edificado do Mercado de São Brás, em Belém do Pará, no período de 1950 a 1970, uma construção eclética que remonta ao final do ciclo da borracha na Amazônia e da gestão do Intendente Antonio Lemos. O mercado é um monumento pertencente ao acervo patrimonial do Estado e se encontra em atividade, nos dias atuais. A partir da noção de trama urbana, buscou-se estabelecer relações entre os fatos históricos e arquitetônicos, no sentido de investigar como se processaram ao longo do tempo, resultando num espaço onde a arquitetura contribui para o desenvolvimento das relações sociais e comerciais. Partindo da hipótese de que a proximidade geográfica e a importância econômica de dois equipamentos urbanos, o Mercado de São Brás e a Estação de Ferro Belém-Bragança gerou uma dinâmica que atraiu outras arquiteturas, foi investigada a influência das políticas públicas de modernização e progresso, com reflexos para o surgimento do entorno edificado e relações tipológicas com o mercado. Utilizando a metodologia de estudo de caso com estratégias combinadas entre história interpretativo-qualitativa, o trabalho busca mostrar que as funções intrínsecas às construções cumpriram seu papel e que eventos realizados em seus espaços produziram fenômenos perceptivos no lugar existencial. O mercado público e seu entorno condensam práticas sociais que aliadas a estes fenômenos asseguram sua permanência na cidade, face ao contexto da sociedade contemporânea.

Sensores para sistemas líquidos diluídos combinando Raman amplificado em superfície (SERS) e língua eletrônica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de uma plataforma aberta de robô móvel para propósitos gerais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Algoritmo de escalonamento de instância de máquina virtual na computação em nuvem

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Previsão de demanda de cargas elétricas por seleção de variáveis stepwise e redes neurais artificiais

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

A Reference Architecture based on Reflection for Self-adaptive Software

Self-adaptive Software (SaS) presents specific characteristics compared to traditional ones, as it makes possible adaptations to be incorporated at runtime. These adaptations, when manually performed, normally become an onerous, error-prone activity. In this scenario, automated approaches have been proposed to support such adaptations; however, the development of SaS is not a trivial task. In parallel, reference architectures are reusable artifacts that aggregate the knowledge of architectures of software systems in specific domains. They have facilitated the development, standardization, and evolution of systems of those domains. In spite of their relevance, in the SaS domain, reference architectures that could support a more systematic development of SaS are not found yet. Considering this context, the main contribution of this paper is to present a reference architecture based on reflection for SaS, named RA4SaS (Reference Architecture for SaS). Its main purpose is to support the development of SaS that presents adaptations at runtime. To show the viability of this reference architecture, a case study is presented. As result, it has been observed that RA4SaS has presented good perspective to efficiently contribute to the area of SaS.

The root systems of permian arborescent sphenopsids: evidence from the northern and southern hemispheres

Anatomically preserved calamitalean trunks are described from the Permian fossil forests of Chemnitz, Germany, and Tocantins, central-north Brazil. Several trunk bases were found in situ, still rooting in their former substrate or in parautochthonous sediments and revealing multiple organic connections between stems and roots. The new evidence of several free-stemmed Permian calamitaleans from different fossil lagerstatten and different taphonomic modes from the Northern and Southern hemispheres has implications for understanding calamite growth and challenges the universal validity of the reconstruction of rhizome-bearing woody trees. Whereas the stems belong to different species of the widely distributed genus Arthropitys GOEPPERT 1864, among them the generitype A. bistriata (COTTA) emend. RoSSLER, FENG & NOLL 2012 the attached roots represent the largest calamite roots ever found and incorporate a broad spectrum of preservational forms and ontogenetic stages. The latter are represented by the root genera Astromyelon WILLIAMSON 1878, Myriophylloides HICK & CASH 1881 and Asthenomyelon LEISTIKOW 1962 that were evidenced for the first time from Chemnitz, the type locality of Arthropitys and Calamitea (COTTA) emend. ROSSLER & NOLL 2007. Branched, stem-borne, adventitious root systems exhibit similar architectures, arise from different nodes of the lowermost trunks and anchor the trees in' different substrates. Developmental features were analysed in first- to third-order roots, which possess clearly-defined concentric tissue zones: epidermis/periderm, cortex, endodermis and central vascular tissue with or without pith. First-order roots, in particular, show considerable secondary growth. Numerous zones of concentric density variation in the secondary xylem indicate some kind of seasonality in the early Permian environments.