Environmental dimension in development planning

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Aplicação de análise fractal em rede de drenagem e relevo de bacias hidrográficas de terceira ordem de ramificação

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

O nexo geometria fractal - produção da ciência contemporânea tomado como núcleo do currículo de matemática do ensino básico

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE

Geometria fractal: perspectivas e possibilidades no ensino de matemática

A Geometria Fractal é um ramo novo da Matemática que vem sendo estudado desde sua descoberta nos anos sessenta por Benoit Mandelbrot. Por se tratar de uma geometria essencialmente intuitiva, muito se tem comentado a respeito da possibilidade de sua introdução ainda no Ensino Fundamental e Médio de nossas escolas. Assim, um grande número de atividades envolvendo Geometria Fractal foram e ainda estão sendo desenvolvidas com o intuito de tornar o conteúdo da Matemática curricular mais significativo ao aluno. Entretanto, muitas carecem de um estudo mais aprofundado no que tange ao seu verdadeiro grau de eficácia. Para tentar vislumbrar até que ponto estas atividades podem se caracterizar como um recurso didático válido, elaboramos e ministramos um curso sobre Geometria Fractal para onze alunos do 3 ano do Ensino Médio de uma escola pública estadual na cidade de Santarém-Pa. O curso consistia de uma parte teórica sobre o assunto e algumas atividades selecionadas de tal forma que estas pudessem abranger alguns tópicos da Matemática curricular já visto por eles em suas trajetórias escolares. Aplicamos antes do curso um pré-teste e no final um pós-teste para avaliar a compreensão dos assuntos abordados. Os resultados obtidos mostram uma evolução tanto quantitativa, quanto qualitativa na (re)apropriação dos conceitos matemáticos trabalhados durante o curso. O estudo ainda sugere que a Geometria Fractal pôde proporcionar aos alunos uma relação mais forte entre os saberes do cotidiano e o escolar, além de ter proporcionado uma visão dinâmica da Matemática como uma ciência que avança, e não como um corpo de conhecimentos prontos e acabados.

Modelo fractal para resistividade complexa de rochas: interpretação petrofísica e aplicação à exploração geoelétrica

Rochas contendo metálicos disseminados ou partículas de argila em ambiente natural onde soluções eletrolíticas normalmente preenchem os poros das rochas, exibem um tipo de polarização em baixas freqüências conhecido como polarização induzida. Nesta tese foi desenvolvido um novo modelo para descrever o fenômeno de polarização das rochas, não apenas em baixas freqüências, mas compreendendo todo o espectro eletromagnético, possível de utilização na prospecção geoelétrica. Este novo modelo engloba a maioria dos modelos utilizados até o momento como casos especiais, além de superar as limitações dos mesmos. Seu circuito analógico inclui uma impedância não linear do tipo r (iwtf)^-n que simula o efeito das superfícies rugosas das interfaces entre os grãos bloqueadores (partículas metálicas e/ou de argilas) e o eletrólito. A impedância de Warburg generalizada está em série com a resistência dos grãos bloqueadores da passagem de corrente e em paralelo com a impedância da dupla camada associada a essas interfaces. Esta combinação está em série com a resistência do eletrólito nas passagens dos poros bloqueados. Os canais não bloqueados são representados por uma resistência que corresponde à resistividade normal CC da rocha. A combinação desta resistência com a capacitância "global" da rocha é finalmente conectada em paralelo ao resto do circuito mencionado acima. Os parâmetros deste modelo incluem a resistividade CC (p₀), a cargueabilidade (m), três tempos de relaxação (t, Tf and T2), um fator de resistividade de grãos (δ_r), e o expoente de freqüência (η). O tempo de relaxação fractal (Tf), e o expoente de frequencia (η) estão relacionados à geometria fractal das interfaces rugosas entre os minerais condutivos (grãos metálicos e/ou partículas de argila bloqueando os canais dos poros) e o eletrólito. O tempo de relaxação (T) é um resultado da relaxação em baixa freqüência das duplas camadas elétricas formadas nas interfaces eletrólito-cristais, enquanto (T₀) é o tempo de relaxação macroscópico da amostra como um todo. O fator de resistividade dos grãos (δ_r) relaciona a resistividade dos grãos condutivos com o valor de resistividade CC da rocha. A resistividade CC da rocha (p₀), e δ_r estão relacionados à porosidade, à condutividade do eletrólito e às relações mineralógicas entre a matriz e os grãos condutivos. O modelo foi testado sobre um intervalo largo de freqüências contra dados experimentais de amplitude e fase da resistividade bem como para dados de constante dielétrica complexa. Os dados utilizados neste trabalho foram obtidos a partir da digitalização de dados experimentais publicados, obtidos por diversos autores e englobando amostras de rochas sedimentares, ígneas e metam6rficas. É mostrado neste trabalho que os parâmetros deste modelo permitem identificar diferenças texturais e mineralógicas nas rochas. Bote modelo foi introduzido, primeiramente, como propriedade intrínseca de um semiespaço homogêneo sendo demonstrado, neste trabalho, que a resposta observada em superfície reflete as propriedades intrínsecas do meio polarizável, sendo o acoplamento eletromagnético desprezível em freqüências menores que 104 Hz. Em seguida, o meio polarizável foi embebido em um pacote de N camadas sendo demonstrado que os parâmetros fractais do meio polarizável podem ser obtidos do levantamento em superfície para diferentes espessuras dessa camada. Isto justifica a utilização pura e simples de modelos de polarização desenvolvidos para amostras em laboratório para ajustar dados de campo, o que vem sendo feito sem uma justificativa bem fundamentada. Estes resultados demonstram a importância para a prospecção geolétrica do modelo proposto nesta tese.

Influência da reposição hormonal na densidade óssea avaliada em radiografias panorâmicas digitais por meio da análise fractal em mulheres na menopausa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Resorption of roots of different dimension induced by different types of forces

Root resorption is a variable to be considered in induced tooth movement (ITM). It is related to root morphology and alveolar bone crest, and also to the types of forces exerted by mechanotherapy. This histometric study evaluated the predominance of root resorption among roots of different dimensions, following ITM with different types of forces and at different time intervals. The study was conducted on 54 rats divided into three groups, according to the type of force: continuous (CF), continuous interrupted (CIF) and intermittent (IF), at periods of 5, 7 and 9 days. The percentage of resorption between mesiobuccal roots of larger dimension and intermediate roots of smaller dimension was assessed. The evaluations were performed on the AxioVision software, and the non-parametric analysis of variance for repeated measures in independent groups was further applied, consisting of a scheme of two factors, and complemented by the Dunn test at a significance level of 5%. The intermediate roots presented a higher percentage of resorption, which was gradual at the periods evaluated for the three types of forces, but mainly for CF. Comparing the intermediate roots with the mesiobuccal roots, there was a statistically significant difference (p < 0.05) in the CF group at day 7 and day 9, and in the FI group, at day 9. The intragroup analysis evidenced a statistically significant difference (p < 0.05) between the 5th and the 9th day for the intermediate root in the CF group. The intergroup analysis did not reveal any statistically significant difference (p > 0.05) in individually analyzed roots.

Previsão espacial da densidade de carga nos sistemas de distribuição de energia elétrica considerando a geometria fractal da zona urbana

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Continuous vs. segmented second-dimension system gradients for comprehensive two-dimensional liquid chromatography of sugarcane (Saccharum spp.)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fractal scaling exponents of heart rate variability association with linear indices and Poincaré Plot

The literature indicated that the fractal analysis of heart rate variability (HRV) is related to the chaos theory. However, it is not clear if the both short and long-term fractal scaling exponents of HRV are reliable for short period analysis in women. We evaluated the association of the fractal exponents of HRV with the time and frequency domain and geometric indices of HRV. We evaluated 65 healthy women between 18 and 30 years old. HRV was analyzed with a minimal number of 256 RR intervals in the time (SDNN, RMSSD, NN50 and pNN50) and frequency (LF, HF and LF/HF ratio) domains, the geometric index were also analyzed (triangular indexRRtri, triangular interpolation of RR intervals-TINN and Poincaré plot-SD1, SD2 and SD1/SD2) as well as short and long-term fractal exponents (alpha-1 and alpha-2) of the detrended fluctuation analysis (DFA). No significant correlation was observed for alpha-2 exponent with all indices. There was significant correlation of the alpha-1 exponent with RMSSD, pNN50, SDNN/RMSSD, LF (nu), HF (nu and ms2 ), LF/HF ratio, SD1 and SD1/SD2 ratio. Our data does not indicate the alpha-2 exponent to be used for 256 RR intervals and we support the alpha-1 exponent to be used for HRV analysis in this condition.

Fractal dynamics of heart rate variability for short term

The fractal analysis of heart rate variability (HRV) has been associated to the chaos theory. We evaluated the association of the fractal exponents of HRV with the time and frequency domain and geometric indices of HRV for short period. HRV was analyzed with a minimal number of 256 RR intervals in the time (SDNN-standard deviation of normal-to-normal R-R intervals, pNN50-percentage of adjacent RR intervals with a difference of duration greater than 50ms and RMSSD-root-mean square of differences between adjacent normal RR intervals in a time interval) and frequency (LF-low frequency, HF-high frequency and LF/HF ratio) domains. The geometric indexes were also analyzed (RRtri-triangular index, TINN-triangular interpolation of RR intervals and Poincaré plot) as well as short and long-term fractal exponents (alpha-1 and alpha-2) of the detrended fluctuation analysis (DFA). We observed strong correlation of the alpha-1 exponent with RMSSD, pNN50, SDNN/RMSSD, LF (nu), HF (nu), LF/HF ratio, SD1 and SD1/Sd2 ratio. In conclusion, we suggest that the alpha-1 exponent could be applied for HRV analysis with a minimal number of 256 RR intervals.

Fractal correlation property of heart rate variability in response to the postural change maneuver in healthy women

Background: We evaluated the effects of the PCM on the fractal analysis of the HRV in healthy women Method: We evaluated healthy women between 18 and 30 years old. HRV was analyzed in the time (SDNN, RMSSD, NN50 and pNN50) and frequency (LF, HF and LF/HF ratio) domains as well as short and long-term fractal exponents (alpha-1 and alpha-2) of the detrended fluctuation analysis (DFA). HRV was recorded at rest for ten minutes at seated rest and then the women quickly stood up from a seated position in up to three seconds and remained standing for 15 minutes. HRV was recorded at the following time: rest, 0–5 min, 5–10 min and 10–15 min during standing. Results: We observed decrease (p < 0.05) in the time-domain indices of HRV between seated and 10–15 minutes after the volunteer stood up. The LF (ms2) and HF (ms2) indices were also reduced (p < 0.05) at 10–15 minutes after the volunteer stood up compared to seated while the LF (nu) was increased at 5–10 min and 10–15 min (p < 0.05). The short-term alpha-1 exponent was increased (p < 0.05) at all moments investigated compared to seated. Increase in the properties of short-term fractal correlations of heart rate dynamics accompanied by a decrease in the parasympathetic modulation and global HRV was observed in response to the postural change maneuver. Conclusion: We suggest that fractal analysis of HRV is more sensitive than frequency and time-domain analysis of HRV during the postural change maneuver.

A family of asymptotically good lattices having a lattice in each dimension

A new constructive family of asymptotically good lattices with respect to sphere packing density is presented. The family has a lattice in every dimension n >= 1. Each lattice is obtained from a conveniently chosen integral ideal in a subfield of the cyclotomic field Q(zeta(q)) where q is the smallest prime congruent to 1 modulo n.