Protocolo de roteamento para redes oportunistas utilizando otimiza����o por enxame de part��culas

In this research work, a new routing protocol for Opportunistic Networks is presented. The proposed protocol is called PSONET (PSO for Opportunistic Networks) since the proposal uses a hybrid system composed of a Particle Swarm Optimization algorithm (PSO). The main motivation for using the PSO is to take advantage of its search based on individuals and their learning adaptation. The PSONET uses the Particle Swarm Optimization technique to drive the network traffic through of a good subset of forwarders messages. The PSONET analyzes network communication conditions, detecting whether each node has sparse or dense connections and thus make better decisions about routing messages. The PSONET protocol is compared with the Epidemic and PROPHET protocols in three different scenarios of mobility: a mobility model based in activities, which simulates the everyday life of people in their work activities, leisure and rest; a mobility model based on a community of people, which simulates a group of people in their communities, which eventually will contact other people who may or may not be part of your community, to exchange information; and a random mobility pattern, which simulates a scenario divided into communities where people choose a destination at random, and based on the restriction map, move to this destination using the shortest path. The simulation results, obtained through The ONE simulator, show that in scenarios where the mobility model based on a community of people and also where the mobility model is random, the PSONET protocol achieves a higher messages delivery rate and a lower replication messages compared with the Epidemic and PROPHET protocols.

Uma nova abordagem do m��todo Level Set baseada em conhecimento a e priori da forma

The analysis of fluid behavior in multiphase flow is very relevant to guarantee system safety. The use of equipment to describe such behavior is subjected to factors such as the high level of investments and of specialized labor. The application of image processing techniques to flow analysis can be a good alternative, however, very little research has been developed. In this subject, this study aims at developing a new approach to image segmentation based on Level Set method that connects the active contours and prior knowledge. In order to do that, a model shape of the targeted object is trained and defined through a model of point distribution and later this model is inserted as one of the extension velocity functions for the curve evolution at zero level of level set method. The proposed approach creates a framework that consists in three terms of energy and an extension velocity function ��Lg(��)+vAg(��)+muP(0)+��f. The first three terms of the equation are the same ones introduced in (LI CHENYANG XU; FOX, 2005) and the last part of the equation ��f is based on the representation of object shape proposed in this work. Two method variations are used: one restricted (Restrict Level Set - RLS) and the other with no restriction (Free Level Set - FLS). The first one is used in image segmentation that contains targets with little variation in shape and pose. The second will be used to correctly identify the shape of the bubbles in the liquid gas two phase flows. The efficiency and robustness of the approach RLS and FLS are presented in the images of the liquid gas two phase flows and in the image dataset HTZ (FERRARI et al., 2009). The results confirm the good performance of the proposed algorithm (RLS and FLS) and indicate that the approach may be used as an efficient method to validate and/or calibrate the various existing equipment used as meters for two phase flow properties, as well as in other image segmentation problems.

Ambiente para aquisi����o e processamento de sinal eletromiogr��fico de superf��cie

In this work, a platform to the conditioning, digitizing, visualization and recording of the EMG signals was developed. After the acquisition, the analysis can be done by signal processing techniques. The platform consists of two modules witch acquire electromyography (EMG) signals by surface electrodes, limit the interest frequency band, filter the power grid interference and digitalize the signals by the analogue-to- digital converter of the modules microcontroller. Thereby, the data are sent to the computer by the USB interface by the HID specification, displayed in real-time in graphical form and stored in files. As processing resources was implemented the operations of signal absolute value, the determination of effective value (RMS), Fourier analysis, digital filter (IIR) and the adaptive filter. Platform initial tests were performed with signal of lower and upper limbs with the aim to compare the EMG signal laterality. The open platform is intended to educational activities and academic research, allowing the addition of other processing methods that the researcher want to evaluate or other required analysis.

M��todo para reconhecimento de vogais e extra����o de par��metros ac��sticos para analises forenses

Forensic speaker comparison exams have complex characteristics, demanding a long time for manual analysis. A method for automatic recognition of vowels, providing feature extraction for acoustic analysis is proposed, aiming to contribute as a support tool in these exams. The proposal is based in formant measurements by LPC (Linear Predictive Coding), selectively by fundamental frequency detection, zero crossing rate, bandwidth and continuity, with the clustering being done by the k-means method. Experiments using samples from three different databases have shown promising results, in which the regions corresponding to five of the Brasilian Portuguese vowels were successfully located, providing visualization of a speaker���s vocal tract behavior, as well as the detection of segments corresponding to target vowels.

Adapta����o do paradigma orientado a notifica����es para desenvolvimento de sistemas fuzzy

This work proposes to adjust the Notification Oriented Paradigm (NOP) so that it provides support to fuzzy concepts. NOP is inspired by elements of imperative and declarative paradigms, seeking to solve some of the drawbacks of both. By decomposing an application into a network of smaller computational entities that are executed only when necessary, NOP eliminates the need to perform unnecessary computations and helps to achieve better logical-causal uncoupling, facilitating code reuse and application distribution over multiple processors or machines. In addition, NOP allows to express the logical-causal knowledge at a high level of abstraction, through rules in IF-THEN format. Fuzzy systems, in turn, perform logical inferences on causal knowledge bases (IF-THEN rules) that can deal with problems involving uncertainty. Since PON uses IF-THEN rules in an alternative way, reducing redundant evaluations and providing better decoupling, this research has been carried out to identify, propose and evaluate the necessary changes to be made on NOP allowing to be used in the development of fuzzy systems. After that, two fully usable materializations were created: a C++ framework, and a complete programming language (LingPONFuzzy) that provide support to fuzzy inference systems. From there study cases have been created and several tests cases were conducted, in order to validate the proposed solution. The test results have shown a significant reduction in the number of rules evaluated in comparison to a fuzzy system developed using conventional tools (frameworks), which could represent an improvement in performance of the applications.

Uma janela tropical: an��lise do desempenho luminoso de ambientes com aberturas sombreadas para o clima de Natal/RN

This master thesis introduces assessment procedures of daylighting performance in office rooms with shaded opening, recommendations for Natal-RN (Latitude 05,47' S, Longitude 35,11' W). The studies assume the need of window exterior shading in hot and humid climate buildings. The daylighting performance analyses are based on simulated results for three levels of illuminance (300,500 e 1000 lux) between 08h00 e 16h00, in rooms with 2,80 m height, 6 m large and 4 m, 6 m e 8 m depths, with a centered single opening, window wall ratio (20%, 40% e 60%), four orientations (North, East, South and West), and two types of sky (clear and partially cloudy). The sky characteristics were statistically determined based on hourly data from INPE-CRN solar and daylighting weather station. The lighting performance is resulted from dynamic computer simulation of 72 models using Troplux 3.12. The simulation results were assessed using a new parameter to quantify the use of interior daylighting, the useful percentage of daylight (PULN), which corresponds to the time fraction with satisfactory light, in accordance with the illuminance design. The passive zone depths are defined based on the PULN. Despite the failures of illuminance data from the weather station, the analyses ratified the high potential of daylighting for shaded rooms. The most influential variables on the lighting performance are the opening size and the illuminance of design, while the orientation is a little influential

Sistema computacional para dosimetria de nêutrons e f��tons baseado em métodos estoc��sticos aplicado a radioterapia e radiologia

OBJETIVO: Este artigo mostra um procedimento de convers��o de imagens de tomografia computadorizada ou de resson��ncia magn��tica em modelo de voxels tridimensional para fim de dosimetria. Este modelo �� uma representa����o personalizada do paciente que pode ser usado na simulação, via c��digo MCNP (Monte Carlo N-Particle), de transporte de part��culas nucleares, reproduzindo o processo estoc��stico de intera����o de part��culas nucleares com os tecidos humanos. MATERIAIS E M��TODOS: O sistema computacional desenvolvido, denominado SISCODES, �� uma ferramenta para planejamento computacional tridimensional de tratamentos radioter��picos ou procedimentos radiol��gicos. Partindo de imagens tomogr��ficas do paciente, o plano de tratamento �� modelado e simulado. S��o ent��o mostradas as doses absorvidas, por meio de curvas de isodoses superpostas ao modelo. O SISCODES acopla o modelo tridimensional ao c��digo MCNP5, que simula o protocolo de exposi����o �� radia����o ionizante. RESULTADOS: O SISCODES vem sendo utilizado no grupo de pesquisa NRI/CNPq na cria����o de modelos de voxels antropom��rficos e antropom��tricos que s��o acoplados ao c��digo MCNP para modelar braquiterapias e teleterapias aplicadas a tumores em pulm��es, pelve, coluna, cabe��a, pesco��o, e outros. Os m��dulos atualmente desenvolvidos no SISCODES s��o apresentados junto com casos exemplos de planejamento radioter��pico. CONCLUS��O: O SISCODES prov�� de maneira r��pida a cria����o de modelos de voxels personalizados de qualquer paciente que podem ser usados em simula����es por c��digos estoc��sticos tipo MCNP. A combina����o da simulação via MCNP com um modelo personalizado do paciente traz grandes melhorias na dosimetria de tratamentos radioter��picos.

Simulação do transporte e da sor����o de imazaquin em colunas de solo

Dentre os métodos dispon��veis para avaliar o comportamento de agrot��xicos no solo, destacam-se o m��todo "batch" (an��lise em batelada) e o deslocamento misc��vel. O objetivo deste estudo foi avaliar a sor����o e a mobilidade do imazaquin em solos com diferentes caracter��sticas qu��micas, f��sicas e mineral��gicas, utilizando as t��cnicas de deslocamento misc��vel e "batch". Os ensaios foram realizados no laborat��rio de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de S��o Paulo (CENA/USP), Piracicaba, S��o Paulo. Os solos utilizados, classificados como Neossolo Quartzar��nico (RQ), Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Latossolo Vermelho distrof��rrico (LVdf), foram secos ao ar e peneirados em malha 2 mm, sendo ent��o procedida a caracteriza����o qu��mica, f��sica e mineral��gica das amostras. Foi selecionada para o estudo a mol��cula do Imazaquin. No ensaio do deslocamento misc��vel, foi aplicada uma solu����o de CaCl2, obtendo-se uma curva de elui����o do Cl-, utilizado como tra��ador. As curvas de elui����o do Cl- foram ajustadas a um modelo baseado na equa����o de convec����o-dispers��o para transporte ideal. Ap��s a elui����o do Cl-, aplicou-se a solu����o que continha 14C-imazaquin que gerou as curvas de elui����o para esta mol��cula. A curva foi ajustada a um modelo bicont��nuo que considera o n��o-equil��brio durante o transporte. No ensaio de sor����o com o m��todo "batch", foram utilizadas solu����es de imazaquin radiomarcado variando de 0,67 a 10,72 mmol L-1 para obten����o das isotermas ajustadas pela equa����o de Freundlich. A taxa de lixivia����o foi alta para todos os solos, sendo maior para o RQ. As curvas de elui����o do Cl- foram sim��tricas para todos os solos e apresentaram um bom ajuste ao modelo que considera o transporte ideal, indicando que n��o houve n��o-equil��brio relacionado com o transporte. Para o imazaquin, as curvas de elui����o foram assim��tricas, com prolongamento da parte posterior da curva, e apresentaram bom ajuste ao modelo bicont��nuo, evidenciando que ocorreu n��o-equil��brio no processo de sor����o. A compara����o dos dois métodos empregados mostrou que o coeficiente de sor����o determinado no m��todo "batch" foi maior. Tal resultado evidencia que a sor����o, durante o processo de lixivia����o, pode ser superestimada por métodos que consideram a sor����o sob condi����es de equil��brio qu��mico.

Estudo e solu����o da equa����o de transporte de nêutrons bidimensionais pelo m��todo LTSn para elevadas ordens de quadraturas angulares : LTSn2D - Diag e LTSn2D - DiagExp

O principal objetivo dessa tese consiste em determinar uma solu����o num��ricada equa����o bidimensional do transporte de nêutrons para elevadas ordens de quadratura angular. Diagonalizando a matriz de transporte LTSN bidimensional , constru��mos dois algoritmos que se diferenciam pela forma de representar os termos de fuga transversal, que surgem nas equa����es LTSN integradas transversalmente. Esses termos no m��todo LTSN2D ��� Diag s��o expressos como combina����o linear dos autovetores multiplicados por exponenciais dos respectivos autovalores. No m��todo LTSN2D ��� DiagExp os termos de fuga transversal s��o representados por uma fun����o exponencial com constante de decaimento heuristicamente identificada com par��metros materiais caracter��sticos do meio. A an��lise epectral desenvolvida permite realizar a diagonaliza����o. Um estudo sobre o condicionamento �� feito e tamb��m associamos um n��mero de condicionamento ao termo de fuga transversal. Definimos os erros no fluxo aproximado e na f��rmula da quadratura, e estabelecemos uma rela����o entre eles. A converg��ncia ocorre com condi����es de fronteira e quadratura angular adequadas. Apresentamos os resultados num��ricos gerados pelos novos métodos LTSN2D ��� Diag e LTSN2D ��� DiagExp para elevadas ordens de quadratura angular para um problema ilustrativo e comparamos com resultados dispon��veis na literatura.

Simulação de transporte eletr��nico em dispositivos unimoleculares baseados em indicadores de pH

Nas ��ltimas d��cadas, diversos pesquisadores t��m tentado empregar mol��culas em dispositivos eletr��nicos de nanoescala. Por este motivo, diferentes par��metros eletro/��pticos, que regem o transporte eletr��nico em mol��culas org��nicas, precisam ser analisados. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo de transporte de carga para o composto Vermelho de Propila, popularmente utilizado como indicador de pH. A motiva����o para estud��-lo resulta de sua estrutura constitu��da por subunidades doadora-aceitadora, acopladas via grupo azo (N=N), uma caracter��stica bem conhecida em retificadores moleculares. A metodologia utilizada para tratar o sistema em equil��brio �� baseada em métodos de Mec��nica Molecular e Hartree-Fock. Sendo que, para simular o sistema em n��o-equil��brio, foi empregado o formalismo de Landauer-B��ttiker. Atrav��s desses métodos, as curvas caracter��sticas do sistema molecular foram tra��adas e comparadas. O resultado da compara����o permitiu explicar os fen��menos que regem o transporte eletr��nico na nanoestrutura. Al��m disso, foram analisados os efeitos de contatos met��licos, ligados a mol��cula na presen��a de campo el��trico externo.

Estabilidade de métodos num��ricos LCR para a simulação de escoamento

P��s-gradua����o em Matematica Aplicada e Computacional - FCT

Propriedades din��micas de fluidos por simulação computacional: métodos h��bridos atom��stico-cont��nuo

Computational methods for the calculation of dynamical properties of fluids might consider the system as a continuum or as an assembly of molecules. Molecular dynamics (MD) simulation includes molecular resolution, whereas computational fluid dynamics (CFD) considers the fluid as a continuum. This work provides a review of hybrid methods MD/CFD recently proposed in the literature. Theoretical foundations, basic approaches of computational methods, and dynamical properties typically calculated by MD and CFD are first presented in order to appreciate the similarities and differences between these two methods. Then, methods for coupling MD and CFD, and applications of hybrid simulations MD/CFD, are presented.

Métodos de estudo do transporte mucociliar

Disfun����es no transporte mucociliar trazem desde queda na qualidade de vida dos pacientes, como nas rinites e rinossinusites cr��nicas, at�� graves conseq����ncias com risco de seq��elas irrevers��veis e mesmo letais, como nos casos de fibrose c��stica e das discinesias ciliares prim��rias. Desta forma, torna-se fundamental o conhecimento do funcionamento normal do aparelho mucociliar e de como altera����es em seus componentes (c��lio, muco-fluido periciliar e intera����o din��mica entre ambos) afetam o transporte das secre����es respirat��rias. OBJETIVOS: Este artigo visa a revisar e discutir as diferentes t��cnicas de avalia����o do transporte mucociliar descrevendo suas peculiaridades e aplicabilidades cl��nicas e experimentais. CONCLUS��ES: Os métodos citados nesta revis��o nos fornecem informa����es importantes sobre os diferentes aspectos do transporte mucociliar. Alguns apresentam uma maior facilidade de realiza����o e resultados reprodut��veis, j�� outros apenas mostraram-se com aplicabilidade em protocolos de pesquisa em virtude de dificuldades t��cnicas e limita����es financeiras. H�� que se considerar a inexist��ncia de métodos que avaliem ambulatorialmente a freq����ncia de batimento ciliar (FBC) "in vivo" e "in situ", o que se tornaria uma ferramenta importante, tanto no ��mbito cient��fico, quanto na pr��tica cl��nica, auxiliando no diagn��stico das discinesias ciliares e evitando a realiza����o de procedimentos mais invasivos para a sua confirma����o diagn��stica.

Caracteriza����o estrutural de infra-estruturas de transporte atrav��s de métodos de ausculta����o n��o destrutivos

A avalia����o da capacidade de carga de infra-estruturas de transportes em servi��o, tendo em vista a estimativa da vida residual e o eventual dimensionamento do refor��o da estrutura, �� realizada recorrendo cada vez mais a ensaios de carga n��o destrutivos. Esta metodologia permite depois, atrav��s de um processo de retroan��lise, estabelecer um modelo de comportamento estrutural que reproduza, de forma t��o pr��xima quanto poss��vel, as condi����es reais da solicita����o de tr��fego e a resposta da infra-estrutura. Os métodos anal��ticos utilizados na avalia����o estrutural consistem na verifica����o da capacidade de carga e estimativa da vida ��til da estrutura, atrav��s de crit��rios que relacionam a ac����o do tr��fego e os consequentes estados de tens��o e de deforma����o induzidos nas camadas da estrutura e na funda����o. O Deflect��metro de Impacto (FWD) e o Deflect��metro de Impacto Port��til (DIP) s��o, actualmente, dois dos equipamentos de uso mais generalizado para a realiza����o de ensaios de carga. No presente trabalho �� apresentado o estado de arte da avalia����o da capacidade de carga de infra-estruturas de transportes, sendo efectuada uma descri����o com maior pormenor do FWD e do DIP. S��o apresentados resultados de alguns estudos efectuados em Portugal e no mundo utilizando estes dois equipamentos. O caso de estudo apresentado nesta disserta����o consiste na modela����o estrutural de um trecho experimental de uma plataforma ferrovi��ria, efectuada com base em ensaios de carga realizados com o FWD e DIP sobre a camada de sub-balastro granular. Neste contexto foi analisada a efici��ncia dos ensaios de carga e o grau de correla����o entre os resultados obtidos pelos dois equipamentos.

Avalia����o da dose absorvida na tir��ide, em cintigrafias com 123I e Na99mTcO4 utilizando modelos biocin��ticos e métodos de Monte Carlo

Mestrado em Radia����es Aplicadas ��s Tecnologias da Sa��de. ��rea de especializa����o: Protec����o contra Radia����es