Algoritmos meta-heurísticos para a solução do problema do caixeiro viajante com múltiplas caronas

The Traveling Salesman with Multiple Ridesharing (TSP-MR) is a type of the Capacitated Traveling Salesman, which presents the possibility of sharing seats with passengers taking advantage of the paths the salesman travels through his cycle. The salesman shares the cost of a path with the boarded passengers. This model can portray a real situation in which, for example, drivers are willing to share parts of a trip with tourists that wish to move between two locations visited by the driver’s route, accepting to share the vehicle with other individuals visiting other locations within the cycle. This work proposes a mathematical formulation for the problem, and an exact and metaheuristics algorithms for its solution, comparing them.

Múltiplos fluxos ópticos e o processamento atentivo da informação visual

The environment in which we live in, we constantly deal with a huge amount of dynamic information, thus, attention is an indispensable cognitive resource that allows an effective selection of stimuli for our survival. From this, investigating how we process our encouragement in movements and how the attention spreads into a space to serve more than one stimuli simultanously is something very important. The behavioural urgence hipothesis suggests that the encouragement in a movement of approaching shows a certain priority in the process related to objects which are in a movement away, but there are researches that point out that it might not happen in an attentive phase, but instead as a priorization of motor response. There are also many controversies found in researches about attentive focalization, in which some studies suggest that the focus of attention would work in a similar manner to a zoom lens, while some searches indicate that the focus of attention could be shared to answer some stimuli in non contiguous regions. This study tried to investigate through two experiments the effect of attentive priorization by encouragement in movements and how the attention is spread with distractors stimuli. The first experiment investigated if the amount of moving flows really influenced in the process of information. The results indicate an effect of priorization of the flows guided in relation to aleatory ones and also from the unique flow due to dual flow. The second experiment investigated how the distribution of attention is in a space with the use of flows as an exogenous cue. The results indicate that the focus of attention works as the one suggested in the zoom lens model.

Algorithms for super-resolution of images based on Sparse Representation and Manifolds

lmage super-resolution is defined as a class of techniques that enhance the spatial resolution of images. Super-resolution methods can be subdivided in single and multi image methods. This thesis focuses on developing algorithms based on mathematical theories for single image super­ resolution problems. lndeed, in arder to estimate an output image, we adopta mixed approach: i.e., we use both a dictionary of patches with sparsity constraints (typical of learning-based methods) and regularization terms (typical of reconstruction-based methods). Although the existing methods already per- form well, they do not take into account the geometry of the data to: regularize the solution, cluster data samples (samples are often clustered using algorithms with the Euclidean distance as a dissimilarity metric), learn dictionaries (they are often learned using PCA or K-SVD). Thus, state-of-the-art methods still suffer from shortcomings. In this work, we proposed three new methods to overcome these deficiencies. First, we developed SE-ASDS (a structure tensor based regularization term) in arder to improve the sharpness of edges. SE-ASDS achieves much better results than many state-of-the- art algorithms. Then, we proposed AGNN and GOC algorithms for determining a local subset of training samples from which a good local model can be computed for recon- structing a given input test sample, where we take into account the underlying geometry of the data. AGNN and GOC methods outperform spectral clustering, soft clustering, and geodesic distance based subset selection in most settings. Next, we proposed aSOB strategy which takes into account the geometry of the data and the dictionary size. The aSOB strategy outperforms both PCA and PGA methods. Finally, we combine all our methods in a unique algorithm, named G2SR. Our proposed G2SR algorithm shows better visual and quantitative results when compared to the results of state-of-the-art methods.

Sistemas de cálculo, análise e operação virtual: interferências de campos elétricos e magnéticos produzidas por estações radio base de acesso múltiplo por divisão de código em banda larga - WCDMA

In this work it was developed mathematical resolutions taking as parameter maximum intensity values for the interference analysis of electric and magnetic fields and was given two virtual computer system that supports families of CDMA and WCDMA technologies. The first family were developed computational resources to solve electric and magnetic field calculations and power densities in Radio Base stations , with the use of CDMA technology in the 800 MHz band , taking into account the permissible values referenced by the Commission International Protection on non-Ionizing Radiation . The first family is divided into two segments of calculation carried out in virtual operation. In the first segment to compute the interference field radiated by the base station with input information such as radio channel power; Gain antenna; Radio channel number; Operating frequency; Losses in the cable; Attenuation of direction; Minimum Distance; Reflections. Said computing system allows to quickly and without the need of implementing instruments for measurements, meet the following calculated values: Effective Radiated Power; Sector Power Density; Electric field in the sector; Magnetic field in the sector; Magnetic flux density; point of maximum permissible exposure of electric field and power density. The results are shown in charts for clarity of view of power density in the industry, as well as the coverage area definition. The computer module also includes folders specifications antennas, cables and towers used in cellular telephony, the following manufacturers: RFS World, Andrew, Karthein and BRASILSAT. Many are presented "links" network access "Internet" to supplement the cable specifications, antennas, etc. . In the second segment of the first family work with more variables , seeking to perform calculations quickly and safely assisting in obtaining results of radio signal loss produced by ERB . This module displays screens representing propagation systems denominated "A" and "B". By propagating "A" are obtained radio signal attenuation calculations in areas of urban models , dense urban , suburban , and rural open . In reflection calculations are present the reflection coefficients , the standing wave ratio , return loss , the reflected power ratio , as well as the loss of the signal by mismatch impedance. With the spread " B" seek radio signal losses in the survey line and not targeted , the effective area , the power density , the received power , the coverage radius , the conversion levels and the gain conversion systems radiant . The second family of virtual computing system consists of 7 modules of which 5 are geared towards the design of WCDMA and 2 technology for calculation of telephone traffic serving CDMA and WCDMA . It includes a portfolio of radiant systems used on the site. In the virtual operation of the module 1 is compute-: distance frequency reuse, channel capacity with noise and without noise, Doppler frequency, modulation rate and channel efficiency; Module 2 includes computes the cell area, thermal noise, noise power (dB), noise figure, signal to noise ratio, bit of power (dBm); with the module 3 reaches the calculation: breakpoint, processing gain (dB) loss in the space of BTS, noise power (w), chip period and frequency reuse factor. Module 4 scales effective radiated power, sectorization gain, voice activity and load effect. The module 5 performs the calculation processing gain (Hz / bps) bit time, bit energy (Ws). Module 6 deals with the telephone traffic and scales 1: traffic volume, occupancy intensity, average time of occupancy, traffic intensity, calls completed, congestion. Module 7 deals with two telephone traffic and allows calculating call completion and not completed in HMM. Tests were performed on the mobile network performance field for the calculation of data relating to: CINP , CPI , RSRP , RSRQ , EARFCN , Drop Call , Block Call , Pilot , Data Bler , RSCP , Short Call, Long Call and Data Call ; ECIO - Short Call and Long Call , Data Call Troughput . As survey were conducted surveys of electric and magnetic field in an ERB , trying to observe the degree of exposure to non-ionizing radiation they are exposed to the general public and occupational element. The results were compared to permissible values for health endorsed by the ICNIRP and the CENELEC .

Utilização de pulsos de radiofrequência fortemente modulados no processamento de informação quântica via ressonância magnética nuclear

Nesta dissertação apresentamos um trabalho de desenvolvimento e utilização de pulsos de radiofreqüência modulados simultaneamente em freqüência, amplitude e fase (pulsos fortemente modulados, SMP, do inglês Strongly Modulated Pulses) para criar estados iniciais e executar operações unitárias que servem como blocos básicos para processamento da informação quântica utilizando Ressonância Magnética Nuclear (RMN). As implementações experimentais foram realizas em um sistema de 3 q-bits constituído por spins nucleares de Césio 133 (spin nuclear 7/2) em uma amostra de cristal líquido em fase nemática. Os pulsos SMP´s foram construídos teoricamente utilizando um programa especialmente desenvolvido para esse fim, sendo o mesmo baseado no processo de otimização numérica Simplex Nelder-Mead. Através deste programa, os pulsos SMP foram otimizados de modo a executarem as operações lógicas desejadas com durações consideravelmente menores que aquelas realizadas usando o procedimento usual de RMN, ou seja, seqüências de pulsos e evoluções livres. Isso tem a vantagem de reduzir os efeitos de descoerência decorrentes da relaxação do sistema. Os conceitos teóricos envolvidos na criação dos SMPs são apresentados e as principais dificuldades (experimentais e teóricas) que podem surgir devido ao uso desses procedimentos são discutidas. Como exemplos de aplicação, foram produzidos os estados pseudo-puros usados como estados iniciais de operações lógicas em RMN, bem como operações lógicas que foram posteriormente aplicadas aos mesmos. Utilizando os SMP\'s também foi possível realizar experimentalmente os algoritmos quânticos de Grover e Deutsch-Jozsa para 3 q-bits. A fidelidade das implementações experimentais foi determinadas utilizando as matrizes densidade experimentais obtidas utilizando um método de tomografia da matriz densidade previamente desenvolvido.

Processamento da informação e dislexia : estudo das diferenças do tempo de reacção, atenção e memória entre sujeitos disléxicos e não disléxicos

As teorias do processamento da informação (PI) procuram respostas sobre o modo como o ser humano, processa a informação mentalmente (Cid, 2005). A grande preocupação centra-se na compreensão dos “fenómenos que se passam no interior da caixa negar” (Alves, 1995, pp.32 cit. Cid, 2005). Algures por todo o mundo cerca de 6 a 15%, da população (Nathan, 1979) tem dislexia. Apresentando dificuldades em aprender com problemas gerais de processamento da informação (Fonseca 1999). Nestes casos os fenómenos da “caixa negra” têm uma particular movimentação, e estas diferenças estão patentes 24horas por dia, 7 dias da semana, sendo uma dificuldade de aprendizagem para toda a vida (Frank & Livingston, 2004). Neste estudo verificamos as diferenças do processamento da informação através do tempo de reacção, atenção e memória entre sujeitos disléxicos (D) e não-disléxicos (ND). A amostra geral é constituída por 22 sujeitos de ambos os sexos, distinguida em dois grupos, o grupo de 10 D e 12 ND com idades compreendidas entre os 18 e 46 anos de idade (média ± desvio padrão de 25,40 ± 2,71). Os instrumentos de trabalho utilizados para tal propósito, foram os seguintes: o teste de barragem de Toulouse-Piéron (atenção Concentrada); O teste de memória visual Menvis-A (MV2); diversas provas de tempo de reacção (simples e de escolha) e o teste do quadro de Schultz (atenção distribuída). Os principais resultados obtidos indicam que o grupo de D são mais lentos no processamento da informação que o grupo de ND. Os resultados apontam que a atenção concentrada é semelhante entre os grupos, mas quanto à atenção distribuição o grupo de ND tem muito melhor performance que o grupo de D. Relativamente ao armazenam a informação visual a curto prazo o desempenho é semelhante para ambos os grupos. No entanto os ND reagem mais rápido aos estímulos que aparecem que os D, o que se reflecte na tomada de decisão, quando aumentam os estímulos que lhe são apresentados os D demoram mais tempo na tomada de decisão que os ND.

Dificuldades iniciais na aprendizagem da leitura/escrita e matemática: a eficácia da adoção de estratégias específicas para a atenuação dos primeiros sinais

O presente Relatório surge da realização do projeto de Mestrado em Educação Especial – Domínio Cognitivo-Motor e apresenta a investigação realizada com o objetivo de comparar os resultados da adoção de estratégias diferenciadas na resolução de fichas de trabalho específicas: apoiada por um docente de educação especial, em comparação com a realização autónoma, seguida de correção e feedback imediatos. Recorreu-se a um desenho quasi-experimental, com pré-teste, intervenção e pós-teste, centrado numa diversidade de instrumentos e técnicas de recolha e análise dos dados (triangulação dedados/metodológica). Na fase de pré-teste participaram 60 alunos de três turmas do 1.º ano do 1.º CEB, que realizaram fichas de trabalho destinadas a avaliar competências específicas de Português e Matemática. Na fase de intervenção selecionaram-se os alunos de duas turmas – sendo a terceira o “grupo decontrolo” – que apresentaram os resultados mais baixos e procedeu-se à execução de um programa de intervenção baseado na realização de novas tarefas de resolução de exercícios segundo uma das metodologias referidas em cada grupo. Após a intervenção procedeu-se à aplicação de novos instrumentos de avaliação em todas as turmas/grupos para conhecer e comparar os níveis de desempenho dos alunos participantes (tendo como referência os seus pares na turma e o grupo de controlo).Os resultados obtidos evidenciam progressos consideráveis em cada um dos grupos experimentais, da fase de pré-teste para o pós-teste, o que aponta para a eficácia da intervenção realizada, quer por meio da resolução de fichas de trabalho de forma autónoma, seguida de feedback e correção, quer por meio do acompanhamento e apoio do docente de educação especial durante a realização das tarefas. O nível de progressão atingido foi mais acentuado nesta última modalidade. Por outro lado, os dois grupos experimentais reduziram as diferenças de desempenho em relação aos respetivos grupos de pares (restantes alunos da turma). O grupo que contou com apoio evidencia resultados mais próximos dos grupos de referência. A opinião dos docentes de cada uma das turmas também confirma uma melhoria nas aprendizagens dos alunos intervencionados.

Influência da experiência profissional e das características visuais do operador no processamento da cintigrafia de perfusão do miocárdio

A cintigrafia de perfusão do miocárdio (CPM) é uma técnica usada no diagnóstico e estratificação de risco em pacientes com suspeita ou conhecida doença arterial coronária. O processamento da CPM é realizado maioritariamente de forma semi-automática. Neste permanecem passos manuais, que envolvem: delimitação da área de reconstrução; reorientação e ajustamento dos limites do miocárdio (longo eixo vertical - LEV; longo eixo horizontal - LEH; curto eixo. O desempenho dos técnicos de Medicina Nuclear (TMN) pode ser afetado por: fatores ambientais; fatores individuais (experiência profissional e características visuais). Acredita-se que a perceção visual ao nível do processamento da CPM se encontra relacionada com o estado de visão binocular. Assim, diferentes TMN que processem os mesmos dados poderão obter diferentes estimativas dos parâmetros quantitativos. Questão de investigação: Será que a experiência profissional e as características visuais do operador interferem na determinação dos PQ no processamento da CPM? Objetivos do estudo: Avaliar a influência da experiência profissional e das características visuais dos TMN na determinação dos PQ obtidos na CPM; e Analisar a variabilidade intra e inter-operador na determinação dos PQ obtidos na CPM.

Adoecimento osteomuscular de trabalhadores portuários avulsos e o processamento do raciocínio clínico da enfermagem

Introdução: O trabalho portuário é composto por condicionantes socioambientais necessários à manutenção das funções operativas, mas que influenciam na produção de doenças osteomusculares. O conhecimento desses condicionantes instrumentaliza o raciocínio clínico da Enfermagem para o planejamento de ações em saúde. Desta forma, defende-se a tese de que “O conhecimento dos condicionantes socioambientais e pessoais do adoecimento osteomuscular do trabalhador portuário avulso fornece elementos ao processamento do raciocínio clínico da Enfermagem, para assistência em saúde do trabalhador”. Objetivos: identificar evidências científicas de adoecimento ocupacional do trabalhador portuário publicadas na literatura cientifica; caracterizar o tipo, a localização e a intensidade de sintomas osteomusculares relacionados com os condicionantes socioambientais do trabalho portuário; Relacionar as doenças osteomusculares autorreferidas por trabalhadores portuários e os condicionantes socioambientais deste trabalho. Percurso Metodológico: o estudo apresentou revisão sistemática, fundamentada no método Cochrane; e estudos descritivos e exploratórios de abordagem quantitativa, realizado por meio de entrevista semi-estruturada com 232 trabalhadores portuários avulsos. Os dados foram analisados no software Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 21.0, por frequência simples, proporções e testes inferenciais não-paramétricos. A tese integra o macro projeto de pesquisa “Saúde do Trabalhador, Riscos, Acidentes e Doenças Relacionadas ao Trabalho: Estudo com Trabalhadores em um Porto no Extremo Sul do Brasil”, aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal do Rio Grande (CEPAS-FURG) sob parecer número 118/2013. Resultados: Na revisão sistemática, selecionaram-se 16 publicações; todas as publicações pertenceram ao nível de evidência quatro, destacando o câncer pulmonar, doenças osteomusculares e isquêmicas, com nexo causal em riscos químicos oriundos da exaustão veicular e das cargas transportadas. Nos estudos descritivos, os sintomas prevalentes foram a dor leve em membros superiores (51,7%) e intensa a insuportável na coluna vertebral (19%). Os dois adoecimentos mais autorreferidos foram lombocitalgia (36,8%; n=50 – em terra e 28,1%; n=27 – a bordo) e tendinite (27,9% - em terra e 31,3% - a bordo). Discussão: O câncer pulmonar ocupacional foi causado por componentes químicos da exaustão veicular e do amianto transportado nas operações portuárias. Com relação à saúde muscular, a idade, o tempo e a jornada de trabalho mostraram-se condicionantes importantes na identificação de sintomas e adoecimentos, e o quanto estes fatores interveem na percepção da intensidade, contribuindo no autocuidado para prevenção e tratamento. Conclusão: O conhecimento dos condicionantes socioambientais relacionados ao trabalhador e caracterizados nos ambientes de trabalho deve ser atual e pregresso, o que somado à apreensão dos sintomas e adoecimentos autorreferidos pelos trabalhadores instrumentalizou o RC, identificando uma atuação profissional em longo prazo para dirimir os adoecimentos identificados. As características clínicas obtidas, em conjunto com a literatura, conduziram ao processamento do RC da enfermagem nesta realidade, sendo a informação em saúde um ponto chave para a promoção da saúde muscular dos trabalhadores.

Múltiplas linguagens

Relatório elaborado para obtenção do grau de mestre em educação pré-escolar